TINJAUAN TEORITIS

TRANSMITANSI DAN ABSORBANSI Analisis Instrumen I ~ Arie BS ~ Spektroskopi UV-Vis TRANSMITANSI DAN ABSORBANSI Transmitansi 100 T %T dan ´ = P P = kekuatan (intensitas) sinar diteruskan P0 = kekuatan (intensitas) sinar datang Pada kenyataannya, P0 sulit untuk diukur. Yg diukur adalah Psolvent (intensitas sinar yg melewati sel berisi pelarut), sehingga: Absorbansi

Spektroskopi UV-Vis c b A e + = ...... or Analisis Instrumen I ~ Arie BS ~ Spektroskopi UV-Vis HUKUM LAMBERT-BEER Jumlah radiasi yang diserap proporsional dengan ketebalan sel (b), konsentrasi analit (c), dan koefisien absorptivitas molekuler (a) dari suatu spesi (senyawa) pada suatu panjang gelombang. Jika konsentrasi (c) diekspresikan sebagai molaritas (mol/L) dan ketebalan sel (b) dinyatakan dalam centimeter (cm), koefisien absorptivitas molekuler (a) disebut koefisien ekstinsi molar (ε) dan memiliki satuan [L/(mol.cm)] Untuk campuran, Hk. Lambert-Beer bersifat aditif. n Total c b A e + = ...... 3 2 1 or

Tinjauan Teoritis Hukum Lambert-Beer Hukum Lambert Adalah merupakan dasar dari analisa kwantitatif yg merupakan bagungan dari hukum Lambert dan Hukum Beer (Setiap penyerapan P per satuan tebal medium homogen berbanding lurus dg P). Hukum Lambert Setiap tebal medium terttentu akan mengurangi P sinar yang masuk dengan fraksi yang sama. Secara matematik digambarkan bahwa: - dP/db = k P P = Intensitas sinar b = Tebal kuvet - dP/P = k db k1 = tetapan p b -∫ dP/P = k ∫ k b po 0 - ln P/Po = k b - 2,303 Log P/Po = k b

Hukum Lambert -Log P/Po = k/2,303 . b = k1 . b A = Log Po/P -Log P/Po = Log Po/P = A k/2,303 = k1 Log Po/P = k1 . b Jadi A = k1 . b A = Absorbans Hukum Beer Setiap penambahan konsentrasi yang sama akan mengurangi P sinar yg masuk dengan fraksi yg sama. Atau Pengurangan P per satuan konsentrasi berbanding lurus dengan P. - dP/dC = k’ . P C = Konsentrasi - dP/dC = k’ . P dikalikan dg dC/P - dP/P = k’ . dC

Hukum Beer p c -∫ dP/P = k ∫ k’ C po 0 - ln P/Po = k’ c - 2,303 Log P/Po = k’ C Log P/Po = - k’/2,303 . C = k2 . C k’/2,303 = k2 Jadi: Log Po/P = k2 . C = A A = k2 . C Hukum Lambert-Beer Adalah merupakan gabungan dari hukum Lambert dan Hukum Beer.

Hukum Lambert-Beer Menurut Hukum Lambert A = k1 . B Menurut Hukum Beer A = k2 . C Jadi A ~ b . C atau A = k1 . k2 . B . C k1 . k2 = a A = a . B . C a = absorbtivitas dimana C dlm gr/lt Atau A = έ . B . C έ = Koefisien estingensi = Absorptivitas Molar C dalam mol/lt

Spektroskopi UV-Vis Asumsi: Analisis Instrumen I HUKUM LAMBERT-BEER ~ Arie BS ~ Spektroskopi UV-Vis HUKUM LAMBERT-BEER Asumsi: 1. Radiasi sinar datang harus monokromatis. 2. Spesi penyerap (molekul, atom, ion, dll) independen satu sama lain. 3. Radiasi sinar datang merupakan berkas paralel yang tegak lurus dengan permukaan media penyerap. 4. Radiasi sinar melintasi media penyerap dengan panjang yang sama. 5. Media penyerap homogen dan tidak menyebabkan penghamburan sinar. 6. Radiasi sinar datang mempunyai intensitas yang tidak terlalu besar yang menyebabkan efek saturasi.

