MAKALAH KIMIA ANALISA II
SPEKTROFOTOMETRI
Oleh:
Ravenna Pabaramitha (1314001)
Arina Hidayati (1314004)
Luluk Sutri Wulandari (1314006)
Hera Rakassiwi (1314013)
Lia Maharani (1314016)
Ulfat Mu'alimah (1314020)
Ninik Masrufah (1314046)
Meidy Odiyani P (1314053)
JURUSAN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL MALANG
2014
KATA PENGANTAR
Segala Puji syukur kepada Allah SWT, atas rahmat dan hidayah-Nya, sehingga kami masih diberi kesehatan dan kesempatan untuk menyusun makalah tentang Spektrofotometri ini. Makalah ini dibuat untuk memahami lagi apa itu Spektrofometri, sehingga kita dapat mengaplikasikanya dalam kehidupan sehari – hari. Makalah Spektrofotometri ini disusun dari berbagai sumber, baik dari buku, artikel–artikel dan juga dari internet guna memperjelas lagi materi yang bersangkutan. Makalah ini berisi tentang uraian–uraian yang berhubungan dengan Spektrofotometri seperti macam-macam Spektrofometri serta aplikasinya dalam kehidupan sehari – hari. Semoga makalah ini bermanfaat bagi yang membacanya.
Kami juga mengucapkan terima kasih kepada dosen pengampu kimia analitik II ibu Faidliyah Nilna Minah, ST.MT yang telah membimbing kami, serta teman – teman yang ikut menyumbangkan ide serta kritik saran yang membangun sehingga makalah ini dapat terselesaikan.
Kami merasa makalah yang kami buat ini masih banyak kesalahan dan kekurangan – kekurangan karena kami masih dalam tahap pembelajaran, maka dari itu kami mengharapkan kritik dan saran bagi pembaca demi kesempurnaan dalam penyusunan makalah ini.
Malang, Maret 2014
Penulis
BAB I
LATAR BELAKANG
Untuk mengetahui pengertian dari metode Spektrofotometri
Untuk mengetahui komponen-komponen Spektrofotometri
Untuk mengetahui jenis-jenis Spektrofotometri
Untuk mengetahui penerapan metode Spektrofotometri dalam kehidupan sehari-hari
RUMUSAN MASALAH
Apakah pengertian dari Spektrofotometri?
Apa saja komponen-komponen Spektrofotometri?
Apakah pengertian hukum Lambeer-bert dalam Spektrofotometri?
Apa jenis-jenis Spektrofometri?
Bagaimana penerapan Spektrofotometri dalam kehidupan sehari- hari?
BAB II
Pengertian Spektrofotometri
Spektrofotometri merupakan salah satu metode dalam kimia analisis, yang umum digunakan untuk menentukan komposisi suatu sampel baik secara kuantitatif dan kualitatif yang didasarkan pada interaksi antara materi dengan cahaya. Peralatan yang digunakan dalam spektrofotometri disebut spektrofotometer. Spektrofotometer menghasilkan sinar dari spektrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau diabsorpsi.
Komponen-komponen Spektrofotometri
Komponen-komponen spektrofotometer terdiri dari:
Sumber
Sumber energi cahaya yang biasa untuk daerah tampak (dari) spektrum itu maupun daerah ultraviolet dekat dan inframerah dekat adalah sebuah lampu pijar dengan kawat rambut terbuat dari wolfram. Pada kondisi operasi biasa, keluaran lampu wolfram ini memadai dari sekitar 325 atau 350 nm ke sekitar 3 µm.
Monokromator
Monokromator adalah piranti optis untuk memencilkan suatu berkas radiasi dari suatu sumber berkesinambungan, berkas mana mempunyai kemurnian spektral yang tinggi dengan panjang gelombang apa saja yang diinginkan. Komponen yang esensial dari sebuah monokromator adalah suatu sistem celah dan suatu unsur dispersif.
Wadah sampel
Kebanyakan spektrofotometri melibatkan larutan, dan karenanya kebanyakan wadah sampel adalah sel untuk menaruh cairan ke dalam berkas cahaya spektrofotometer. Sel itu haruslah meneruskan energi cahaya dalam daerah spektral yang diminati.
