Jurnal Spektroskopi Ir

SPEKTROSKOPI INFRA RED (IR) INFRA RED SPECTROSCOPY Sri Kasmirani Bahrul 1, Sukmawati 2 1

Mahasiswa Program Studi Ilmu Farmasi Fakultas Farmasi, UMI 2

Dosen Fakultas Farmasi Universitas Muslim Indonesia

ABSTRAK Spektro Spektroskop skopii Inra Inra !ed atau Inra Inra Merah Merah merupak merupakan an suatu suatu metode metode "ang "ang mengama mengamati ti interaks interaksii molekul molekul dengan dengan radiasi radiasi elektroma elektromagne gnetik tik "ang "ang #erada #erada pada pada daerah pan$ang gelom#ang %,&'(1)%%% *m atau pada #ilangan gelom#ang gelom#ang 1+)%%%( 1% m-1 dengan dengan menggunakan menggunakan suatu alat "aitu spektrootometer spektrootometer Inramerah) .u$uan spektros spektroskopi kopi inra inra merah, merah, "aitu "aitu untuk untuk mendete mendeteksi ksi adan"a adan"a gugus gugus ungsi ungsi dalam dalam sen"awa organik) Daerah di #awah rekuensi /'% m-1 dinamakan inra merah $auh) Sedang Sedangkan kan daerah daerah di atas rekuensi rekuensi 0%%% 0%%% m-1 dinamakan dinamakan inra merah dekat) dekat) Metode ini #an"ak digunakan pada la#oratorium analisis industri dan la#oratorium riset karena dapat mem#erikan inormasi "ang #erguna untuk analisis kualitati dan kuantitati, serta mem#antu penerapan rumus #angun suatu sen"awa) Kata Kunci : Spektroskopi Infra Red, Instrumentasi Infra Red  ABSTRACT Inra Inra !ed !ed or Inra Inrared red Spe Spetro troso sop" p" is a metho method d that that o#ser o#serves ves mole moleula ular  r  interation with eletromagneti radiation in wavelength area %)&'-1)%%% *m or on wave num#er 1+)%%%-1% m-1 #" using a tool that is Inrared spetrophotometer) .he purpose o inrared spetrosop", ie to detet the presene o untional groups in organi ompounds) ompounds) .he area #elow the reuen" reuen" o /'% m-1 is alled ar inrared) hile the area a#ove the reuen" o 0%%% m-1 is alled inra red lose) .his method is widel" used in industrial anal"sis la#oratories and researh la#oratories as it an provide useul inormation or ualitative and uantitative anal"sis, as well as assist in the appliation o the ormula or the #uilding o a ompound) Keyword : Infra Red Spectroscopy, Infra Red Instrumentation

PENDA!"#"AN Spektrosk Spektroskopi opi

inra

merah merah

3I!4

merah merah)) Untuk Untuk men" men"era erap p radias radiasii inra inra

merupakan salah satu alat "ang dapat

merah,

digunakan untu untuk k menganalisa sen"awa

pereg peregan anga gan n ikatan ikatan atar atar atom4 atom4 harus harus

kimia) Spektroskopi Spektroskopi inra merah suatu

menghasilkan peru#ahan pada momen

sen"awa dapat mem#erikan gam#aran

dipol

dan struktur molekul sen"awa terse#ut)

#eri #erint nter erak aksi si

Spektroskopi

radiasi "ang masuk)

dengan

I!

dapat

dihasilkan

a#sor#si

mengukur

radiasi,

transisi

dari

vi#rasi

molekul deng dengan an

3seperti

"ang vekt vektor or

dapat elek elektr trik ik

6ontoh7

releksi atau emisi didaerah I!) Daerah inra merah pada spektrum gelom#ang elektromagnetik

menakup

#ilangan

Karena Karena 86l merupaka merupakan n molekul molekul polar, polar, peru#ah peru#ahan an pada pada pan$ang pan$ang ikatan ikatan akan akan

-1 -1 gelom#ang 10)%%% m hingga 1%m )

menghasilkan menghasilkan peru#ahan peru#ahan momen dipol

Daerah inra merah sedang 30%%%-0%%

sehi sehing ngga ga 86l 86l akan akan men" men"er erap ap pada pada

-1 m 4 #erkai #erkaitan tan deng dengan an transisi energi

daerah inra merah) Deng Dengan an kata kata lain, lain, molek molekul ul nonnon-

vi#rasi dari molekul "ang mem#erikan inormasi mengenai gugus-gugus ungsi dalam molekul terse#ut) Daerah inra

polar seperti 9 2, :2  atau 6l 2  tidak akan menghasilkan menghasilkan peru#ahan peru#ahan momen dipol sehin sehingg gga a tidak tidak akan akan men"e men"erap rap pada pada

