TUGAS AWAL

PERCOBAAN II

SPEKTRUM UV-VISIBEL

         Nama              : Nurmaidah

            Stambuk           : A 251 10 007

    Kelompok        : II (Dua)

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA

JURUSAN PENDIDIKAN MIPA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS TADULAKO

2012

PERTANYAAN

1.    Sebutkan syarat sampel yang bisa diukur pada daerah UV dan Visibel !

2.    Tuliskan daerah panjang gelombang deret warna Merah, Jingga, Kuning, Hijau, Biru, Nila dan Ungu !

3.    Tuliskan bunyi hukum Lambert-Beer, dan tuliskan persamaan serta penjelasannya!

4.    Cari tahu tentang alat spektrofotometer UV-Visibel, bagian-bagian alatnya serta prinsip kerja alat tersebut!

JAWABAN

1.    Syarat sampel yang bisa diukur di Daerah UV

Ø  Dapat menyerap sinar UV (180-350 nm)

Ø  Larutannya bening,tidak berwarna atau transparan

Syarat sampel yang bisa diukur di Derah Visibel

Ø  Dapat menyerap sinar Visibel (350-770)

Ø  Larutannya bening dan berwarna, jika larutannya tidak berwarna maka direaksikan dengan reagent Folin.

2.    Adapun daerah panjang gelombang deret warna Mejikuhibiniu sebagai berikut:

Panjang gelombang (nm)	Warna	Warna komplementer
610-750	Merah	Biru-hijau
595-610	Jingga	Hijau-Biru
580-595	Kuning	Biru
500-560	Hijau	Ungu
435-480	Biru	Kuning
420-440	Nila
400-435	Ungu	Kuning-hijau

3.    Hukum lambert-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”.

 

Dimana:

A = absorbansi

b =  tebal larutan (tebal kuvet diperhitungkan juga umumnya 1 cm)

c = konsentrasi larutan yang diukur

ε = tetapan absorptivitas molar (jika konsentrasi larutan yang diukur dalam molar)

a = tetapan absorptivitas (jika konsentrasi larutan yang diukur dalam ppm).

            Huruf Yunani epsilon dalam persamaan ini disebut absorptivitas molar atau kadang-kadang disebut dengan koefisien absorpsi molar.

Absorptivitas molar

            Jika kita mengatur kembali persamaan di atas menjadi lebih sederhana untuk menerangkan epsilon (absorptivitas molar), maka kita peroleh:

            Ingat bahwa absorbansi larutan akan bervariasi berdasarkan konsentrasi atau ukuran wadah. Absorptivitas molar diperoleh dari pembagian absorbansi dengan konsentrasi dan panjang larutan yang dilalui sinar. Pada dasarnya, ini memberikan nilai absorbansi standar  sinar berjalan sepanjang 1 cm melewati larutan 1 mol dm^-3.

            Hal ini artinya bahwa kita dapat membandingkan antara satu senyawa dengan senyawa lainnya tanpa mengkhawatirkan pengaruh konsentrasi dan panjang larutan.

            Nilai absorptivitas molar dapat bervariasi. Contohnya, etanal memiliki dua puncak serapan dalam spektrum UV-tampak – keduanya dalam spektrum ultra-violet. Dua puncak serapan ini disebabkan oleh promosi elektron dari pasangan bebas pada oksigen ke orbital pi anti-ikatan; atau dari orbital pi ikatan ke orbital pi anti-ikatan.

            Tabel berikut ini memberikan nilai absorptivitas molar, misalnya larutan etanal dalam heksana. Ingat bahwa absorptivitas tidak memiliki satuan. Hal ini sudah umum, jika kita menginginkan adanya satuan, misalnya panjang dalam cm dan konsentrasi dalam mol dm^-3, maka satuan absorptivitas adalah mol^-1 dm³ cm^-1.

Lompatan elektron	Panjang gelombang serapan maksimum (nm)	absorptivitas molar
dari pasangan bebas ke orbital pi anti-ikatan	290	15
dari orbital pi ikatan ke pi anti-ikatan	180	10000

4.                   

	Sumber cahaya polikromatis

 

    

 

Slit atau pintu keluar

    

 

     Prinsip kerja

Spektrofotometri uv-vis mengacu pada hukum Lambert-Beer. Apabila cahaya monokromatik melalui suatu media (larutan), maka sebagian cahaya tersebut akan diserap, sebagian dipantulkan dan sebagian lagi akan dipancarkan.

spektrofotometri

Spektrofotometri

          Spektrofotometri merupakan suatu metoda analisa yang didasarkan pada pengukuran serapan  sinar monokromatis oleh suatu lajur larutan berwarna pada panjang gelombamg spesifik dengan menggunakan monokromator prisma atau kisi difraksi dengan detektor fototube.

