Makalah Kimia Analitik Spektrofotometri Uv-Vis

  • View
    596

  • Download
    1

Embed Size (px)

Transcript

MAKALAH KIMIA ANALITIK UV-VIS SPEKTROFOTOMETRI

Disusun oleh : Hilda Sartika Dewi(123300) Eryka T(123300) Suradal Akuf W(12330038) Nurul Wahyuni(123300)KATA PENGANTAR

Puji dan syukur patut kami panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas kasih dan rahmat-Nya, makalah ini dapat terselesaikan.

Makalah ini dibuat dengan tujuan untuk memenuhi tugas yang diberikan oleh dosen serta memahami dan mengerti tentang titrasi bebas air dalam bidang analisis kimia. Namun, dalam penulisan makalah ini, masih terdapat banyak kekurangan. Untuk itu, kami mohon kritik dan saran yang sifatnya membangun untuk pennyempurnaan makalah ini.

Demikian makalah ini penulis buat, atas perhatian serta kritik dan sarannya, kami ucapkan terima kasih.

JAKARTA, JANUARI 2014

PENULIS

BAB I Pendahuluan

1.1 Latar BelakangDengan semakin kompleksisitas berbagai keperluan saat ini,analisiskimia dengan mempergunakan metoda fisik dalam hal identifikasi dari berbagai selektifitas fungsi polimer campuran, pemodifikasi dan aditif digunakan untukplastikdanelastomer. Spektroskopi infra merah, metoda pengukuran fotometer UV, gas danliquidkromatografi dan spektroskopi masa bersama sama dengan dari metoda pengukuran termoanalisis (DSC-TGA) merupakan alat yang teliti sebagai pilihan untuk analisis kwalitatif dan kwantitatif bahan.Spektrofotometri merupakan salah satu metode dalam kimia analisis yang digunakan untuk menentukan komposisi suatu sampel baik secara kuantitatif dan kualitatif yang didasarkan pada interaksiantaramateri dengan cahaya. Sedangkan peralatan yang digunakan dalam spektrofometri disebut spektrofotometer. Cahaya yang dimaksud dapat berupa cahaya visibel, UV dan inframerah, sedangkan materi dapat berupa atom dan molekul namun yang lebih berperan adalah elektron yang adapada atom ataupun molekul yang bersangkutan.Para kimiawan telahlamamenggunakan bantuan warna sebagai bantuan dalam mengenali zat-zat kimia. Spektrofotometri dapat dianggap sebagai suatu perluasan pemeriksaan visual yang dengan studi lebih mendalam dari absorpsi energi radiasi oleh macam-macam zat kimia memperkenankan dilakukannya pengukuran ciri-ciri serta kuantitatifnya dengan ketelitian lebih besar (Day dan Underwood, 1993).

1.2 Tujuan

a. MengetahuiKomponenSpektrofotometerUV/VIS.b. MengetahuiFungsi dariBagian-BagianSpektrofotometerUV/VIS.c. Mengetahui CaraKerjaSpektrofotometerUV/VIS.d. MengetahuiKeuntunganAnalisisSecaraSpektrofotometerUV/VIS.e. Mengetahui Proses Absorbsi Cahaya pada Spektrofotometri

BAB IIPEMBAHASAN

2. 1 SpektrofotometriSpektrofotometri merupakan salah satu metode dalam kimiaanalisisyang 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.Cahaya yang dimaksud dapat berupa cahaya visibel, UV dan inframerah, sedangkan materi dapat berupa atom dan molekul namun yang lebih berperan adalah elektron valensi. Sinar atau cahaya yang berasal dari sumber tertentu disebut juga sebagai radiasi elektromagnetik. Radiasi elektromagnetik yang dijumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah cahaya matahari. Dalam interaksi materi dengan cahaya atau radiasi elektromagnetik, radiasi elektromagnetik kemungkinanan dihamburkan, diabsorbsi atau dihamburkan sehingga dikenal adanya spektroskopi hamburan, spektroskopi absorbsi ataupun spektroskopi emisi. Pengertian spektroskopi dan spektrofotometri pada dasarnya sama yaitu di dasarkan pada interaksiantaramateri dengan radiasi elektromagnetik. Namun pengertian spektrofotometri lebih spesifik atau pengertiannya lebih sempit karena ditunjukan pada interaksi antara materi dengan cahaya (baik yang dilihat maupun tidak terlihat). Sedangkan pengertian spektroskopi lebih luas misalnya cahaya maupun medan magnet termasuk gelombang elektromagnetik.2. 2 Radiasi Elektromagnetik Radiasi elektromagnetik memiliki sifat ganda yang disebut sebagai sifat dualistik cahaya yaitu:1) Sebagai gelombang2) Sebagaipartikel-partikel energi yang disebut foton. Karena sifat tersebut maka beberapaparameterperlu diketahui misalnya panjang gelombang, frekuensi danenergitiap foton. Panjang gelombang (l) didefinisikan sebagai jarak antara dua puncak.

