FLUORESENSI DAN FOSFORESENSI FOSFORESENSI
Fosfor ialah zat yang dapat berpendar karena mengalami fosforesens (pendaran yang terjadi terja di walaup walaupun un sumbe sumberr pengeks pengeksitasi itasinya nya telah disingkirkan). disingkirkan). Fosfor berupa berbag berbagai ai jenis senyawa logam transisi atau senyawa tanah langka seperti zink sulfida (ZnS) yang ditambah tembaga atau perak, dan zink silikat (Zn2Si!)yang di"ampur dengan mangan. #egunaan fosfor yang paling umum ialah pada ragaan tabung sinar katoda ($%&) dan lampu pendar, sementara fosfor dapat ditemukan pula pada berbagai jenis mainan yang dapat berpendar dalam gelap (glow in the dark). Fosfor pada tabung sinar katoda mulai dibakukan pada sekitar 'erang unia dan diberi lambang huruf *'* yang diikuti dengan sebuah angka. Sebenarnya Sebenar nya zat fosfo fosforr + fluor fluoresens esens itu berpen berpendar dar sepanjang terkena terhadap gelombang "ahaya (misalnya "ahaya matahari). -amun, "ahaya yang dihasikan dari hasil eksitasi elektron dari zat fosfor kalah terang dari "ahaya (matahari), sehingga zat tersebut tidak terlihat sedang berpendar+meman"arkan "ahaya. al inilah yang menyebabkan fosfor terlihat berpendar pada ruang gelap atau pada malam hari. 'hosphores"ent pigments / "omparison ZnS 0s. aluminate
left Zin" sulfide, right Sr1l2!
pigments in the dark
pigments in the dark after ! min 'enyerapan energ 'enyerapan energii oleh molek molekul ul memun memungkinkan gkinkan terjadinya terjadinya eksit eksitasi, asi, fluoresensi, fluoresensi, dan Fosforesensi. anyak senyawa kimia memiliki sifat fotoluminensi yaitu dapat dieksitasikan oleh "ahaya dan meman"arkan kembali sinar dengan panjang gelombang sma atau berbeda dengan semula. 1da dua peristiwa fotoluminensi yaitu Fluorosensi dan Fosforesensi. 'ada lumines"en, sebagian molekul dalam keadaan ground state berada dalam keadaan singlet. 'ada molekul singlet, spin ele"tron berpasangan sedangkan dalam keadaan triplet spin ele"tron tidak berpasangan. leh karena itu energy pada keadaan triplet sedikit lebih rendah disbanding energy pada keadaan singlet.
Fosforesensi adalah jenis spesifik dari fotoluminesen yang terkait dengan fluoresensi . &idak seperti fluoresensi, bahan pendar tidak segera meman"arkan kembali radiasi yang telah diserap. Skala waktu lebih lambat dari emisi/ulang berkaitan dengan transisi energi bagian yang dilarang dalam mekanika kuantum. Fosforesensi Fosfor esensi,, peman"a peman"aran ran kembali sinar oleh molek molekul ul yang telah menyer menyerap ap energ energii sinar dalam dal am wak waktu tu yan yang g rel relati atiff leb lebih ih lam lamaa (34 (34/! /! det detik) ik).. 5ik 5ikaa peny penyina inaran ran kem kemudi udian an dih dihenti entikan kan,, peman"aran kembali masih dapat berlangsung. Fosforesensi berasal dari transisi antara tingkat/ tingkat energi elektronik triplet ke singlet dalam suatu molekul. Fosforesens dapat menyimpan energi lebih lama, sehingga akan meman"arkan "ahaya (berpendar) lebih lama dari pada fluorosens. 'ada fluorosens, setelah energi yang digunakan untuk mengeksitasi elektron dihilangkan (biasanya berupa sinar 67) maka zat fluorosens tidak akan dapat menyala dalam gelap. engan kata lain zat berfluororesensi hanya dapat terlihat menyala apabila dikenai dengan sinar ultra0iolet di dalam gelap, dan tidak dapat berpendar ketika sinar ultra0ioletnya dimatikan. al ini berkaitan dengan "epat dan lambatnya elektron kembali ke orbital energi tingkat dasar, semakin "epat elektron kembali ke orbital maka semakin "epat pula hilang berpendarnya.
