Spektrofotometer

Table of Contents

Prinsip Kerja Spektrofotometer

Berdasarkan hukum Lambert-Beer yaitu bila cahaya monokromatik (I0) maupun campuran jatuh pada suatu medium homogen, sebagian dari sinar masuk akan dipantulkan (Ir) dan sebagian diserap (Ia) dalam medium tersebut serta sisanya akan diteruskan (It). Nilai yang keluar dari cahaya yang diteruskan akan dinyatakan dalam nilai absorbansi karena memiliki hubungan dengan konsentrasi sampel.Hukum Beer menyatakan absorbansi cahaya berbanding lurus dengan konsentrasi dan ketebalan bahan atau medium.

b. Dasar Teori Spektrofotometer

Spektrofotometri merupakan salah satu metode dalam kimia analisis yang digunakan untuk menentukan komposisi suatu sampel baik secara kuantitatif dan kualitatif yang didasarkan pada interaksi antara materi dengan cahaya.Sedangkan peralatan yang digunakan dalam spektrofometri disebut spektrofotometer.

Para kimiawan telah lama menggunakan bantuan warna sebagai bantuan dalam mengenali zat-zat kimia.Spektrofotometri dapat dianggap sebagai suatu perluasan pemeriksaan visual dengan studi lebih mendalam dari absorpsi energi radiasi oleh macam-macam zat kimia yang boleh dilakukanpengukuran ciri-ciri dan kuantitatifnya dengan ketelitian lebih besar.

Spektrofotometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur absorbansi dengan cara melewatkan cahaya dengan panjang gelombang tertentu pada suatu obyek kaca atau kuarsa yang disebut kuvet. Sebagian dari cahaya tersebut akan diserap dan sisanya akan dilewatkan. Nilai absorbansi dari cahaya yang dilewatkan akan sebanding dengan konsentrasi larutan di dalam kuvet. Sesuai dengan namanya adalah 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 diabsorpsi. Jadi spektrofotometer digunakan untuk mengukur energi secara relatif jika energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang.

Kelebihan spektrofotometer dibandingkan fotometer adalah panjang gelombang dari sinar putih lebih dapat terseleksi dan ini diperoleh dengan alat pengurai seperti prisma, grating ataupun celah optis. Pada fotometer filter, sinar dengan panjang gelombang yang diinginkan diperoleh dengan berbagai filter dari berbagai warna yang mempunyai spesifikasi melewatkan trayek panjang gelombang tertentu.

Pada fotometer filter, tidak mungkin diperoleh panjang gelombang yang benar-benar monokromatis, melainkan suatu trayek panjang gelombang 30-40 nm. Sedangkan pada spektrofotometer, panjang gelombang yang benar-benar terseleksi dapat diperoleh dengan bantuan alat pengurai cahaya seperti prisma. Suatu spektrofotometer tersusun dari sumber spektrum tampak yang kontinyu, monokromator, sel pengabsorpsi untuk larutan sampel atau blangko dan suatu alat untuk mengukur perbedaan absorpsi antara sampel dan blangko ataupun pembanding.

Bagian-bagian dari alat Spektrofotometer terdiri dari 4 bagian penting

A. Sumber Cahaya

Sebagai sumber cahaya harus memiliki pancaran radiasi yang stabil dan intensitasnya tinggi. Sumber energi cahaya yang biasa untuk daerah tampak, ultraviolet dekat dan inframerah dekat adalah sebuah lampu pijar dengan kawat rambut terbuat dari wolfram (tungsten). Lampu ini mirip dengan bola lampu pijar biasa, daerah panjang gelombang (l ) adalah 350 – 2200 nanometer (nm).

B. Monokromator

Monokromator adalah alat yang berfungsi untuk menguraikan cahaya polikromatis menjadi beberapa komponen panjang gelombang tertentu (monokromatis) yang berbeda (terdispersi).

C. Kuvet

Kuvet spektrofotometer adalah suatu alat yang digunakan sebagai tempat sampel yang akan dianalisis. Kuvet biasanya terbuat dari kwars, plexigalass, kaca, plastik dengan bentuk tabung empat persegi panjang 1 x 1 cm dan tinggi 5 cm. Pada pengukuran di daerah UV, dipakai kuvet kwarsa atau plexiglass, sedangkan kuvet dari kaca tidak dapat dipakai karena kaca mengabsorbsi sinar UV. Semua macam kuvet dapat dipakai untuk pengukuran di daerah sinar tampak (visible).

D. Detektor

Peranan detektor penerima adalah memberikan respon terhadap cahaya pada berbagai panjang gelombang. Detektor akan mengubah cahaya menjadi sinyal listrik,kemudian akan ditampilkan oleh penampil data dalam bentuk jarum penunjuk atau angka digital.Dengan mengukur transmitans larutan sampel, kemungkinan untuk menentukan konsentrasinya dengan menggunakan hukum Lambert-Beer. Spektrofotometer akan mengukur intensitas cahaya melewati sampel (I),dan membandingkan ke intensitas cahaya sebelum melewati sampel (Io).Rasio disebut transmittance dan biasanya dinyatakan dalam persentase (%T), sehingga bisa dihitung besar absorban (A) dengan rumus :

A = log (I/Io) = -log %T = a x b x c

dimana : A = absorban

               a = absorptivitas (konstanta)

               b = tebal larutan

               c = konsentrasi larutan

Gambar dari Alat Spektrofotometer

https://slideplayer.com/user/10970721/