-1 merah merah $auh 30%%-1% 30%%-1%m m 4 #ermanaat untuk

menganalisis

molekul

daerah inra merah)

"ang

Kar#on Kar#on dioksid dioksida a $uga merupaka merupakan n

mengandung mengandung atom-atom #erat seperti

ont ontoh oh

sen"awa

namun

pereg peregan anga gan n simetr simetrii "amg "amg tidak tidak akan akan

mem#utuhkan teknik khusus "ang le#ih

menghasilkan menghasilkan peru#ahan peru#ahan momen dipol

#aik)

dalam molekul sehingga tidak akan ada

anorganik,

Berla rlawanan nan elek lektro tronik

dalam lam

mena menari rik k

kare karena na

meng mengal alam amii

dengan

tran ransis sisi

pen" pen"era erapa pan n inra inra merah merah)) Se#a Se#alik likn" n"a a

moleku lekull

dima imana

vi#r vi#ras asii

pere perega gang ngan an

asim asimet etri ri

akan akan

a#sorpsi ter$adi di daerah sinar U5 dan

men"e#a#kan peru#ahan pada momen

sinar sinar tampa tampak, k, trans transisi isi vi#ras vi#rasii ter$a ter$adi di

dipo dipoll

pada energi le#ih rendah di daerah inra

inramerah)

Stru$tur Se%&urna &ada A'or&i Inra %era

sehi sehing ngga ga

ter$ ter$ad adii

pen" pen"er erap apan an

.ran .ransis sisii rotasi rotasi keil keil "ang "ang masih masih

dapat dapat menim#ul menim#ulkan kan vi#rasi vi#rasi #engko #engkokan kan

ada, ada, dilap dilapisk iskan an pada pada transi transisi si vi#ras vi#rasii

atau

maka maka

mem mempengaruh ruhi

stru strukt ktur ur

ter# ter#ai aik k

peng pengam amat atan an

vi#rasi

deormasi osila silasi si

"ang

atom tom

atau tau

dalam sampel #er#entuk gas, tetapi pita

moleku molekull sear seara a kesel keseluru uruha han) n) 5i#ra 5i#rasi si

le#ar le#ar han" han"a a ter$a ter$adi di di dala dalam m sampe sampell

#eng #engkok kokan an ini ter#a ter#agi gi men$a men$adi di empat empat

#er#entuk airan dan padatan) .ransis sisi

lain lain

"ang

 $enis, "aitu "aitu 7

men menghasilka ilkan n

a#sorpsi Inra merah 1.

struktur #ergerak menga"un asimetri

5i#rasi !egangan 3Streching) 3 Streching)

tetapi masih dalam #idang datar

Dalam Dalam vi#rasi vi#rasi ini, atom #ergerak #ergerak terus

sepan$ang

meng menghu hu#u #ung ngka kann nn"a "a ter$adi

peru#ahan

a) 5i#r 5i#ras asii =o"a =o"ang ngan an 3 Rocking 4, 4 , unit unit

#) 5i#rasi 5i#rasi =unting =untingan an 3 Scissoring 4, 4, unit unit

ikatan

"ang

struktur struktur #ergerak #ergerak menga" menga"un un simetri simetri

sehi sehing ngga ga

akan akan

dan masih dalam #idang datar

$arak

antara

) 5i#r 5i#ras asii

Ki#a Ki#asa san n

3 Wagging 4,

unit

keduan"a, walaupun sudut ikatan tidak

struktur struktur #ergerak #ergerak mengi#a mengi#as s keluar  keluar 

#eru #eru#a #ah) h) 5i#r 5i#ras asii rega regang ngan an ada ada dua dua

dari #idang datar

maam, "aitu7

d) 5i#rasi

a) !egangan Simetri, "aitu unit struktur  #erg #erger erak ak

#ers #ersam amaa aan n

dan dan

sear searah ah

dalam satu #idang datar)

#ersa rsamaa maan

sear searah ah teta tetapi pi masi masih h

3 Twisting 4,

unit

struktur #erputar mengelilingi ikatan "ang ang

meng menghu hu#u #ung ngka kan n

deng dengan an

molekul induk dan #erada di dalam

#) !egangan ;simetri, ;simetri, "aitu unit struktur  #erge rgerak rak

Pelintiran

dan

tid tidak

dala dalam m

satu satu

#idang datar

#idang datar

2.