itinjau dari ilmu kimia, suatu zat bisa menyala dalam gelap diawali dari akibat adanya eksitasi elektron yang terjadi di dalam zat tersebut karena menerima energi dari luar (seperti terkena gelombang "ahaya), kemudian saat elektronnya kembali ke orbital dasarnya, terjadi pelepasan energinya kembali (emisi) dalam bentuk gelombang yang tampak berupa "ahaya+pendar. 'roses yang terjadi pada zat yang dapat menyala dalam gelap dimulai eksitasi elektron yang yan g mel meliba ibatkan tkan dua orb orbita itall deng dengan an tin tingkat gkat ener energi gi ber berbed beda. a. 'ada saa saatt ele elektr ktron on ter tereks eksita itasi, si, elektron berpindah dari orbital berenergi lebih rendah ke orbital yang berenergi lebih tinggi, yang merupakan reaksi yang non/spontan (dibutuhkan sejumlah energi akti0asi untuk menyebabkan sebuah elektr elektron on terek tereksitas sitasi, i, misal misalnya nya terken terkenanya anya gelom gelombang bang "ahay "ahaya+elekt a+elektromag romagnetik netik dengan energii sejum energ sejumlah lah 8 k5). &ereksit &ereksitasiny asinyaa elekt elektron ron ini menyeb menyebabkan abkan keadaan tidak stabi stabil, l, sehin sehingga gga menyebabkan elektron "enderung kembali ke keadaan orbital dasar elektron tersebut. 'ada saat elektron yang tereksitasi kembali ke orbital asalnya (yang memiliki energi lebih rendah), energi sejumlah 8 k5 dilepaskan kembali. 9nergi yang dilepaskan ini berada dalam bentuk gelombang, yang panjang gelombangnya berada di range 0isible+tampak (34 nm : 34; nm), sehingga terlihat menyala di dalam gelap. Fosforesensi (') adalah proses suatu molekul melangsungkan suatu transisi (emisi) dari tingkat triplet ke tingkat dasar.
'ada peristiwa fosforesensi, pan"aran "ahayanya berakhir beberapa saat setelah proses eksitasi pada bahan berakhir. ahan yang mampu memperlihatkan gejala ini disebut fosfor disebut fosfor . 1da kalanya proses fosforesensi baru terjadi jika suatu bahan mendapatkan pemanasan dari luar. 'eristiwa luminesensi dengan bantuan panas dari luar ini disebuttermoluminesensi. disebuttermoluminesensi. 'an"aran 'an"aran "ahaya termoluminesensi (&<) didefinisikan sebagai pan"aran "ahaya dari benda padat dengan struktur stru ktur kristal sebagai akibat proses eksitasi eksitasi yang disebabkan oleh radia radiasi si pengion. Fenomena &< dapat terjadi karena adanya kerusakan kisi/kisi pada kristal. Zat padat dengan struktur kristal memiliki berbagai ma"am kerusakan kisi/kisi di dalamnya. eberapa kerusakan kisi/kisi itu disebabkan antara lain oleh hilangnya atom/atom atau ion/ion dari bahan, struktur bidang kristal yang terputus atau adanya bahan/bahan asing (pengotor) yang terdapat dalam kristal =>?. 'ada pita di sekitar terjadinya kerusakan kisi/kisi tersebut sering kali terbentuk pusat/pusat muatan listrik yang dapat menarik muatan listrik tak sejenis lainnya. leh sebab itu, jika elektron bergerak memasuki daerah kerusakan dimana terdapat pusat muatan positif, maka elektron akan
tertarik oleh pusat muatan terse tertarik tersebut. but. Sebaliknya, ion posit positif if dapat tertarik tertarik memas memasuki uki daerah kerusa ker usakan kan kis kisi/k i/kisi isi dim dimana ana ter terdapa dapatt pus pusat at mua muatan tan nega negati tif. f. 5ik 5ikaa pus pusat/ at/pus pusat at mua muatan tan yang terbentuk "ukup kuat, maka pusat muatan itu mampu mengikat ion yang tertarik padanya =>?. 'usat/ 'us at/pus pusat at mua muatan tan yan yang g "uk "ukup up kua kuatt ini dis disebut ebut seb sebagai agai per perang angkap, kap, sed sedang ang kem kemamp ampuan uan perangkap dalam mengikat ion disebut kedalaman perangkap. &ingkat kedalaman perangkap tersebut bergantung pada jenis kerusakan kisi/kisi yang terjadi. Setiap jenis zat padat dapat memiliki berbagai ma"am perangkap, masing/masing dengan kedalaman yang berbeda. 5ika suatu kristal di"angkoki (doping) dengan bahan pengotor yang sesuai, maka dapat diperoleh kristal dengan satu jenis perangkap. Fenomena termoluminesensi saat ini banyak diterapkan dalam berbagai bidang ilmu pengetahuan, antara lain untuk mendapatkan mendap atkan informasi mengenai dosis radiasi yang sebelumnya diterima oleh bahan. alam hal ini bahan itu berperan sebagai dosimeter radiasi. 