Kelebihan dan kekurangan Spektrofotometer UV/VIS Kelebihan Panjang gelombang dari sinar putih dapat lebih terseleksi Caranya sederhana Dapat menganalisa larutan dengan konsentrasi yang sangat kecil Kekurangan Absorbsi dipengaruhi oleh pH larutan, suhu dan adanya zat pengganggu dan kebersihan dari kuvet Hanya dapat dipakai pada daerah ultra violet yang panjang gelombang >185 nm Pemakaian hanya pada gugus fungsional yang mengandung elektron valensi dengan energy eksitasi rendah Sinar yang dipakai harus monokromatis
1. Apa yang dimaksud dengan spektrofotometer UV / VIS ? Penyerapan sinar tampak atau ultraviolet oleh suatu molekul yang dapat menyebabkan eksitasi electron dalam orbital molekul tersebut dari tingkat energy dasar ke tingkat energi yang lebih tinggi. Alat yang digunakan untuk mengukur transmitansi, reflektansi dan absorbsi dari cuplikan sebagai fungsi dari panjang gelombang. 2. Apa-apa saja komponen dan fungsi dari bagian-bagian spektrofotometer UV/VIS ? Bagian-bagian Spektrofotometer UV-Vis : 1. Sumber cahaya Sumber cahaya pada spektrofotometer harus memiliki panacaran radiasi yang stabil dan intensitasnya tinggi. Sumber cahaya pada spektrofotometer UV-Vis ada dua macam : a.
Lampu Tungsten (Wolfram) Lampu ini digunakan untuk mengukur sampel pada daerah tampak. Bentuk lampu ini mirip dengan bola lampu pijar biasa. Memiliki panjang gelombang antara 350-2200 nm. Spektrum radiasianya berupa garis lengkung. Umumnya memiliki waktu 1000jam pemakaian. Lampu Tungsten (Wolfram) b.
Lampu Deuterium Lampu ini dipakai pada panjang gelombang 190-380 nm. Spektrum energy radiasinya lurus, dan digunakan untuk mengukur sampel yang terletak pada daerah uv. Memiliki waktu 500 jam pemakaian.
2.
Monokromator Monokromator adalah alat yang akan memecah cahaya polikromatis menjadi cahaya tunggal (monokromatis) dengan komponen panjang gelombang tertentu. Bagian-bagian monokromator, yaitu : a.
Prisma Prisma akan mendispersikan radiasi elektromagnetik sebesar mungkin supaya di dapatkan resolusi yang baik dari radiasi polikromatis. b.
Grating (kisi difraksi) Kisi difraksi memberi keuntungan lebih bagi proses spektroskopi. Dispersi sinar akan disebarkan merata, dengan pendispersi yang sama, hasil dispersi akan lebih baik. Selain itu kisi difraksi dapat digunakan dalam seluruh jangkauan spektrum. c.
Celah optis Celah ini digunakan untuk mengarahkan sinar monokromatis yang diharapkan dari sumber radiasi. Apabila celah berada pada posisi yang tepat, maka radiasi akan dirotasikan melalui prisma, sehingga diperoleh panjang gelombang yang diharapkan. d.
Filter Berfungsi untuk menyerap warna komplementer sehingga cahaya yang diteruskan merupakan cahaya berwarna yang sesuai dengan panjang gelombang yang dipilih. 3.
a. b. c. d. e.
Kompartemen sampel Kompartemen ini digunakan sebagai tempat diletakkannya kuvet. kuvet merupakan wadah yang digunakan untuk menaruh sampel yang akan dianalisis. Pada spektrofotometer double beam, terdapat dua tempat kuvet. Satu kuvet digunakan sebagai tempat untuk menaruh sampel, sementara kuvet lain digunakan untuk menaruh blanko. Sementara pada spektrofotometer single beam, hanya terdapat satu kuvet. Kuvet yang baik harus memenuhi beberapa syarat sebagai berikut : Permukaannya harus sejajar secara optis Tidak berwarna sehingga semua cahaya dapat di transmisikan Tidak ikut bereaksi terhadap bahan-bahan kimia Tidak rapuh Bentuknya sederhana Terdapat berbagai jenis dan bentuk kuvet pada spektrofotometer. Umumnya pada pengukuran di daerah UV, digunakan kuvet yang terbuat dari bahan kuarsa atau plexiglass. Kuvet kaca tidak dapat mengabsorbsi sinar uv, sehingga tidak digunakan pada saat
pengukuran di daerah UV. Oleh karena itu, bahan kuvet dipilih berdasarkan daerah panjang gelombang yang digunakan. Gunanya agar dapat melewatkan daerah panjang gelombang yang digunakan. • UV : fused silika, kuarsa • Visible : gelas biasa, silika atau plastik • IR : KBr, NaCl, IRTRAN atau kristal dari senyawa ion Bahan Silika Gelas Plastik Tabel 2 Bahan Kuvet Sesuai Panjang Gelombang 4.
