SPEKTROSKOPI

SPEKTROSKOPI Merupakan : metode analisis instrumental Peralatan deteksi atau pengenalan bahan Dasar: interaksi energi radiasi elektromagnetik dengan materi Hasil interaksi : absorbsi emisi luminisensi penghamburan (scattering)

Radiasi elektromagnetik mempunyai 2 karakter : Sebagai gelombang  bisa bergerak Sebagai partikel  mempunyai energi E = h (c/), h = 6,63 x 10− 34 J.s, c = 3 x 108 m.s− 1 c/  = f

SPEKTRUM SINAR TAMPAK

DASAR PENGUKURAN Sinar, panas dan radiasi elektromagnetik terdiri dari gelombang elektromagnetik yang merambat dg kecepatan 3 x 108 m atau 300.000 km/detik Radiasi tersebut merupakan ENERGI, jumlah energi menentukan λ

Nomor atom

ORBITAL ATOM Ca Keadaan dasar (ground state) plus energi…menyerap??? ...exited (eksitasi)

PRINSIP SPEKTROSKOPI

CuO dengan gula reduksi menghasilkan R-COOH…..Cu2O merah

Dasar pengukuran T = I/Io Io : jumlah sinar yang masuk I : jumlah sinar atau kekuatan radiasi yang dilepas A atau absorpsi atau Ekstingsi (E) A = log 1/T = log Io/I Hukum Lambert-Beer menyatakan : E setara dg konsentrasi dari senyawa penyerap dan ketebalannya

Hukum Lambert-Beer : Io log — = e.c.d I Dasar Pengukuran Hukum Lambert-Beer : Io log — = e.c.d I Io : Intensitas radiasi yang masuk I : Intensitas radiasi yang diteruskan e : koef penyerapan molar dari bahan penyerap pada panj gel ttt (dm3/mol.cm b : jarak yang dilalui sinar atau tebal medium penyerap (cm) c : konsentrasi molar zat penyerap %T = T x 100%  persen transmitansi 0-100% A = tidak ada satuan

Hubungan antara sinar terserap, T dan Ekstengsi (E) atau A Transmitansi % Bagian 1/T E=log 1/T 100 1,0 1 0,00 25 75 0,75 1,3 0,12 50 0,5 2 0,30 0,25 4 0,60 83 17 0,17 6 0,95 90 10 0,1 1,00 95 5 0,05 20 1,30 99 0,01 2,00 -

Cara kerja dengan spektrofotometer (misal penentuan vitamin B12 pada ikan). Menentukan max vitamin B12 : mengukur absorbansi larutan standar B12 pada berbagai , atau studi pustaka Buat berbagai konsentrasi vitamin B12 standar  ukur absorbansinya  diperoleh hubungan antara konsentrasi dan absorbansi  hitung persamaan regresi liniernya. Sampel dipreparasi  tera absorbansinya  plot ke kurva standar  hitung konsentrasi larutan tersebut.

Kesalahan-kesalahan dalam spektrometri Kuvet kotor / tergores Sidik jari yang dapat menyerap radiasi UV Penempatan kuvet yang tidak tepat posisinya Ukuran kuvet tidak seragam Adanya gelombang udara / gas dalam lintasan radiasi  yang dihasilkan tidak cocok dengan yang tertera pada instrumen Kurang teliti dalam penyiapan sampel

Spektrometer UV – Vis UV : 190 – 350 nm Visible : 325 – 850 nm Kegunaan : terutama untuk analisa kuantitatif (penentuan kadar) Komponen/senyawa akan menyerap sinar dengan max pada  tertentu A (absorbansi) : banyaknya sinar diserap  = panjang gelombang max =  dengan absorbansi tertinggi

Pada max : absorbansi berbanding lurus dengan konsentrasi senyawa yang menyerap Penting ! Hubungan linier ini tidak berlaku untuk semua tingkat konsentrasi  perlu diperhatikan akan bekerja pada konsentrasi berapa Terion, terpolimerisasi, menggumpal (keruh)

Spektrofotometri Serapan Atom AAS : Atomic Absorption Spectrometry Prinsip : interaksi antara energi dengan materi Energi : sinar Materi : atom Yang diukur : energi yang diserap atom Manfaat: analisa kuantitatif unsur-unsur kimia terutama unsur-unsur metal dan semi metal (misal: Fe, K, Pb, Cu, Hg) pada konsentrasi rendah/ trace (ppm, ppb)

S = Sampel (mengubah sampel  atom) M = Monochromator Peralatan AAS SS S M D SP SS = Sumber sinar (Hollowcathode lamp yang memancarkan sinar dengan  tertentu) S = Sampel (mengubah sampel  atom) M = Monochromator D = Detector (mengubah Energi sinar  Energi listrik) SP = Sistem pembacaan

Hollow cathode lamp (HCL) Silinder tertutup yang bagian depan berupa gelas kuarsa, di dalamnya diisi gas mulia (Ar, Xe) pada tekanan rendah lalu dipasang elektroda (Anoda dan Katoda) Anoda : kawat Wolfram Katoda : dilapis dengan unsur tertentu  keluar sinar dengan  tertentu. dilapisi Fe  keluar  untuk Fe dilapis 1 unsur : single HCL dilapis lebih dari 1 unsur : multi HCL

Senyawa mengandung metal lebih dari1 (Fe, Ca, Na, K)  pakai HCL Fe  terukur Fe HCL mengandung Fe, Ca, Na, K  monochromator difungsikan (sinar yang keluar satu per satu pada single HCL monochromator berfungsi untuk memilih  yang sensitif) Mekanisme HCL: HCL diberi arus listrik pada Anoda dan Katoda  terjadi loncatan bunga api. Katoda yang dilapis dengan unsur tertentu tereksitasi  tidak stabil  kembali ke tingkat dasar (ground state melepas energi). Energi yang dilepas -nya tertentu sesuai dengan unsur yang melapisi.

Ringkasan langkah AAS Siapkan alat dan HCL yang sesuai. Preparasi larutan Sampel harus diubah menjadi larutan jernih tanpa koloid dan suspensi. Sampel gas Jika komponen yang akan ditentukan dalam bentuk atom  langsung AAS Jika belum dalam bentuk atom  diserap dengan larutan. Sampel padat  destruksi (dengan furnace)  dilarutkan (biasanya abu mudah larut dalam HNO3) Siapkan larutan standar Ukur Absorbansi larutan standar Ukur Absorbsi sampel

Soal : Larutan kalium khromat mentransmisikan 68% radiasi yang masuk pada 372 nm. Hitung Absorbansi larutan tersebut. Jika larutan sejenis (beda konsentrasi) mempunyai Absorbansi 0,4 hitung transmitansinya ! Pada pembuatan kurva standar diperoleh data sebagai berikut : Konsentrasi (mg/ml) 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 Absorbansi: 0,000 0,117 0,225 0,341 0,428 0,536 Hitung persamaan regresi linier kurva standar tersebut. Jika sampel mempunyai absorbansi = 0,4 berapa konsentrasi sampel tersebut ?