'rinsip dasar dalam pemanfaatan fenomena &< untuk dosimeter radiasi ini adalah bahwa akumulasi dosis radiasi yang diterima bahan akan sebanding seband ing dengan intensitas pan"aran &< dari bahan tersebut. ahan ah an yang mam mampu pu mem memper perlih lihatka atkan n fen fenome omena na &< men men"apa "apaii leb lebih ih dar darii 244 2444 4 jen jenis is mineral alam, mulai dari bahan #ristal dan gelas anorganik, barang tembikar dan batu api yang digunakan diguna kan untuk penanggalan arkheologi, arkheologi, sampa sampaii dengan bahan/bahan organik yang berpen berpendar dar pada temperatur rendah. -amun hanya ada delapan senyawa organik yang umumnya dimanfaatkan dimanf aatkan fenomena &< /nya karena memil memiliki iki karakt karakterist eristik ik sesua sesuaii dengan yang dibut dibutuhkan uhkan dalam dosimetri radiasi. Selain Sel ain dig digunak unakan an seb sebaga agaii dos dosime imeter ter rad radias iasi, i, fen fenome omena na fos fosfor forese esensi nsi dig diguna unakan kan pad padaa lampu pendar.
Fluor adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang F dan nomor atom C. -amanya berasal dari bahasa
Fluoresensi adalah pendaran sinar pada saat suatu zat dikenai "ahaya. al ini karena sifat butir #ristal suatu zat jika mendapat rangsangan berupa "ahaya akan langsung meman"arkan "ahayanya sendiri dan berhenti meman"ar jika rangsangan itu dihilangkan. $ontoh rambu/rambu lalu lintas, beberapa jenis "at, dan stiker yang bersifat fluoresensi. Fluorensensi berarti juga kelihatan bersinar bila kena sinar. efinisi fluoresensi adalah pendaran sinar pada saat suatu zat dikenai "ahaya. al ini karena sifat butir #ristal suatu zat jika mendapat rangsangan berupa "ahaya akan langsung meman"arkan "ahayanya sendiri dan berhenti meman"ar jika rangsangan itu dihilangkan. $ontoh rambu/rambu lalu lintas, beberapa jenis "at, dan stiker yang bersifat fluoresensi. Fluorensensi berarti juga kelihatan bersinar bila kena sinar. Fluoresensi dapat juga dikatakan sebagai emisi "ahaya oleh suatuzat yang telah menyerap "ahaya atau radiasi elektromagnetik denganperbedaan panjang gelombang. Fluoresensi adalah proses peman"aran radiasi "ahaya oleh suatu materi setelah tereksitasi oleh berkas "ahaya berenergi tinggi. 9misi "ahaya terjadi karena proses absorbsi "ahaya oleh atom yang mengakibatkan keadaan atom tereksitasi. #eadaan atom yang tereksitasi akan kembali keadaan kea daan sem semula ula deng dengan an mel melepas epaskan kan ene energ rgii yan yang g ber berupa upa "aha "ahaya ya (de (de/ek /eksit sitasi asi). ). Flu Fluore oresen sensi si merupakan proses perpindahan tingkat energi dari keadaan atom tereksitasi (S3 atau S2) menuju ke keadaan stabil ( ground ground states states). ). 'roses fluoresensi berlangsung kurang lebih 3 nano detik sedangkan proses fosforesensi berlangung lebih lama, sekitar 3 sampai dengan 3444 mili detik. Fluo Fl uore rese sens nsii da dapa patt ju juga ga di dika kata takan kan se seba bagai gai em emis isii "ah "ahay ayaa ol oleh eh su suat atu u za zatt ya yang ng te tela lah h menyerap "ahaya atau radiasielektromagnetik lain dari panjang gelombang yang berbeda. alam beberapa kasus, emisi"ahaya memiliki panjang gelombang yang lebih panjang, oleh karena itu energ ene rginy inyaa leb lebihr ihrenda endah, h, dib dibandi andingka ngkan n den dengan gan rad radias iasii yang dis disera erap. p. -am -amun, un, keti ketika ka rad radias iasii elektromagnetik yang diserap sangat ketat, sangat mungkin bagi satu ele"tron untuk menyerap dua fot foton, on, peny penyera erapan pan dua fot foton on ini dapa dapatt meng mengaki akibat batkan kan emi emisi si rad radias iasii mem memili iliki ki pan panjan jang g gelomba gel ombangy ngyang ang leb lebih ih pen pendek dek dar daripa ipada da ser serapan apan rad radias iasi. i. $on $ontoh toh yang pal paling ing men menges gesank ankan an dari da rifl fluor uores esen ensi si mu mun" n"ul ul ket ketik ikaa ra radi dias asii di dise sera rap p di wi wilay layah ah sp spek ektr trum um ul ultr tra0i a0iol olet et,, da dan n in inii tidak tampak tampak,, dan emis emisii "ahaya ada di wilay wilayah ah tampa tampak k (0isi (0isibel). bel). Fluoresensi Fluoresensi memi memiliki liki aplikasi praktis, termasuk dalam mineralogi, gemologi, sensor kimia(Fluoresensi kimia(Fluoresensi spektroskopi), pelabelan neon, pewarna, detektor biologis, dan yang paling umum lampu neon.
