SPEKTROFOTOMETRI UV-ViSKuliah INSTRUMEN

Spektrofotometri UV-Vis:-Metode analisa yg didasarkan pada pengukuran serapan sinar radiasi pada daerah panjang gelombang UV dekat (200-380 nm) dan visible(380-800 nm)

-Melibatkan energi elektronik yang cukup besar,sehingga lebih banyak dipakai untuk analisis kuantitatif dibandingkan kualitatif

Ada empat jenis transisi :

Transisi n ---- , transisi pada daerah < 180 nmTransisi ---- *, transisi pada uv jauhTransisi n ---- * , panjang gelombang besarTransisi n ---- *, terutama untuk senyawa jauh

Hukum Lambert Beer A = log ( Io/ I1) = a b c = E b cKeterangan : Io = Intensitas sinar datangI1 = Intensitas sinar yang diteruskana=E = Absorptivitas = molar absorbtivitasb = Panjang sel/kuvetc = konsentrasi (g/l)A = Absorban

Komponen spektrofotometer UV-Vis1. sumber radiasi-- lampu deuterium(190-380nm)--lampu tungsten(380-900nm)--lampu merkuriutk kalibrasi pjg gel 365 nm--lampu gas xenon (250-600nm)2. Pengatur intensitasBerfungsi untuk mengatur intensitas sinar yang dihasilkan oleh sumber cahaya agar sinar yang masuk tetap konstan.

3. MonokromatorMengubah cahaya polikromatis mjd cahaya monokromatis4.kuvetBahan kuvet ada dua macam :kaca untuk daerah sinar tampakkuarsa untuk daerah ultra violetteflon / plastik untuk pemakaian satu kali

5. detektormengubah sinyal radiasi menjadi energi listrik yang sebanding dengan besaran yang dapat diukur. detektor Photocell detektor tabung foton hampa detektor tabung penggandaan foton (Photomultiplier tube) detektor Photo Diode Array

6. (penguat) amplifiermemperbesar arus yang dihasilkan oleh detektor agar dapat dibaca oleh indikator.

7. Perekam grafikmerupakan plot antara absorbansi dengan panjang gelombang. Hasilnya akan tampak sebagai berikut:

Spektrofotometer visibleThe spectronic 20; diagram courtesy of Bausch and Lomb, New York

The turner 350, diagram courtesy of Amso Instrument Company (formerly Turner Associates) Carpinteria, California

Spektrofotometer UV-Vis single beamL = light source(s), M = monochromator (s), C = chopper , S = test sample and D = detector-perbedaan antara single beam dan double beam hanya pada pemberian cahaya, pada single beam cahaya hanyamelewati satu arah sehingga nilai yang diperoleh hanya nilai absorbansi dari larutan yang dimasukkan.

Spektrofotometer UV-Vis double beam Satu detektorDua detektor --- Shimadzu UV 1800Nilai blanko dapat langsung diukur bersamaan dengan larutan yang diinginkan dalam satu kali proses yang sama

Hitachi Model 100-60(Courtesy of Hitachi Scientific Instrument, California)

Spektrofotometer UV-Vis splitter beam

Analisis kuantitatifA. Analisis kuantitatif zat tunggal, antara lain dengan cara:1. Membandingkan absorban atau persen transmitan zat yang dianalisis dengan Standard pada panjang gelombang maksimum. Persyaratannya nilai absorban baku tidak beda jauh dengan absorban analit.A(s). C(s) = A(st). C(st)s = sampel ; st = standard 2. Menggunakan interpolasi kadar sampel terhadap kurva baku dari larutan standard dengan pelarut tertentu pada panjang gelombang maksimum. Y = a + b xDengan , x = kadar baku standard dan y= absorban

3. Menghitung harga absorbansi larutan sampel ( E1%1cm max) pada pelarut tertentu dan dibandingkan dengan absorbansi zat yang dianalisis yang tertera pada buku resmi.4. Memakai perhitungan nilai ekstingsi molar (absorban molar). lebih tepat karena melibatkan massa molekul relatif (MR) = E1%1cm . MR .10-1

5. Cara adisi (addition method), menambahkan sampel dengan baku standard Cs = (Cs+st - Cst)s+st = sampel + baku standard st = baku standard

Analisis zat campur1. Cara derivatifDiperoleh dengan cara menggambarkan selisih absorban dua panjang gelombang terhadap harga rata-rata dua panjang gelombang tersebut yang teratur berderet.A = A1 A2m = (1 + 2) :2

2. Pengamatan tiga panjang gelombang atau lebih membuat kurva baku beda absorban pada tiga panjang gelombang terhadap konsentrasi.

3. Cara simultan Diperoleh dengan cara membuat kurva absrobsi masing-masing senyawa dan menentukan panjang gelombang maksimum masing-masing yang digunakan sebagai panjang gelombang kerja

Analisis kualitatifpemeriksaan kemurnian spektrum UV-Vis, dengan cara dilakukan pembandingan kemiripan spektrum UV-Vis zat yang ditentukan dengan baku standard melalui harga MF (Match Factor). MF = 900-1000 --- identik

2. penentuan panjang gelombang maksimum, didasarkan atas perhitungan pergeseran panjang gelombang maksimum karena adanya penambahan gugus pada sistem kromofor induk.

Kaidah Woodward dan Fieser membahas secara terperinci tentang pergeseran panjang gelombang maksimum (max) yang disebabkan substitusi berbagai gugus kedalam diena terkonjugasi, aromatik karbonil, keton tak jenuh dan poliena.

Kaidah Woodward dan Fieser untuk memperhitungkan max suatu molekul tidak berlaku untuk ikatan rangkap silang dan juga untuk struktur molekul poliena ( dengan ikatan rangkap yang terkonyugasi lebih dari empat). Selanjutnya Fieser-Kuhn telah mengembangkan rumus yang dapat dipakai untuk memperhitungkan max dan max dari struktur poliena.

Preparasi sampel

Secara umum sampel yang digunakan harus konsentrasinya rendah (ditunjukkan dengan nilai absorbansi < 2). Dan senyawa yang bersifat photosensitive sulit dianalisis.

1. Bentuk: * dapat digunakan pada sampel padat transparan, cair, atau gas. * untuk sampel padat dan cair kental --- teknik reflektan atau photoacoustic. * untuk sampel yang keruh , biasanya digunakan teknik derivatif.2. Jumlah : *biasanya diperlukan jumlah sampel dalam satuan mililiter atau miligram.

3. Preparasi : * sampel dilarutkan dalam pelarut yang sesuai dengan kemurnian tinggi, menggunakan derajat analisis. * untuk sampel larutan encer, seringkali ditambahkan buffer yang sesuai * wadah sampel paling baik menggunakan bahan gelas yang bersih * bila perlu dilakuakn pencucian sampel ( untuk mengisolasi analit dari pengaruh pengotor) * untuk sampel yang keruh perlu dilakukan filtrasi untuk mengurangi hamburan radiasi.