Detektor
Dalam sebuah detektor untuk suatu spektrofotometer, kita menginginkan kepekaan yang tinggi dalam daerah spektral yang diminati, respons yang linear terhadap daya radiasi, waktu respons yang cepat, dapat digandakan, dan kestabilan tinggi. Kepekaan yang tinggi misalnya, dapat dicapai hanya dengan menerima bisingan yang meningkat.
Read out
Read out merupakan suatu sistem baca yang menangkap besarnya isyarat listrik yang berasal dari detektor.
Sel Absorpsi
Pada pengukuran di daerah tampak kuvet kaca atau kuvet kaca corex dapat digunakan, tetapi untuk pengukuran pada daerah UV harus menggunakan sel kuarsa karena gelas tidak tembus cahaya pada daerah ini. Umumnya tebal kuvet adalah 10 mm, tetapi yang lebih kecil ataupun yang lebih besar dapat digunakan. Sel yang biasa digunakan berbentuk persegi, tetapi bentuk silinder dapat juga digunakan.
Hukum yang mendasari spektrofotometri adalah:
Hukum Lambert-Beer
Cahaya yang diserap diukur sebagai absorbansi (A) sedangkan cahaya yang dihamburkan diukur sebagai transmitansi (T), dinyatakan dengan hukum lambert beer atau Hukum Beer, berbunyi:
"Jumlah radiasi cahaya tampak (ultraviolet, inframerah dan sebagainya) yang diserap atau ditransmisikan oleh suatu larutan merupakan suatu fungsi eksponen dari konsentrasi zat dan tebal larutan".
Berdasarkan hukum Lambert-Beer, rumus yang digunakan untuk menghitung banyaknya cahaya yang hamburkan:
T = ItI0 atau %T = ItI0 x 100 %
dan absorbansi dinyatakan dengan rumus:
A= - log T = -log ItI0
dimana I0 merupakan intensitas cahaya datang dan It atau I1 adalah intensitas cahaya setelah melewati sampel.
Gambar 7.2.1. Hukum Lambert-Beer
Jenis-jenis Spektrofotometri
Spektrofotometri terdiri dari beberapa jenis berdasarkan sumber cahaya yang digunakan diantaranya sebagai berikut:
Spektrometri Visible (spektro Vis)
Pada spektro ini yang digunakan sebagai sumber sinar/energi adalah cahaya tampak (visible). Cahaya visible termasuk spektrum elektromagnetik yang dapat ditangkap oleh mata manusia. Panjang gelombang sinar tampak adalah 380 sampai 750 nm. Sehingga semua sinar yang dapat dilihat oleh kita, entah itu putih, merah, biru, hijau, apapun.
Gambar 7.2.3. Spektrofotometer Visible
Spektrometri UV (ultraviolet)
Sinar UV ini memiliki panjang gelombang 190-380 nm. Karena sinar UV tidak dapat dideteksi oleh mata kita, maka senyawa yang dapat menyerap sinar ini terkadang merupakan senyawa yang tidak memiliki warna. Bening dan transparan.
Gambar 7.2.4. Spektrofotometer UV
Spektrofotometri UV-Vis
Spektrofotometri ini merupakan gabungan antara spektrometri UV dan Visible. Sinar UV memiliki panjang gelombang 190-380 nm. Kemudahan metode ini adalah dapat digunakan baik untuk sampel berwarna juga untuk sampel tidak berwarna.
Gambar 7.2.5. spektrofotometer UV-Vis
Spektrofotometri IR (Infra Red)
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. 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.[8]
Gambar 7.2.6. Spektrofotometer IR(Infra Red)
Macam-macam spektrofotometri berdasarkan jenis instrumennya ada tiga, antara lain:
Spektrofotometer berkas tunggal
Model sel berkas tunggal kurang umum digunakan jika dibandingkan dengan berkas ganda. Berkas sinar yang konstan dari sumber akan melalui lensa pemfokus serta filter sehingga menjadi monokromatis, selanjutnya berkas sinar akan melewati larutan, sebelum menumbuk fotosel di mana berkas sinar tersebut diubah menjadi arus pada sirkuit.
Gambar 7.2.6. Gambar Spektofotometer Berkas tunggal
Spektrofotometer berkas rangkap
Spektrofotometer perekam yang mengalurkan secara otomatis absorbans suatu sampel sebagai fungsi panjang gelombang hampir selalu berupa instrumen berkas rangkap.
Gambar 7.2.7. Spektrofotometer berkas rangkap
Spektrofotometri diferensial.