'rinsip Fluoresensi 3. 'roses 1bsorpsi 'roses absorbs yang mengarah ke fluoresensi biasanya men"akup suatu transisi elektronik D/ DE dalam suatu molekul organik. 'roses tersebut ditunjukkan dalam diagram tingkat enenrgi. &ingkat tingkat rotasi ditiadakan dari dalam diagram ini dalam fase/fase mampat seperti larutan yang biasa kita gunakan, tingkat/tingkat ini Gteroles/habisH oleh molekul/molekul di sekitarnya dan bagaimanapun mereka tidak akan dipisah/pisahkan oleh kebanyakan instrument dalam kasus tertentu. %adiasi yang diserap oleh molekul ditandai dengan h0e8 dalam proses ini, yang agaknya berlangsung tak lebih lama dari 34 3 4/3> detik, sebuah elektronik dinaikkan dari keadaan elektronik dasar ke suatu keadaan tereksitasi. 'ada temperatur kamar, molekul yang tak/terperturbasi (tak/ tergan ter ganggu ggu)) aka akan n ber berada ada dal dalam am kea keadaan daan ele elektr ktroni onik k das dasar ar sem semua, ua, dand dandii sin sinii tin tingka gkatt 0ib 0ibras rasii
terendah sejauh itu akan paling banyak dihuni. Aeskipun demikian, transisi dapat terjadi ke berbagai tingkat 0ibrasi dari keadaan elektronik tereksitasi, tergantung pada energi yang eksak dari foton/foton yang diserap. 9ksita 9ks itasi si juga dap dapat at men menaru aruh h mol moleku ekull dal dalam am kead keadaan aan ele elektr ktroni onik k yang leb lebih ih ti tinggi nggi lag lagi. i. #adang/kadang tingkat 0ibrasi terendah dari keadaan elektronik tereksitasi tertinggi dan tingkat 0ibrasi tertinggi dari keadaan elektronik tereksitasi/pertamaenerginya sepadan. Aolekul/molekul dalam keadaan elektronik yang lebih tinggi, setelah pengenduran ke tingkat 0ibrasi terendah, kemudian dapat pindah ketingkat 0ibrasi berenergi sama dari keadaan elktronik tereksitasi/ pertama, suatu proses yang disebut konver kemudi udian an meng mengend endur ur ket keting ingkat kat 0ib 0ibras rasii konversi si dalam dalam,, kem terendah dari keadaan elektronik tereksitasi pertama sebelum pan"aran berpendar. 2. Iaktu Iaktu %elaksasi 'erbedaan antara Fluoresensi dan Fosforesensi iasany ia sanyaa pan" pan"ara aran n per perpend pendara aran n ter terjad jadii san sangat gat "ep "epat, at, dar darii sek sekit itar ar 34/C/34/J detik setel setelah ah absorbsi dari foton pengeksitasinya. engan instrument biasa, pengamatan fluoresensi berhenti ketika eksitasinya dipadamkan. -amun, ada penge"ualian. alam keadaan dasar kebanyakan molekul organik (radikal bebas merupakan penge"ualian) memiliki ele"tron dalam jumlah genap dan spinnya saling berpasangan. -amun, sebuah elektron memiliki spin jika molekul tersebut tereksitasi. Iaktu keadaan tereksitasi jauh lebih panjang daripada dalam fluoresensi biasa, yaitu dari 34/! detik ke 34 detik atau bahkan lebih panjang, dan pan"aran dapat bertahan selama waktu yang "ukup panjang setelah eksitasi diputus. Kejala ini disebut fosforesensi. #arena penundaan waktu ini, makin besar peluang dieksitasi tak radiatif oleh tabrakan molekul, dan jarang diamati fosfor fos forese esensi nsi yan yang g "uk "ukup up ber berart artii dal dalam am lar laruta utan/l n/larut arutan an yan yang g men