          Spektrofotometer adalah alat untuk mengukur transmitan atau absorban suatu sampel sebagai fungsi panjang gelombang. Sedangkan pengukuran menggunakan spektrofotometer ini, metoda yang digunakan sering disebut dengan spektrofotometri.

          Spektrofotometri dapat dianggap sebagai perluasan suatu pemeriksaan visual dengan studi yang lebih mendalam dari absorbsi energi. Absorbsi radiasi oleh suatu sampel diukur pada berbagai panjang gelombangdan dialirkan oleh suatu perkam untuk menghasilkan spektrum tertentu yang khas untuk komponen yang berbeda.

Absorbsi sinar oleh larutan mengikuti hukum Lambert-Beer, yaitu :

A =     log ( Io / It )         =  a b c

Dimana  :

Io = Intensitas sinar datang

It = Intensitas sinar yang diteruskan

a = Absorptivitas

b = Panjang sel/kuvet

c = konsentrasi (g/l)

A = Absorban

          Spektrofotometri merupakan bagian dari fotometri dan dapat dibedakan dari filter fotometri sebagai berikut :

1. Daerah jangkauan spektrum

Filter fotometr hanya dapat digunakan untuk mengukur serapan sinar tampak (400-750 nm). Sedangkan spektrofotometer dapat mengukur serapan di daerah tampak, UV (200-380 nm) maupun IR (> 750 nm).

2. Sumber sinar

Sesuai dengan daerah jangkauan spektrumnya maka spektrofotometer menggunakan sumber sinar yang berbeda pada masing-masing daerah (sinar tampak, UV, IR). Sedangkan sumber sinar filter fotometer hanya untuk daerah tampak.

3. Monokromator

Filter fotometere menggunakan filter sebagai monokrmator. Tetapi pada spektro digunakan kisi atau prisma yang daya resolusinya lebih baik.

4. Detektor

-   Filter fotometer menggunakan detektor fotosel

-   Spektrofotometer menggunakan tabung penggandaan foton atau fototube.

Komponen utama dari spektrofotometer yaitu :

1. Sumber cahaya

Untuk radisi kontinue :

ü  Untuk daerah UV dan daerah tampak :

ü  Lampu wolfram (lampu pijar) menghasilkan spektrum kontiniu pada gelombang 320-2500 nm.

ü  Lampu hidrogen atau deutrium (160-375 nm)

ü  Lampu gas xenon (250-600 nm)

Untuk daerah IR

Ada tiga macam sumber sinar yang dapat digunakan :

ü  Lampu Nerst,dibuat dari campuran zirkonium oxida (38%) Itrium oxida  (38%) dan erbiumoxida (3%)

ü  Lampu globar dibuat dari silisium Carbida (SiC).

ü  Lampu Nkrom terdiri dari pita nikel krom dengan panjang gelombang 0,4 – 20 nm

ü  Spektrum radiasi garis UV atau tampak :

ü  Lampu uap (lampu Natrium, Lampu Raksa)

ü  Lampu katoda cekung/lampu katoda berongga

ü  Lampu pembawa muatan dan elektroda (elektrodeless dhischarge lamp)

ü  Laser

2. Pengatur Intensitas

Berfungsi untuk mengatur intensitas sinar yang dihasilkan oleh sumber cahaya agar sinar yang masuk tetap konstan.

3. Monokromator

Berfungsi untuk merubah sinar polikromatis menjadi sinar monokromatis sesuai yang dibutuhkan oleh pengukuran

Macam-macam monokromator :

ü  Prisma

ü  kaca untuk daerah sinar tampak

ü  kuarsa untuk daerah UV

ü  Rock salt (kristal garam) untuk daerah IR

ü  Kisi difraksi

Keuntungan menggunakan kisi :

ü  Dispersi sinar merata

ü  Dispersi lebih baik dengan ukuran pendispersi yang sama

ü  Dapat digunakan dalam seluruh jangkauan spektrum

4. Kuvet

Pada pengukuran di daerah sinar tampak digunakan kuvet kaca dan daerah UV digunakan kuvet kuarsa serta kristal garam untuk daerah IR.

5. Detektor

Fungsinya untuk merubah sinar menjadi energi listrik yang sebanding dengan besaran yang dapat diukur.

Syarat-syarat ideal sebuah detektor :

ü Kepekan yang tinggi

ü Perbandingan isyarat atau signal dengan bising tinggi

ü Respon konstan pada berbagai panjang gelombang.

ü Waktu respon cepat dan signal minimum tanpa radiasi.

ü Signal listrik yang dihasilkan harus sebanding dengan tenaga radiasi.

Macam-macam detektor :

ü Detektor foto (Photo detector)

ü Photocell

ü Phototube

ü Hantaran foto

ü Dioda foto

ü Detektor panas

6. Penguat (amplifier)

Berfungsi untuk memperbesar arus yang dihasilkan oleh detektor agar dapat dibaca oleh indikator.

7. Indikator

Dapat berupa :

ü Recorder

ü Komputer