Hubungan dg Transmitans Po P λ=λ1 λ=λ1 Po = Intensitas sinar datang (λ=λ1) P = Intensitas sinar yang diteruskan (λ=λ1) T = Transmitans T = P/Po P/Po x 100% = % T (persen transmitans) Secara Difinisi A = Log Po/P = - Log T atau A = - Log P/Po = - Log T Materi

Lambert-Beer Syarat berlakunya Hukum Lambert-Beer 1.Sinar yang diserap harus sinar yang monokromatis 2.Sinar yang diserap tidak dipancarkan kembali oleh molekul penyerap berupa sinar fluoressensi atau fosforessensi. 3.Indeks bias (indeks reflaksi) sinar tidak bergantung dari konsentrasi senyawa penyerap sinar (apabila konsentrasinya tinggi). Untuk berlakunya HK Lambert-Beer konsentrasinya harus kecil (ppm). Pada Hukum A = a . b C atau A = έ . b . C Nilai a atau έ merupakan ukuran bagi kuat tidaknya penyerapan sinar dengan λ tertentu oleh molekul senyawa. Semakin besar nilai a atau έ bagi suatu senyawa , semakin kuat penyerapan sinar oleh senyawa tersebut untuk keperluan analisa, kita pilih a yang besar. Contoh: Cu2+ + 4 NH3 ↔ Cu (NH3)2+ biru muda biru tua

LIMITASI HUKUM LAMBERT-BEER Analisis Instrumen ~ Arie BS ~ Spektroskopi UV-Vis LIMITASI HUKUM LAMBERT-BEER Menurut Hk. Lambert-Beer, A berbanding lurus dengan panjang lintasan (b) dan konsentrasi (c), sehingga: 1. A tidak mempunyai limitasi terkait dengan b. Gunakan sel yang tipis untuk sampel dengan konsentrasi tinggi. Gunakan sel yang tebal untuk sampel dengan konsentrasi rendah. Contoh: Jika A = 0.410 dalam kuvet (b = 1.0 cm) Sehingga jika: b = 2.0 cm, A = 0.820 b = 0.1 cm, A = 0.041

LIMITASI HUKUM LAMBERT-BEER Analisis Instrumen ~ Arie BS ~ Spektroskopi UV-Vis LIMITASI HUKUM LAMBERT-BEER 2. Chemical Deviation A berbanding lurus dengan konsentrasi (c), kecuali: untuk konsentrasi yang terlalu tinggi atau jika terjadi reaksi kimia a. Biasanya, A menjadi nonlinier jika c > 0.10 M Pada konsentrasi diatas 0.10 M, jarak antar molekul analit menjadi cukup dekat, yang mempengaruhi distribusi muatan, sehingga mengubah cara molekul melakukan serapan (mengubah e). b. A menjadi nonlinier jika terjadi reaksi kimia. Jika analit mengalami assosiasi, dissosiasi atau bereaksi dengan pelarut atau komponen lain dalam larutan, penyimpangan Hk. Lambert-Beer akan terjadi.

LIMITASI HUKUM LAMBERT-BEER Analisis Instrumen ~ Arie BS ~ Spektroskopi UV-Vis LIMITASI HUKUM LAMBERT-BEER 3. Instrumental Deviation a. Efek Radiasi Polikromatik Idealnya, monokromator akan melewatkan radiasi monokromatis, tetapi kenyataannya monokromator akan melewatkan radiasi berupa pita. Bandwidth spektrometer akan mempengaruhi linieritas Hk. Lambert-Beer. Pengukuran dilakukan pada max untuk memperkecil error. B A

LIMITASI HUKUM LAMBERT-BEER Analisis Instrumen ~ Arie BS ~ Spektroskopi UV-Vis LIMITASI HUKUM LAMBERT-BEER 3. Instrumental Deviation a. Hamburan cahaya

Contoh Soal 1.500 mgr cuplikan zat berwarna X dilarutkan dan diencerkan menjadi 500 ml. A dari larutan ini diukur dalam sel (kevet) 1,0 cm adalah 0,9. 10,0 mgram zat murni dilarutkan dalam 1 liter pelarut yang sama memberikan harga A = 0,300 dalam sel 0,1 cm. Berapa % X dalam cuplikan ke 1 tersebut ?. 2.Larutan CuSO4 dianalisa Cu nya dengan memasukkan tepat 5,00 ml dalam sel 1,00 cm, %T nya adalah 75,3% (λ=λmak Cu). 1,00 ml larutan standar 0,100 M CuSO4 ditambahkan ke dalam sel tersebut yang masih mengandung 5,00 ml larutan cuplikan %T nya adalah 62,5%. Berapa konsentrasi Cu (II) dalam larutan semula (mol/lt).