Tinjauan Umum Spektrofotometri UV-Vis

Tinjauan Umum Spektrofotometri UV-Vis


Metode pengukuran menggunakan prinsip spektrofotometri adalah berdasarkan absorpsi cahaya pada panjang gelombang tertentu melalui suatu larutan
yang akan ditentukan konsentrasinya. Jika panjang gelombang yang digunakan
adalah gelombang cahaya tampak maka disebut sebagai kolorimetri karena
memberikan warna. Selain gelombang cahaya tampak, spektrofotometri juga
menggunakan panjang gelombang pada gelombang ultraviolet dan inframerah.
Prinsip kerja dari metode ini adalah jumlah cahaya yang diabsorpsi oleh larutan
sebanding dengan konsentrasi kontaminan dalam pelarut (Lestari, 2009). Prinsip ini
dijabarkan dalam Hukum Lambert-Beer yang menghubungkan antara absorbansi
cahaya dengan konsentrasi pada suatu bahan yang mengabsorpsi, berdasarkan
persamaan berikut:
A = log (Iin/Iout) = (1/T) = a.b.c
Dimana : A = absorbansi
Iin = intensitas cahaya yang masuk
Iout = intensitas cahaya yang keluar
T = transmitan
a = tetapan absorpsivitas molar
b = ketebalan sel
c = konsentrasi pada suatu bahan yang mengabsorpsi

Spektrofotometri UV-Vis merupakan salah satu teknik analisis spektroskopi
yang memakai sumber radiasi eleltromagnetik ultraviolet dekat (190 - 380) dan sinar tampak (380-780) dengan memakai instrumen spektrofotometer (Mulja & Suharman, 1995). Semua molekul dapat mengabsorbsi radiasi dalam daerah UV-tampak karena
mereka mengandung elektron, baik sekutu ataupun menyendiri, yang dapat
dieksitasikan ke tingkat energi yang lebih tinggi. Panjang gelombang di mana
absorbsi itu terjadi, bergantung pada berapa kuat elektron itu terikat dalam molekul itu. Elektron dalam suatu ikatan kovalen tunggal terikat dengan kuat dan diperlukan radiasi berenergi tinggi atau panjang gelombang pendek, untuk eksitasinya (Day & Underwood, 2002). Ketika sampel menyerap energi, atom atau molekul pada keadaan dasar (energi yang lebih rendah / ground state) akan menuju daerah dengan energi yang lebih tinggi (daerah tereksitasi / excited state).

Pelarut yang digunakan pada spektrofotometri UV-Vis tidak boleh menyerap radiasi ultraviolet pada daerah yang sama dengan spektrum substansi yang sedang ditentukan. Selain itu, senyawa yang dapat dianalisis menggunakan spektrofotometri
UV-Vis harus memiliki gugus kromofor. Gugus kromofor terdiri dari gugus tidak
jenuh kovalen atau memiliki ikatan rangkap terkonjugasi. Gugus kromofor
mengabsorpsi sinar ultraviolet dan sinar tampak. Contoh dari kromofor adalah
benzena. Substituen yang meningkatkan intensitas absorpsi disebut auksokrom.
Substituen ini tidak mengalami penyerapan radiasi ultraviolet tetapi kehadirannya
memodifikasi absorpsi kromofor. Auksokrom meliputi -OH, -OR, -X, atau -NH2 (Pavia et al., 2001).
Pengukuran absorbansi atau transmitasi dalam spektroskopi ultraviolet dan
daerah tampak digunakan untuk analisis kualitatif dan kuantitatif spesies kimia
(Khopkar, 2010). Analisis kuantitatif dilakukan dengan pembuatan kurva kalibrasi
atau dengan menggunakan rumus Lambert-Beer. Jika absorbansi di plot terhadap konsentrasi, maka diperoleh garis lurus. Grafik ini dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi senyawa dalam sampel. Perubahan intensitas warna
sebanding dengan konsentrasi (Lestari, 2009).
Alat yang digunakan untuk analisis spektrofotometri adalah spektrofotometer.
Spektrofotometer sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari spektrometer
dan fotometer. Spektrometer menghasilkan sinar dari spektrum dengan panjang
gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang
ditransmisikan atau yang diabsorbsi. Jadi spektrofotometer digunakan untuk
mengukur energi secara relatif jika energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan atau
diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang. Pada spektrofotometer, panjang gelombang yang benar-benar terseleksi dapat diperoleh dengan bantuan alat pengurai cahaya seperti prisma. Suatu spektrofotometer tersusun dari sumber spektrum tampak
yang kontinu, monokromator, sel pengabsorbsi untuk larutan sampel atau blangko dan suatu alat untuk mengukur perbedaan absorbsi antara sampel dan blanko atau pembanding (Khopkar, 2010).
a. Sumber Radiasi
Sumber yang biasa digunakan pada spektroskopi absorbsi adalah lampu
wollfram. Arus cahaya tergantung pada tegangan lampu. Lampu hidrogen atau
lampu deuterium digunakan untuk sumber pada daerah UV. Kebaikan lampu
wolfram adalah energi radiasi yang dibebaskan tidak bervariasi pada berbagai
panjang gelombang. Untuk memperoleh tegangan yang stabil dapat digunakan
transformator. Jika potensial tidak stabil akan didapatkan energi yang bervariasi
(Khopkar, 2010).
b. Monokromator
Digunakan untuk sumber sinar yang monokromatis. Alatnya dapat berupa
prisma atau grating. Untuk mengarahkan sinar monokromatis yang diinginkan dari
hasil penguraian ini dapat digunakan celah. Jika celah posisinya tetap, maka
prisma atau gratingnya yang dirotasikan untuk mendapatkan λ yang diinginkan.
Ada dua tipe prisma yaitu susunan cornu dan susunan littrow (Khopkar, 2010).
c. Sel absorbsi
Pada pengukuran di daerah tampak, kuvet kaca atau kuvet kaca corex dapat
digunakan, tetapi untuk pengukuran pada daerah UV harus menggunakan sel
kuarsa karena gelas tidak tembus cahaya pada daerah ini. Umumnya tebal kuvet
adalah 10 mm, tetapi yang lebih kecil atau lebih besar dapat digunakan. Sel yang
biasa digunakan berbentuk persegi tetapi bentuk silinder dapat juga digunakan
(Khopkar, 2010).
d. Detektor
Peranan detektor adalah memberikan respon terhadap cahaya pada berbagai
panjang gelombang. Macam-macam deteksi yang telah digunakan paling meluas
didasarkan pada perubahan fotokimia (terutama fotografi), efek fotolistrik, dan
efek termolistrik. Secara umum detektor fotolistrik digunakan dalam daerah
tampak dan ultraviolet (Khopkar, 2010 ; Day & Underwood, 2002 ).

Sumber :
Khopkar, S. M. 2010. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta : UI-Press.

Day, R. A & Underwood, A. L. 2002. Analisis Kimia Kuantitatif. Edisi Keenam.
Jakarta : Erlangga

Lestari, F. 2007. Bahaya Kimia : Sampling & Pengukuran kontaminan Kimia di
Udara. Jakarta : EGC.

Pavia, D. L., Lampman, G. M., Kriz, G. S., & Vyvyan, J. R. 2001. Introduction to
Spectroscopy. Edisi ke-4. Washington : Departement of Chemistry Western
Washington University.