5i#rasi Bengkokan 3Bending  3 Bending 4
sistem tiga atom merupakan merupakan #agian dari se#uah molekul "ang le#ih #esar, maka

Selain molekul

$uga

vi#rasi

peregangan,

mengalami

vi#rasi

pelen lenturan ran

"aitu aitu rocking, rocking, scissorin scissoring, g,

wagging dan twisting.

Ko%&*e$ita S&e$tru% Inra%era Deng Dengan an adan" adan"a a poten potensi si vi#ras vi#rasii dalam

molekul

 $umlahn"a,  $umlahn"a, inram ramerah di#a i#anding ing

"ang

ini

#erarti

akan

le#ih

U5U5-tampa mpak

ungsional

le#ih

dan

tertentu

#esar 

 ;#sorpsi mole moleku kull

inramerah

dalam

akan akan #era #erada da pada pada daer daerah ah

spektrum

pertengahan inramerah antara range

komplek

antara 2'%% dan 1'%%% nm) Ini sesuai

gugus

dengan 2,' sampai 1' *m atau 0%%% (

mungkin

&%% #ilangan gelom#ang per sentimeter 

dihu#ungkan dihu#ungkan pada pita a#sorpsi spesiik

3m-14

dalam spetrum inramerah) Se#agai ontoh 7

Preentai S&e$tru% Inra%era Spek Spektr trum um dipresentasikan

inr inram amer erah ah

mung mungki kin n

skal skala a

#ila #ilang ngan an

gelo gelom# m#an ang g

deng dengan an

dalam

pan$ang

peru#ahan dalam skala 2%%% m-1) Ini

gelom#a gelom#ang ng linier linier ais is dala dalam m  ! m tetapi

le# le#ih

instrumen

spektrum akan le#ih detil di#awah 2%%%

modern

umumn"a

mempre memprenta ntasik sikan an spekt spektrum rum dalam dalam >1

#aik

karen rena

pada

umumn" mn"a

m-1 daripada diatas 2%%% m -1)

Daera S&e$tru% Inra %era Spektra

"ang

diin diinte terp rpre reta tasi sika kan n

haru harus s

akan

2) 1+%%->%> m -1 3&,& 3&,&-1 -11 1,% *m4 *m4 7

meme memenu nuhi hi

Fing Finger er

pers"aratan #erikut 7

prin printt

regi region on,,

inte intera raks ksi, i,

vi#rasi pada keseluruhan molekul)

1) !esap !esapan an satu satu sama sama lain lainn" n"a a harus harus

+) >%>-/'% m -1 311 311,%-1 ,%-1', ',0 0 *m4 *m4 7

terpisah dan mempun"ai intensitas

 ;romati region, out-o-plane out-o-plane 6-8

"ang memadai)

and ring #ending a#sorption

2) Spektra ktra harus rus #erasa rasall dari ?at ?at murni)

a) Daerah

Frekuensi

=ugus

Fung Fungsi sion onal al A .erleta .erletak k pada pada daerah daerah

+) Spektro Spektrooto otomete meterr harus harus dikali#r dikali#rasi) asi)

rad radias iasi

0%%%-10 -10%%

m -1)

Pita-p ta-pit ita a

0) .ehnik hnik prep prepar aras asii samp sampel el haru harus s

a#so a#sorp rpsi si pada pada daer daerah ah ini ini utam utaman an"a "a

n"ata n"ata,, selain selain itu posis posisii resap resapan an,,

dise dise#a #a#k #kan an oleh oleh vi#r vi#ras asii

dua dua

#ent #entuk uk,,

sedangk sedangkan an

karakte karakteristi ristik k

dan dan

ting tingka katt

inte intens nsit itas as

rekuen rekuensin" sin"a a

atom atom,,

sering sering mem#ant mem#antu u karna karna spesiik spesiik

terhada terhadap p massa massa atom "ang "ang #erikata #erikatan n

untuk gugus tertentu)

dan konstanta ga"a ikatan)

Daera Daerah h peres peresap apan an inra inra merah merah dapat di#agi men$adi + #agian 7 1) 0%%%-1+%% m -1 32,' 32,'-& -&,& ,& *m4 *m4 7