Panjang gelombang 150-3000 375-2000 380-800
Detektor Detektor akan menangkap sinar yang diteruskan oleh larutan. Sinar kemudian diubah menjadi sinyal listrik oleh amplifier dan dalam rekorder dan ditampilkan dalam bentuk angka-angka pada reader (komputer). Terdapat beberapa jenis detector pada spektrofotometer : λ range (nm) Sifat pengukuran Penggunaan 150 – 1000 arus listrik UV Phototube arus listrik UV/Vis Photomultiplier 150 – 1000 350 – 3000 Solid state 600 – 20.000 arus listrik IR Thermocouple 600 – 20.000 hambatan listrik IR Thermistor Tabel 3 Jenis-jenis detektor berdasarkan panjang gelombang Jenis detector
5.
Syarat-syarat ideal sebuah detector adalah : Mempunyai kepekaan tinggi Respon konstan pada berbagai panjang gelombang Waktu respon cepat dan sinyal minimum tanpa radiasi Sinyal listrik yang dihasilkan harus sebanding dengan tenaga radiasi Visual display Merupakan system baca yang memperagakan besarnya isyarat listrik, menyatakan dalam bentuk % Transmitan maupun Absorbansi.
3. Bagaimana cara kerjanya spektrofotometer UV/ VIS ? Cara kerja Spektrofotometer UV/VIS : Cahaya yang berasal dari lampu deuterium maupun wolfram yang bersifat polikromatis di teruskan melalui lensa menuju ke monokromator pada spektrofotometer dan filter cahaya pada fotometer. Monokromator kemudian akan mengubah cahaya polikromatis menjadi cahaya monokromatis (tunggal). Berkas-berkas cahaya dengan panjang tertentu kemudian akan dilewatkan pada sampel yang mengandung suatu zat dalam konsentrasi tertentu. Oleh karena itu, terdapat cahaya yang diserap (diabsorbsi) dan ada pula yang dilewatkan. Cahaya yang dilewatkan ini kemudian di terima oleh detector. Detector kemudian akan menghitung cahaya yang diterima dan mengetahui cahaya yang diserap oleh sampel. Cahaya yang diserap sebanding dengan konsentrasi zat yang terkandung dalam sampel sehingga akan diketahui konsentrasi zat dalam sampel secara kuantitatif. Atau dengan cara : Tempatkan larutan pembanding, misalnya blangko dalam sel pertama sedangkan larutan yang akan dianalisis pada sel kedua. Kemudian pilih foto sel yang cocok 200nm650nm (650nm-1100nm) agar daerah λ yang diperlukan dapat terliputi. Dengan ruang foto sel dalam keadaan tertutup “nol” galvanometer didapat dengan menggunakan tombol darkcurrent. Pilih h yang diinginkan, buka fotosel dan lewatkan berkas cahaya pada blangko dan “nol” galvanometer didapat dengan memutar tombol sensitivitas. Dengan menggunakan tombol transmitansi, kemudian atur besarnya pada 100%. Lewatkan berkas cahaya pada larutan sampel yang akan dianalisis. Skala absorbansi menunjukkan absorbansi larutan sampel.
Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) 1. Pengertian
Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) / Atomic Absorption Spectrophotometer (AAS) adalah suatu alat yang digunakan pada metode analisis untuk penentuan unsur-unsur logam dan metaloid yang berdasarkan pada penyerapan absorbsi radiasi oleh atom bebas. 2. Prinsip Metode Spektrofotometri Serapan Atom (SSA)
Penentuan kadar logam berat dengan Spektrofotometrik Serapan Atom (SSA) didasarkan pada hukum Lambert-Beer, yaitu absorbansi berbanding lurus dengan panjang nyala yang dilalui sinar dan konsentrasi uap atom dalam nyala (Anonim, 2003 dalam Azis, 2007). Semakin tinggi konsentrasi larutan standar, maka nilai absorbansinya juga akan semakin tinggi. Dari hasil pembacaan SSA, nilai absorbansi juga akan meningkat pada konsentrasi larutan standar yang kadarnya juga meningkat, sehingga jika dihubungkan akan membentuk grafik dengan persamaan garis lurus. Persamaan garis antara kadar zat dengan absorbansi adalah persamaan garis lurus dengan koefisien arah positif, yaitu : Y = a + bX, dimana nilai a dan b akan tampak pada grafik persamaan garis lurus dari hasil pembacaan absorbansi larutan standar. Nilai X merupakan nilai absorbansi sampel yang didapatkan dari hasil pembacaan SSA, sedangkan Y adalah konsentrasi akhir dari logam berat pada sampel setelah memasukkan nilai absorbansi sampel ke dalam persamaan tersebut di atas. Dengan memasukkan nilai absorbansi larutan contoh ke dalam persamaan garis dari larutan standar maka kadar logam berat dalam contoh dapat diketahui. Oleh karena yang mengabsorbsi sinar adalah atom, maka atom ion/senyawa logam berat dalam contoh harus dirubah menjadi bentuk atom yang dilakukan oleh pembakar pada SSA. Perubahan bentuk ion menjadi bentuk atom biasanya dilakukan pada suhu tinggi (± 2000 0C) melalui pembakaran gas asetilen (Noor, 1990). Pada penggunaan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA), sampel yang akan dianalisis harus dalam suasana asam dengan pH antara 2 sampai 3. Hal ini disebabkan karena proses atomisasi dapat berlangsung secara sempurna pada pH tersebut. Pada pH yang lebih tinggi atau lebih rendah, maka proses atomisasi tidak dapat berlangsung sempurna. Selain itu, penggunaan pH antara 2 sampai 3 pada Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) dilakukan untuk mencegah korosi pada dinding kapiler Spektrofotometer Serapan Atom (SSA), dimana dinding-dinding kapiler tersebut diatur untuk kondisi pH tersebut.
3. Petunjuk Pemakaian SSA
Petunjuk Pemakaian Spektrofotometer Serapan Atom (SSA), yaitu : A. Pemilihan Lampu
Dipilih lampu sesuai dengan unsur yang akan di ukur kadarnya. Lampu dipasang pada kedudukannya dalam alat dan diperhatikan kuat arus maksimum lampu dinyalakan. B. Pemilihan Panjang Gelombang dan Pengaturan Celah
Dengan menggunakan tabel panjang gelombang dan kepekaan serapan unsur, dipilih panjang gelombang yang cocok. Celah dibuka sedikit lebar dan dengan tombol panjang gelombang tepatkan pembacaan panjang gelombang. Lebar celah yang tepat dapat dibaca pada tabel tersebut. C. Penyediaan Cuplikan
Disediakan cuplikan sebelum api dinyalakan. Kemudian dibuat larutan baku dari logam yang akan diukur dari garamnya atau unsurnya. Konsentrasi larutan baku pertama tergantung dari kepekaan serapan atomik. D. Penyediaan Api dan Pengaturan
Bila lampu telah dipanaskan dan panjang gelombang telah diatur. Dan cuplikan tersedia, maka langkah selanjutnya adalah menyalakan api. Ikuti dengan baik langkah-langkah dalam petunjuk cara pemakaian SSA yang tersedia. Selalu udara (gas pendukung) dialirkan pertama kali. Tekanan udara antara 15 dan 20 lb/in2 dan segera dinyalakan pembakar. Kemudian tinggi nyala diatur sehingga berkas sinar lampu katoda berongga melewati nyala yang tepat. E. Pembacaan Serapan
Dalam pengukuran serapan atom mula-mula diatur pembacaan serapan nol dengan pelarut dalam nyala, atau dengan air murni diaspirasikan kedalam nyala dan dibaca serapan. Idealnya pembacaan serapan naik sampai maksimum dan tinggal tetap sampai cuplikan habis. Kelebihan dan Kekurangan Metode Spektrofotometri Serapan Atom (SSA) Kelebihan yang dimiliki oleh metode Spektrofotometri Serapan Atom (SSA), yaitu : Menganalisis konsentrasi logam berat dalam sampel secara akurat karena konsentrasi yang terbaca pada alat SSA berdasarkan banyaknya sinar yang diserap yang berbanding lurus dengan kadar zat.
Menganalisis sampel sampai pada kadar rendah (‰), sedangkan pada metode lain seperti volumetrik hanya dapat menganalisis pada kadar yang tinggi (%).
Analisis sampel dapat berlangsung lebih cepat. Sedangkan kekurangan penggunaan metode SSA, yaitu :
Hanya dapat menganalisis logam berat dalam bentuk atom-atom. SSA menganalisis logam berat dari atom-atom karena tidak berwarna.
Sampel yang dianalisis harus dalam suasana asam, sehingga semua sampel yang akan dianalisis harus dibuat dalam suasana asam dengan pH antara 2 sampai 3. Biaya operasional lebih tinggi dan harga peralatan yang mahal. http://bhendjhen.blogspot.com/2010/12/spektrofotometer-serapan-atom-ssa.html