mendeka dekati ti tem temper peratu ature re kam kamar ar.. iasanya, iasa nya, fosf fosforesen oresensi si dikaji dengan melar melarutkan utkan molekul organ organi" i" dalam pelarut yang memada memadatt o menja me njadi di Gka Gka"a "aHH ya yang ng ta taha han n pa pada da te temp mper erat atur uree me mend ndek ekat atii /2 /244 44 $. -a -amu mun, n, ad adaa be bebe bera rapa pa fosforesensi yang dapat diamati pada temperatur kamar, yaitu molekul/molekul yang tergabung dalam agregat berstruktur yang disebut misel (mi"elles) yang dibentuk oleh surfaktan dalam larutan larut an air. i mana hubungan antara konsentrasi konsentrasi (") dalam molekul berpendar dalam larutan dan daya sinar yang dipan"arkan ('em) akan linier 'em L k" &etapan k mewakili suatu "ampuran yang rumit dari beberapa faktor. #arena hanya radiasi terserap yang mungkin dapat menginduksi fluoresensi, daya sinar masuk merupakan faktor penting, dan nilai M dan panjang garis sinar, dan suatu faktor yang memberikan berapa besar fraksi molekul tereksitasi yang berdeeksitasi oleh peman"aran foton, bukan dengan proses tak radiatif. alam instrument, respon yang bergantung pada panjang gelombang detektor terhadap daya sinar maupun fraksi pan"aran berpendar yang benar/benar men"apai detektor akan terba"a. ;. 'engaruh Saringan/alam #onsent #ons entras rasii ber berban bandin ding g ter terbal balik ik deng dengan an flu fluore oresen sensi. si. 'ada kons konsent entras rasii tin tinggi ggi,, dis distri tribus busii radiasii pengeks radias pengeksitasi itasi tidak terserap se"ara merat merata. a. 'ada lapis lapisan an pertam pertamaa larut larutan an dapat menyerap "ukup banyak sehingga lapisan/lapisan yang lebih dalam tak dapat dieksitasi se"ara penuh, artinya daya sinar pengeksitasi '4, akan berkurang "ukup banyak melintasi lebar sel tersebut. al ini disebabkan oleh efek saringan dalam yang kemungkinan hanya menyerap sinar radiasi lebih dari > atau 34N.
!. 'emadaman 1da se sejum jumla lah h mo mole leku kull ya yang ng me meru rupa pakan kan pe pema madam dam yan yang g sa sang ngat at ef efekt ektif if ya yang ng da dapat pat mempengaruhi analisis fluorometri. Se"ara singkat dapat ditulis sebagai berikut Aolekul analit O pemadam tereksitasi
Aolekul analit O pemadam
O kalor
berkeadaan dasar
artinya, pemadam menginduksi artinya, menginduksi deeksitasi deeksitasi tak radiat radiatif if dari molekul analit yang tereks tereksitasi itasi,, sehingga sehin gga tida tidak k ada foton yang dipan"arkan. dipan"arkan. Aisa Aisalnya, lnya, oksigen merupakan pemadam yang baik untuk beberapa hidrokarbon yang aromatik berpendar, dan untuk menghilangkan oksigen dari larutan/larutan tersebut. alam mengembangkan suatu metode analitik yang didasarkan pada fluoresensi, harus memperkirakan keaktifan pemadaman dengan komponen/komponen sampel yang terdapat dalam analit. >. #epekaan Suatu sifat yang menonjol dari analisis fluoresensi adalah tingginya kepekaan dibandingkan dengan teknik lazim lainnya misalnya pada spektrofotometri. Aisalnya, sebuah spektrofotometri dapat mendeteksi suatu sampel dengan nilai absorbansinya adalah 4,4443, maka untuk untuk senyawa /> dengan nilai M sebesar 34 dalam sel 3 "m. &entukan batas deteksinyaP