Teknik ini biasanya meliputi dua metode, yaitu: metode absorbansi tinggi dan absorbansi rendah. Yang pertama digunakan untuk analisa larutan yang sangat pekat, sedangkan absorbansi rendah digunakan untuk larutan yang sangat encer. Pada kedua teknik tersebut, konsentrasi sama sekali tidak dipengaruhi oleh perubahan luar.
Gambar 7.2.8. Spektrofotometri Diferensial
Faktor-faktor yang sering menyebabkan kesalahan dalam menggunakan spektrofotometer dalam mengukur konsentrasi suatu analit:
Adanya serapan oleh pelarut
Hal ini dapat diatasi dengan penggunaan blanko, yaitu larutan yang berisi selain komponen yang akan dianalisis termasuk zat pembentuk warna.[8] Suatu larutan blanko dapat digunakan dalam satu kompartemen untuk mengoreksi pembacaan atau spektrum sampel. Yang paling sering digunakan sebagai blanko dalam spektrofotometri adalah semua pelarut yang digunakan untuk melarutkan sampel atau pereaksi.
Serapan oleh kuvet
Kuvet yang ada biasanya dari bahan gelas atau kuarsa, namun kuvet dari kuarsa memiliki kualitas yang lebih baik.
Penerapan Spektrofotometri
untuk menentukan komposisi suatu sampel baik secara kuantitatif dan kualitatif yang didasarkan pada interaksi antara materi dengan cahaya.
untuk mengukur jumlah atau banyaknya unsur yang diteliti.
untuk menentukan struktur suatu zat.
Ion sulfat adalah salah satu anion yang banyak terjadi pada air alam. Ia merupakan sesuatu yang penting dalam penyediaan air untuk umum karena pengaruh pencucian perut yang terjadi pada manusia apabila ada dalam konsentrasi yang cukup besar. Batas yang boleh digunakan untuk dikonsumsi manusia berdasarkan konsentrasi standar maksimal yang ditetapkan oleh Menteri Kesehatan RI untuk sulfat dalam air minum adalah 250 mg/l dalam air. Sulfat penting dalam penyediaan air untuk umum maupun untuk industri, karena kecendrungan air untuk mengandungnya dalam jumlah yang cukup besar untuk membentuk kerak air yang keras pada ketel dan alat pengubah panas.
Kandungan konsentrasi yang tinggi dalam air minum dapat menyebabkan perpindahan diare. Dalam studi pada orang-orang dewasa ditemukan laxative yang sangat tinggi di atas 1000 mg/l. Diare yang akut dapat menyebabkan dehidrasi, terutama pada bayi dan anak kecil yang sudah mengidap mikroba diare dalam tubuh.
BAB III
Kesimpulan
Spektrofotometri adalah salah satu metode dalam kimia analisis, yang umum digunakan untuk menentukan komposisi suatu sampel baik secara kuantitatif dan kualitatif yang didasarkan pada interaksi antara materi dengan cahaya.
Komponen-komponen dalam Spektrofotometri adalah:
Wadah sampel
Sumber cahaya
Detektor
Monokromator
Read out
Sel absorbsi
Hukum lambert beer atau Hukum Beer, berbunyi:
"Jumlah radiasi cahaya tampak (ultraviolet, inframerah dan sebagainya) yang diserap atau ditransmisikan oleh suatu larutan merupakan suatu fungsi eksponen dari konsentrasi zat dan tebal larutan".
Jenis-jenis Spektrometri berdasarkan cahaya adalah Visible (spektro Vis), Spektrometri UV (ultraviolet), Spektrofotometri UV-Vis, Spektrofotometri IR (Infra Red) sedangkan berdasrakan jenis instrumenya adalah Spektrofotometer berkas tunggal dan Spektrofotometri berkas rangkap.
Penerapan Spektrofometri dalam kehidupan sehari-hari adalah untuk menentukan komposisi suatu sampel baik secara kuantitatif dan kualitatif yang didasarkan pada interaksi antara materi dengan cahaya, untuk mengukur jumlah atau banyaknya unsur yang diteliti, untuk menentukan struktur suatu zat dan untuk menentukan kadar sulfat dalam air.
Saran
Dengan adanya makalah ini, penulis berharap agar pembaca dapat memahami tentang spektrofotometri, jenis-jenis Spektrofotometri dan penerapan dalam kehidupan sehari-hari.
