Defenisi
Spektrofotometer Uv-Vis
Spektrofotometer
Uv-Vis adalah alat yang digunakan untuk mengukur transmitansi, reflektansi dan
absorbsi dari cuplikan sebagai fungsi dari panjang gelombang serta untuk
pengukuran didaerah ultra violet dan didaerah tampak. Semua metode
spektrofotometri berdasarkan pada serapan sinar oleh senyawa yang ditentukan,
sinar yang digunakan adalah sinar yang semonokromatis mungkin.Spektrofotometer
sesuai dengan namanya merupakan alat yang terdiri dari spektrometer dan
fotometer. Spektrometer menghasilkan sinar dari spektrum dengan panjang
gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang
ditransmisikan atau yang diabsorbsi.
Jadi
spektrofotometer digunakan untuk mengukur energi cahaya secara relatif jika
energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan atau diemisikan sebagai fungsi
dari panjang gelombang. Suatu spektrofotometer tersusun dari sumber spektrum
sinar tampak yang sinambung dan monokromatis. Sel pengabsorbsi untuk mengukur
perbedaan absorbsi antara cuplikan dengan blanko ataupun pembanding.
Spektrofotometer
UV-Vis (Ultra Violet-Visible) adalah salah satu dari sekian banyak instrumen
yang biasa digunakan dalam menganalisa suatu senyawa kimia. Spektrofotometer
umum digunakan karena kemampuannya dalam menganalisa begitu banyak senyawa
kimia serta kepraktisannya dalam hal preparasi sampel apabila dibandingkan
dengan beberapa metode analisa. Spektrofotometri UV/Vis melibatkan energi
elektronik yang cukup besar pada molekul yang dianalisis, sehingga
spetrofotometer UV/Vis lebih banyak dpakai untuk analisis kuantitatif dibanding
kualitatif.
Prinsip
kerja spektrofotometer UV-Vis
Prinsip
kerja spektrofotometri UV-Vis adalah interaksi yang terjadi antara energy yang
berupa sinar monokromatis dari sumber sinar dengan materi berupa molekul. Besar
energy yang diserap tertentu dan menyebarkan electron tereksitasi dari ground
state ke keadaan terekstasi yang memiliki energy lebih tinggi. Serapan tidak
terjadi seketika pada daerah UV-Vis untuk semua struktur elektronik tetapi
hanya pada system system terkonjugasi.
Prinsip
kerja spektrofotometri berdasarkan hukum Lambert Beer, bila cahaya monokromatis
melalui suatu media, maka sebagian cahaya diserap, sebagian dipantulkan dan
sebagian dipancarkan.
Berdasarkan
teori tersebut, prinsip keja dari spekrtofotometri adalah suatu cahaya
monokromatis akan melalui suatu media yang memiliki suatu konsentrasi tertentu,
maka akan membentuk spectrum cahaya, namun ketika melewati monokromator, cahaya
yang keluar hanya akan terdapat satu cahaya yaitu sesuai dengan settingan awal,
misalnya warna hijau. Setelah keluar dan monokromator, cahaya akan menembus
sampel yang kemudian akan terbaca hasil pada read out (monitor).
Sinar
dari sumber cahaya akan dibagi menjadi dua berkas oleh cermin yang berputar
pada bagian dalam spektrofotometer. Berkas pertama akan melewati kuvet berisi
blanko, sementara berkas kedua akan melewati kuvet berisi sampel. Blanko dan
sampel akan diperiksa secara bersamaan. Adanya blanko, berguna untuk
menstabilkan absorbsi akibat perubahan voltase dari sumber cahaya.
Bagian
bagian spektrofotometer :
1.
Sumber
Cahaya
Berfungsi
sebagai sumber sinar polikromatis dengan berbagai maca rentang panjang
gelombang.
Untuk
radiasi kontinu :
Untuk daerah UV dan daerah tampak
·
Lampu wolfram menghasilkan spectrum
kontinu pada gelombang 320-2500 nm
·
Lampu hydrogen atau deuterium (160-375 nm)
·
Lampu gas xenon (250-600 nm)
Untuk
daerah IR :
·
Lampu Nerst, dibuat dari campuran
zirconium oxide (38%) itrium oxide (38%) dan erbiumoxida (3%)
·
Lampu global dibuat dari silisium carbide
(SiC)
·
Lampu Nkrom terdiri dari pita nikel krom
dengan panjang gelombang 0.4-20 nm
Untuk Spektrum radiasi garis UV atau
tampak :
·
Lampu uap (lampu Natrium, Lampu raksa)
·
Lampu katoda cekung/lampu katoda berongga
·
Lampu pembawa muatan dan elektroda
·
Laser
2.
Pengatur
intensitas
Berfungsi
untuk mengatur intensitas sinar yang dihasilkan oleh sumber cahaya agar sinar
yang masuk tetap konstan.
3.
Monokromator
Berfungsi
untuk mengubah sinar polikromatis menjadi sinar monokromatis sesuai yang
dibutuhkan oleh pengukuran.
Macam-macam
monokromator :
·
Prisma, berfungsi mendispersikan radiasi
elektromagnetik sebesar mungkin supaya didapatkan resolusi yang baik dari
radiasi polikromatis
·
Kaca untuk daerah sinar tampak
·
Kuarsa untuk daerah UV
·
Rock salt untuk daerah IR
·
Kisi difraksi, keuntungan menggunakan kisi
ini adalah disperse sinar merata, disperse lebih baik dengan ukuran pendispersi
yang sama, dan dapat digunkan dalam seluruh jangkauan spectrum
·
Celah optis, berfungsi untuk mengarahkan
sinar monokromatis yang diharapkan dari sumber radiasi. Apabila celah berada
pada posisi yang tepat, maka radiasi akan dirotasikan melalui prisma, sehimgga
diperoleh panjang gelombang yang diharapkan.
·
Filter, berfungsi untuk menyerap warna
komplementer sehingga cahaya yang diteruskan merupakan cahaya berwarna yang
sesuai dengan panjang gelombang yang dipilih.
4.
Kuvet
( sel sampel )
Berfungsi
untuk tempat meletakkan sampel. Pada pengukuran di daerah sinar tampak
digunakan kuvet kaca dan daerah UV digunakan kuvet kuarsa serta Kristal garam
untuk daerah IR.
Kuvet
yang baik harus memenuhi beberapa syarat sebagai berikut:
·
Permukaannya harus sejajar secara optis
·
Tidak berwarna sehingga semua cahaya dapat
ditransmisikan
·
Tidak ikut bereaksi terhadap semua
bahan-bahan kimia
·
Tidak rapuh
·
Bentuknya sederhana.
5.
Detector
Fungsinya
untuk merubah sinar menjadi energi listrik yang sebanding dengan besaran yang
dapat diukur.
Syarat-syarat
ideal sebuah detector :
·
Kepekaan yang tinggi
·
Perbandingan isyarat atau signal dengan
bising tinggi
·
Respon konstan pada berbagai panjang
gelombang
·
Waktu respon cepat dan signal minimum
tanpa radiasi
·
Signal listrik yang dihasilkan harus
sebanding dengan tenaga radiasi
Macam-macam
detector :
·
Detector foto
·
Photocell
·
Phototube
·
Hantaran foto
·
Diode foto
·
Detector panas
6.
Penguat
(amplifier)
Berfungsi
untuk memperbesar arus yang dihaslikan oleh detector agar dapat dibaca oleh
indicator.
7.
Indikator
( Read Out )
Berfungsi
untuk menangkap besarnya isyarat listrik yang berasal dari detector.