-amun, sinar yang dihasilkan kurang baik karena batas deteksi dari spektrofotometri adalah 34 A. Sedangkan batas deteksi fluoresensi biasanya berorde 34/C A, dengan teknik deteksi pada tingkat tinggi yang hamper mendekati 34/32 A. Sehingga dapat dikatakan bahwa fluoresensi seribu kali lebih peka daripada spektrofotometri, tergantung dari senyawa apa yang digunakan dan instrument mana yang digunakan. /B
• • •
• •
Fa"tor/faktor yang mempengaruhi fluoresensi adalah 3. &emperatur (Suhu) 9F berkurang pada suhu yang dinaikkan #enaikan suhu menyebabkan menyebabkan tabrakan antar mol atau dengan mol pelarut pelarut 9nergi akan dipan"arkan sebagai sinar fluoresensi diubah menjadi bentuk lain misal 9$ 2. 'elarut alam pelarut polar intensitas fluoresensi bertambah, 5ika pelarut yang digunak digunakan an mengand mengandung ung atom/atom yang berat ($r !, $2>) maka intensitas fluore flu oresen sensi si ber berkur kurang, ang, seb sebab ab ada int intera eraksi ksi ger geraka akan n spi spin n deng dengan an ger gerakan akan orb orbita itall ele elektr ktron on ikatan → memper"epat <1S maka intensitas menjadi berkurang ;. p mempengaruhi keseimbangan bentuk molekul dan ioni" !. 1danya oksigen terlarut dalam larutan "uplikan menyebabkan intensitas fluoresensi berkurang sebab oksigen terlarut oleh pengaruh "ahaya dapat mengoksidasi senyawa yang diperiksa dan oksigen mempermudah <1S
>. #ekakuan struktur (stru"tural rigidity) Struktur yang yang rigid (kaku) mempunyai intensitas yang tinggi. 1tom akan mengalami kon0ersi internal atau relaksasi pada kondisi S3 dalam waktu yang sangat singkat sekitar 34/3ns, kemudian atom tersebut akan melepaskan sejumlah energi sebesar hQf yang berupa "ahaya. #arenanya energy atom semakin lama semakin berkurang dan akan kembal kem balii men menuju uju ke tin tingkat gkat energi energi das dasar ar S4 unt untuk uk men men"apa "apaii kea keadaan daan suh suhu u yang set setimb imbang ang (therma thermally lly equil equilibri ibrium um). ). 9m 9mis isii fl fluo uore rese sens nsii da dala lam m be bent ntuk uk sp spek ektr trum um ya yang ng le leba barr te terj rjad adii akibat perpindahan akibat perpindahan tingkat energi S3 menuju ke sub/tingkat energi S4 yang berbeda berbeda/beda /beda yang menunjukan tingkat keadaan energi dasar 0ibrasi atom 4, 3, dan 2 berdasarkan 2 berdasarkan prinsip Frank/ $ondon. 1pab 1pabila ila intersystem crossing ter terjadi jadi seb sebelu elum m tra transi nsisi si dar darii S3 ke S4 yaitu saat di S3 terjad ter jadii kon0 kon0ers ersii spi spin n ke trip triplet let stat statee yang pertama (&3), maka transisi dari &3 ke S4 akan mengakibatkan fosforesensi dengan energi emisi "ahaya sebesar hQ' dalam selang waktu kurang lebih 3Rs sampai dengan 3s. 'roses ini menghasilkan energi emisi "ahaya yang relatif lebih rendah ren dah den dengan gan pan panjang jang gel gelomba ombang ng yan yang g leb lebih ih pan panjan jang g dib dibandi andingka ngkan n den dengan gan flu fluore oresen sensi si (Kambar 2.2.ab).