Hubungan dari ketiga parameter diatasdirumuskan oleh Planck yang dikenal denganpersamaanPlanck. Hubungan antara panjang gelombang frekuensi dirumuskan sebagai

c = . v atau = c/v atau v = c/

PersamaanPlanck: hubungan antara energi tiap foton dengan frekuensi

E = h . vE = h . c/

dimana E = energi tiap foton h = tetapan Planck (6,626 x 10-34J.s), v = frekuensi sinar c = kecepatan cahaya (3 x 108m.s-1).Dari rumus di atas dapat diketahui bahwa energi dan frekuensi suatu foton akan berbanding terbalik dengan panjang gelombang tetapi energi yang dimiliki suatu foton akan berbanding lurus dengan frekuensinya. Misalnya: energi yang dihasilkan cahaya UV lebih besar dari pada energi yang dihasilkan sinar tampak.Halinidisebabkan UV memiliki panjang gelombang () yang lebih pendek (100400 nm) dibanding panjang gelombang yang dimiliki sinar tampak (400800 nm).Berbagai satuan energi besertafaktorkonversinya dapat dilihat pada tabel:

ErgJouleKaloril.atmE.volt

1 erg = 110-72,390110-89,868710106,24181011

J joule = 10712,390110-19,868710-36,24181018

1 kalori 4,18491074,184014,129110-22,61161019

1 atm = 1,01331091,013310224,218116,62481020

1 E.volt = 1,602110-121,6021x-193,829110-201,561110-201

Interaksi antara materi dengan cahaya disini adalah terjadi penyerapan cahaya, baik cahaya Uv,Vismaupun Ir oleh materi sehingga spektrofotometri disebut juga sebagaispektroskopi absorbsi. Dari 4 jenis spektrofotometri ini (UV, Vis, UV-Vis dan Ir) memiliki prinsip kerja yang sama yaituadanya interaksi antara materi dengan cahaya yang memiliki panjang gelombang tertentu.Perbedaannya terletak pada panjang gelombang yang digunakan.Secara sederhana Instrumen spektrofotometri yang disebut spektrofotometer terdiri dari :sumber cahaya monokromator sel sampel detektor read out (pembaca).

Fungsi masing-masing bagian:1. Sumber sinar polikromatis berfungsi sebagai sumber sinar polikromatis dengan berbagai macam rentang panjang gelombang. Untuk sepktrofotometerUV menggunakan lampu deuterium atau disebut juga heavi hidrogenVIS menggunakan lampu tungsten yang sering disebut lampu wolframUV-VIS menggunan photodiode yang telah dilengkapi monokromator.Infra merah, lampu pada panjang gelombang IR.2.Monokromator berfungsi sebagai penyeleksi panjang gelombang yaitu mengubah cahaya yang berasal dari sumber sinar polikromatis menjadi cahaya monaokromatis. Jenis monokromator yang saat ini banyak digunakan adalan gratting atau lensa prisma dan filter optik.Jika digunakan grating maka cahaya akan dirubah menjadi spektrum cahaya. Sedangkan filter optik berupa lensa berwarna sehingga cahaya yang diteruskan sesuai dengan warnya lensa yang dikenai cahaya. Ada banyak lensa warna dalam satu alat yang digunakan sesuai dengan jenis pemeriksaan.Pada gambar di atas disebut sebagai pendispersi atau penyebar cahaya. dengan adanya pendispersi hanya satu jenis cahaya atau cahaya dengan panjang gelombang tunggal yang mengenai sel sampel. Pada gambar di atas hanya cahaya hijau yang melewati pintu keluar.Proses dispersi atau penyebaran cahaya seperti yang tertera pada gambar.

3. Sel sampel berfungsi sebagai tempat meletakan sampel- UV, VIS dan UV-VIS menggunakan kuvet sebagai tempat sampel. Kuvet biasanya terbuat dari kuarsa atau gelas, namun kuvet dari kuarsa yang terbuat dari silika memiliki kualitas yang lebih baik. Hal ini disebabkan yang terbuat dari kaca dan plastik dapat menyerap UV sehingga penggunaannya hanya pada spektrofotometer sinar tampak (VIS). Cuvet biasanya berbentuk persegi panjang dengan lebar 1 cm.- IR, untuk sampel cair dan padat (dalam bentuk pasta) biasanya dioleskan pada dua lempeng natrium klorida. Untuk sampel dalam bentuk larutan dimasukan ke dalam sel natrium klorida. Sel ini akan dipecahkan untuk mengambil kembali larutan yang dianalisis, jika sampel yang dimiliki sangat sedikit dan harganya mahal.4. Detektor berfungsi menangkap cahaya yang diteruskan dari sampel dan mengubahnya menjadi arus listrik. Syarat-syarat sebuah detektor :Kepekaan yang tinggiPerbandingan isyarat atau signal dengan bising tinggiRespon konstan pada berbagai panjang gelombang.Waktu respon cepat dan signal minimum tanpa radiasi.Signal listrik yang dihasilkan harus sebanding dengan tenaga radiasi.Macam-macam detektor :Detektor foto (Photo detector)Photocell, misalnya CdS.PhototubeHantaran fotoDioda fotoDetektor panas5. Read out merupakan suatu sistem baca yang menangkap besarnya isyarat listrik yang berasal dari detektor.2. 3 Proses Absorbsi Cahaya pada Spektrofotometri Ketika cahaya dengan panjang berbagai panjang gelombang (cahaya polikromatis) mengenai suatu zat, maka cahaya dengan panjang gelombang tertentu saja yang akan diserap. Di dalam suatu molekul yang memegang peranan penting adalah elektron valensi dari setiap atom yang ada hingga terbentuk suatu materi. Elektron-elektron yang dimiliki oleh suatu molekul dapat berpindah (eksitasi), berputar (rotasi) dan bergetar (vibrasi) jika dikenai suatu energi. Jika zat menyerap cahaya tampak dan UV maka akan terjadi perpindahan elektron dari keadaan dasar menuju ke keadaan tereksitasi. Perpindahan elektron ini disebuttransisielektronik. Apabila cahaya yang diserap adalah cahaya inframerah maka elektron yang ada dalam atom atau elektron ikatan pada suatu molekul dapat hanya akan bergetar (vibrasi). Sedangkan gerakan berputar elektron terjadi pada energi yang lebih rendah lagi misalnya pada gelombang radio. Atas dasar inilah spektrofotometri dirancang untuk mengukur konsentrasi suatu suatu yang ada dalam suatu sampel. Dimana zat yang ada dalam sel sampe