#) Daerah

"in "ingerpri rprin nt

A

Daerah Daerah

"ang terletak pada 10%%-0%% m -1) Pitapita

a#sorpsi

pada

daerah

ini

Funtional group region 398, :8,

#erhu #erhu#u #ung ngan an deng dengan an vi#ras vi#rasii molek molekul ul

6@94

seara keseluruhan) Setiap atom dalam mole moleku kull

akan akan

sali saling ng

memp mempen enga garu ruhi hi

sehingg sehingga a dihasilka dihasilkan n pita-pit pita-pita a a#sorps a#sorpsii

dapa dapatt

di$a di$adi dika kan n

sara sarana na

iden identi tii ika kasi si

"ang "ang khas khas untuk untuk setiap setiap molekul) molekul) 9leh

molekul "ang tak ter#antahkan)

karen karena a itu, itu, pitapita-pit pita a pada pada daera daerah h ini ini

Sera&an Ka Be'era&a +u,u un,i =ugus 6-8 6-8 6-8 6-8 6@6 6@6 6-9 6@9 9-8 9-8 9-8 :-8 6-: -:92

alkana alkena aromatik alkuna alkena aromatik 3inin4 alkohol,, eter , asam kar#oksilat, alkohol kar#oksilat , ester  aldehida,, keton aldehida keton,, asam kar#oksilat, ester alkohol, enol enol33monomer4 alkohol, enol 3ikatan 84 asam kar#oksilat amina amina nitro

Frekuen Frekuensi si peresapa peresapan n inra inra merah merah "ang "ang

khas khas

Daerah Serapan 3m -14 2C'%-2>/%, 1+'%-10&% +%2%-+%C%, /&'-C&% +%%%-+1%%, /&'-C&% ++%% 1/0%-1/C% 1'%%-1/%% 1%C%-1+%% 1/>%-1&/% +/1%-+/0% 2%%%-+/%% 3le#ar4 +%%%-+/%% 3le#ar4 ++1%-+'%% 11C%-1+/% 1'1'-1'/%, 1+0'-1+C'


untu untuk k

gugu gugusa sann-gu gugu gusa san n

tert terten entu tu

dapa dapatt

di#awah ini)

dili diliha hatt

dala dalam m

ta#e ta#ell

A&*i$ai S&e$tro%etri A'or&i Inra%era Spektrootometer inra merah dapat digunakan untuk #e#erapa hal #erikut ini 7 a) Ident Identika ikasi si gugu gugus s ungs ungsion ional al #) Dengan

rer rera ati tive

ind inde

maka

dapat

menen menentu tukan kan stuktu stukturr dan dan dapa dapatt mengidentiikasi sen"awa

mempertim#angkan

) Deng Dengan an meng menggu guna naka kan n komp komput uter er,,

adan"a inormasi lain seperti titik

dapat dapat mengide mengidenti ntiikas ikasii sen"awa sen"awa

le#ur, titik didih, #erat molekul dan

#ahkan ampuran sen"awa)

Intu%entai Bagian Bagian pokok pokok dari spektro spektromete meter  r  inr inra amera merah h

adal adalah ah

sum# sum#er er

aha aha" "a

Sum#er

"ang ang

6aha"a dari sum#er dilewatkan melalui

#erupa 7

rekuensi

individun"a

•

dalam

monokromator dan intensitas relati dari erkuensi individu diukur oleh detektor)

paling

umum

digunak digunakan an adalah adalah merupaka merupakan n #atang #atang

inramerah, inramerah, monokromator monokromator dan detektor) detektor)

upli uplika kan, n, dipe dipeah ah men$a men$adi di rekue rekuensi nsi--

"ang

dipa dipana nask skan an

oleh oleh

list listri rik k

"ang ang

E:ernst glower 3ampuran oksida dari Gr, H, r, ds#4)

•

E=lo#ar 3silion kar#ida4

•

Ber#agai #ahan keramik

+a%'ar -. S$e%a IR

/ono$ro%ator Pris Prisma ma

dan dan

gra grating ting

kedu keduan an"a "a

ampuran .hBr dan .hI4 "ang dikenal

dapat dapat digunak digunakan) an) Ke#an" Ke#an"akan akan prisma prisma

se#a se#agi gi K!SK!S-' ')

"ang "ang digun digunak akan an adala adalah h :a6l, :a6l, hal hal ini ini

mempun" mempun"ai ai peranan peranan dalm meresolu meresolusi si

dise#a#kan

karena

spektra

transparan

di#awah

:a6l

han"a

dan

=rat =ratin ing g

dapat

dan dan

di#uat

pris prisma ma

dari

m -1,

#ermaam-maam #ahan) .a#el #erikut

sedang sedangkan kan halida halida logam logam lainn"a lainn"a harus harus

men"a men"ata takan kan hu#u hu#ung ngan an anta antara ra #aha #ahan n

digu diguna naka kan n

prisma dan daerah $angkauan rekuensi)

pada pada

/2'