eberap ebe rapaa kon kondi disi si fi fisi siss ya yang ng me memp mpeng engar aruh uhii fl fluor uores esen ensi si pad padaa mo mole leku kull an anta tara ra la lain in polaritas, ion/ion, potensial listrik, suhu, tekanan, derajat keasaman k easaman (p), jenis ikatan hidrogen, 0iskositas dan quencher (penghambat de/eksitasi). #ondisi/kondisi fisis tersebut mempengaruhi proses absorbsi energi "ahaya eksitasi. al ini berpengaruh pada proses de/eksitasi molekul sehingga menghasilkan karakteristik intensitas dan spektrum emisi fluoresensi yang berbeda/ beda. ntensitas fluoresensi adalah jumlah foton yang diemisikan per unit waktu (s) per unit 0olume larutan (l) dalam mol atau eki0alensinya dalam 9instein, dimana 3 9instein L 3 foton mol. ntensitas fluoresensi dalam unit 0olume larutan (medium) yang tereksitasi terjadi dalam selang waktu transisi (lifetime (lifetime). ). ntensitas fluoresensi tersebut merupakan hasil emisi de/eksitasi sehingga lifetime pada S3 aka akan n ber berpeng pengaru aruh h ter terhada hadap p bes besarn arnya ya int intens ensita itass fl fluor uorese esensi nsi.. 'ad 'adaa lifetime pada S T gambar 2.;, k r adalah konstanta ke"epatan radiasi S3 S4(transisi dari S3 ke S4) , k , k nr adalah kons ko nsta tanta nta ke" ke"epa epata tan n no non n ra radi dias asii &3 S4 (t (tra rans nsis isii da dari ri &3 ke S4) ya yang ng te terj rjad adii se sete tela lah h
proses int intern ernal al cr cros ossin sing g sys system tem S3 &3, k S ic ada adala lah h ko kons nsta tant ntaa ke ke"e "epat patan an pr pros oses es internal conversion (b (ber ersi sifa fatt no non n ra radi diat atif if)) da dari ri S3 S4 yan ang g te terj rjad adii se sete tela lah h tr tran ansi sisi si S2 S3, T dan k r adalah konstanta ke"epatan radiatif transisi transisi &3 S4 yang terjadi setel setelah ah prose prosess internal crossing system S3 &3.
9ksitasi hingga ke tingkat energi S3 terjadi apabila sejumlah molekul A molekul A menyerap energi "ahaya, dan ketika kembali ke tingkat energi S4 molekul tersebut akan mengemisikan radisi atau melepaskan energi non radiasi (foton atau energi panas) dengan laju eksitasi sebagai berikut
'roses fluoresensi dapat terjadi pada partikel dalam suatu medium. al tersebut terjadi akibat respon terhad terhadap ap "ahaya eksit eksitasi asi dari eleme elemen/elem n/elemen en penyus penyusunnya unnya (kumpu (kumpulan/ku lan/kumpulan mpulan molekul atau atom yang relatif homogen) dengan mengasumsikan bahwa dimensi partikel sangat tipis ti pis seh sehing ingga ga pro proses ses abs absorb orbsi si ter terhada hadap p "ah "ahaya aya eks eksit itasi asi tid tidak ak men mengala galami mi ham hambat batan an ata atau u gangguan =3!/ 3B?. 'ada saat "ahaya eksitasi I0 eksitasi I0 datang menuju medium (dimensi l 8l ) yang berisi partikel/partikel, "ahaya tersebut akan diabsorbsi oleh partikel/partikel sebesar sebesar IA IA dan dan sebagi sebagian an diteruskan (tanpa absorbsi) sebesar IT sebesar IT (persamaan 2.3;). $ahaya yang diabsorbsi selanjutnya dikon0ersi dikon0 ersi menjadi emisi "ahaya fluor fluoresens esensii ( IF IF ) oleh faktor efisiensi kuantum ΦF (persamaan 2.32).
ubungan antara intensitas fluoresensi dan absorbansi suatu partikel akibat eksitasi dari suatu sumber "ahaya dinya dinyatakan takan dengan menggun menggunakan akan hukum eer!"ambert hukum eer!"ambert . ntensitas "ahaya eksitasi eksit asi yang ditra ditransmis nsmisikan ikan oleh sejum sejumlah lah konsent konsentrasi rasi partikel # partikel # sebesar IT$ sebesar IT$ T T %& %& pada pada luasan medium a dan sepanjang arah rambat "ahaya eksitasi l dituliskan dituliskan sebagai berikut