peke peker$ r$aa aan n

deng dengan an

rekuensi "ang rendah 3misal 6sI, atau

Pada mem# mem#er erik ikan an

umumn"a hasi hasill

"ang "ang

grating le#i le#ih h

#aik #aik

daripad daripada a prisma prisma pada pada rekuen rekuensi si "ang "ang

adalah siatn"a "ang higroskopis higroskopis hingga erm ermin in-e -erm rmin in

haru harus s

dili dilind ndun ungi gi

dari dari

kondensasi uap)

tinggi) Ketidakuntungan Ketidakuntungan terhadap :a6l

Dete$tor  ;lat-alat "ang "ang modern modern ke#an"akan ke#an"akan

ekor men"e#a men"e#a#kan #kan adan"a adan"a arus arus "ang "ang

memakai memakai detektor detektor E.hermop E.hermopile ile dasar  dasar 

mengalir

dalam

kawat)

Dalam

ker$a ker$a dari dari thermo thermopil pile e adala adalah h se#a se#aga gaii

spektrom spektrometer eter inramer inramerah ah arus ini akan akan

#erikut 7
se#an se#andi ding ng deng dengan an inten intensit sitas as radias radiasii

dihu#un dihu#ungkan gkan antara antara u$ung u$ung kepala kepala dan

"ang $atuh pada thermopile)

Be#erapa 6ontoh Spektrum Spektroskopi Inra !ed 1) Spekt Spektrum rum In Inrar rared ed dari dari heksa heksana na

2) Spekt Spektrum rum Inra Inrared red dari dari 1-8eks 1-8eksan ana a

+) Spektru Spektrum m Inrare Inrared d dari dari tert-#u tert-#util til #en? #en?ene ene

0) Spektru Spektrum m Inrared Inrared dari 2-heksan 2-heksanol ol

') Spektru Spektrum m Inrared Inrared dari 2-heksan 2-heksanon on

Kei%&u*an Spekt Spektrum rum inra inra merah merah #ergu #erguna na

Detekt tekto or

panas

digu igunakan kan

untuk

untuk mendeteksi adan"a gugus ungsi

mendeteksi sinar inra merah) Spektrum

dala dalam m

in inra

sen" sen"aw awa a

orga organi nik) k)Da Daer erah ah

di

mera merah h

men mengandung

#an"ak n"ak

#erhu #erhu#u #ung ngan an

deng dengan an

#awah #awah rekuens rekuensii /'% m-1 dinamaka dinamakan n

serap serapan an "ang "ang

inra merah $auh) Sedangkan daerah di

sistem sistem vi#rasi vi#rasi "ang "ang #erinter #erinteraksi aksi dalam dalam

atas atas rekue rekuens nsii 0%%% 0%%% m-1 m-1 dinam dinamaka akan n

suatu suatu

inra merah dekat)Monokromator terdiri

serap serapan an "ang "ang #erka #erkarak rakte teris ristik tik dalam dalam

dari elah masuk dan elah keluar "ang

spek spektr trum umn" n"a) a) 6ora 6orak k pita pita ini ini dise dise#u #utt

#erup rupa

se#agai daerah sidik $ari)

kisi isi

dira irak ksi

atau tau

pris risma) ma)

molek molekul ul

mem#e mem#erik rikan an

Saran Instrumen dengan spektroskopi I!

pengem#a m#angan

le# le#ih

meru merupa paka kan n

makalah

terdapat

#an"a n"ak

inst instru rume men n

digu igunakan kan

"ang "ang

dalam lam

pali paling ng meto metod de

ini,

sara saran" n"an ang g

sesu sesuai ai

pita-p pita-pita ita

lan$ut $ut

pada

#e#erapa

deng dengan anin ino orm rmas asii

analisis analisis kuantit kuantitati ati karena karena metoden metoden"a "a

menge mengena naii Spek Spektro troot otom omet eter er I!, "aitu "aitu

"ang

sepe sepert rtii

ukupsederhana)

Untuk

pem# pem#ua uata tan n

sta standar ndar

untu untuk k

kali# li#ras rasi

dan

penentua tuan

pan$ang

rekuen rekuensi si haruslah haruslah tepat, tepat, kali#ras kali#rasii alat alat

harus diupa"akan rutin agar mengurangi kesalahan "ang ter$adi ketika analisa)

DAFTAR P"STAKA 1)

2)

Bassler, J, 2%12, #enyidikan Spekt Spektrom rometri etrik k Senya Senyawa wa $rgan $rganik  ik  edisi keempat, rlangga,
+)

Khopkar, S, 2%1+) %onsep %onsep &asar  &asar  %imia na(itik )
0)

Krist ristia ian ning ingrum, rum, S, 2%%2 %%2, -andout  Spektroskopi Infra erah )