ubungan Struktur Aolekul dengan Fluoresensi St Stru rukt ktur ur mo mole leku kull ya yang ng me memp mpuny unyai ai ik ikat atan an ra rangk ngkap ap mem mempun punya yaii si sifa fatt fl fluo uore rese sens nsii ka kare rena na strukturnya kaku dan planar 9K (/, /-2, $;) yang terikat pada sistem π dapat menaikkan intensitasfluoresensi 9IK (-2, r, , $-, $) dapat menurunkan bahkan menghilangkan sifat fluoresensi 'enambahan ikatan rangkap (aromatik polisiklik) dapat menaikkan fluoresensi Fenomena fluorosensi dapat dimanfaatkan sebagai dasar analisis fluorometer.#euntungan dari analisis fluoresensi adalah kepekaan yang baik karena ntensitas dapat diperbesar dengan menggunakan sumber eksitasi yang tepat etektor yang digunakan seperti tabung pergandaan foto sangat peka 'engukuran energi emisi lebih tepat daripada energi terabsorbsi apat mengukur sampai kadar 34/! : 34/C A 'emakaian Fluorometer &ehnik ini mempunyai berbagai aplikasi dalam ilmu kesehatan, "abang forensik dan ilme lingkungan, selain pada analisis anorganik dan organik. bat/obat seperti Uuinin, misalnya dapat dianalisis sampai sejumlah nanogram. dan !;> nm. Aetabolit tidak menggangu pengukuran. emikian juga polusi udara dari bahan/b bahan/bahan ahan karsi karsinogen nogen berupa berupa hidro"arbon hidro"arbon aromat aromatik ik ber"in ber"in"in "in aromat aromatik ik ganda gan da sep sepert ertii ;/! ben benzopi zopirena rena yan yang g ber berasa asall dar darii pem pembaka bakaran ran tid tidak ak sem sempur purna na bah bahan an bak bakar ar minyak, kendaraan serta pada peristiwa merokok dapat dianalisis se"ara fluorometer. 1nalisis dilakukan pada panjang gelombang >!>/>!V nm dalam medium asam sulfat dengan panjang gelombang eksitasi >24 nm dan panjang gelombang pendar/fluor pada >!> nm. asil yang reprodusibel diperoleh pada /3C4$. Satu batang rokok mengandung 34 mg benzopirena dan dapat ditentukan dengan akurasi aku rasi sampai konsentrasi sekitar nanogram. emikian juga analisis anorganik logam seperti 1l, e, $a, $d, $u, Ka, Ke, g, Ag, -b, Sb, Se, Sn, &a, &h, I, Zn dan Zr, dapat dilakukan se"ara fluorometer. %eagen/reagen seperti V/ hidroksi kuinolin 2,2W/dihidroksi azobenzen, dibenzoil metana, fla0onol, bezoin, dan alizarin dapat digunakan sebaai ligan pengompleks. 'enentuan 'enentu an sej sejuml umlah ah bes besar ar zat zat/za /zatt spe spesif sifik ik sep sepert ertii rib ribofl ofla0i a0in, n, thi thiami amin n hid hidro" ro"lor lorida ida dan 0itamin/0itamin yang tepat dan "epat adalah pengukuran intensitas pendar/fluor. erbagai materi
anorganik anorga nik jug jugaa men menimb imbulk ulkan an pend pendar/ ar/flu fluor or dal dalam am lar laruta utan n air ata atau u den dengan gan rea reagen gen org organi anik, k, misalk mis alkan an ura uranani nanium um ter terkom komplek plekss den dengan gan -aF men menimb imbulk ulkan an pend pendar/ ar/flu fluor or,, seh sehing ingga ga dap dapat at ditentukan se"ara fluorometer. emikian juga Zn, 6, I, Ao menimbulkan pendar/fluor pada kompleksi. 1l, Ka, Zn, Ag juga menunjukkan fenomena ini jika dikomplekskan dengan V/ hidroksikuinolin pada tingkat runut. #ompleks 1l, e dengan morin menunjukkan pendar/fluor juga. #ompleks kuinalizarin dengan logam/logam seperti &h ternyata menimbulkan pendar/fluor. pendar/fluor. ntensitas pendar/fluornya dapat dengan mudah diukur dengan unsur tersebut dapat ditentukan se"ara kuantitatif. 1da beberapa hal yang perlu diperhatikan selama analisis dengan "ara ini. Aateri/materi dari tumbuha tum buhan n dan hew hewan an kar karena ena juga men menunj unjukka ukkan n pend pendar/ ar/flu fluor or,, har harss dis dising ingkir kirkan kan seb sebelu elum m pengukuran. 6ntuk mengoreksi pendar/fluor tersebut, biasanya intensitas total pendar/fluor didest did estruk ruksi, si, set setela elah h itu pen pendar dar/fl /fluor uor lar larutan utan sek sekali ali lag lagii diu diukur kur dan per perbeda bedaan an ant antara ara kedu keduaa pemba"aan merupakan pendar/fluor akibat kompleks bahan ligan. 'endar/fluor juga dipengaruhi oleh p, dan ini dimanfaatkan untuk indikator p, seperti erythrosin (p 2,> / !,4), fluoresen (p !,B), asam kromatropik (p ; : !,>), asam o/komarik o/komarik (p J,2 / C,4), napthol 1S 1S (p V,2 : 34,;). &emperatur berpengaruh juga terhadap pendar/fluor.
http://fatmasaputrihinata.blogspot.co.id/201 http://fatmasaputrihinata.blog spot.co.id/2013_01_01_arc 3_01_01_archive.html hive.html
