Analis Instrumen Spektroskopi UV/Vis

Belajar Kimia Kali ini akan meencoba membahas analisis instrumen Spetroskopi Uv/Vis yuk disimak.

Spektroskopi adalah ilmu yang mempelajari segala sesuatu tentang interaksi antara materi dengan radiasi elektromagnetik.

Metode pengukuran yang didasarkan pada pengetahuan tentang spektroskopi disebut spektrometri.

 

Analis Instrumen Spektroskopi UV/Vis

Instrumen untuk spektroskopi umumnya terdiri dari 5 komponen pokok, yaitu

            1. sumber radiasi,

            2. wadah sampel,

            3. monokromator,

            4. detektor, dan

            5. rekorder.

   

Komponen instrumen untuk spektroskopi emisi berbeda dengan ketiga spektroskopi lainnya, dalam hal ini tidak diperlukan sumber radiasi. Jadi sampel itu sendiri yang memancarkan emisi.

Sumber radiasi untuk spektrum kontinyu adalah :

(a)  lampu argon pada spektroskopi UV-Vakum,

(b)  lampu deuterium atau hidrogen  pada spektroskopi UV,

(c)  lampu xenon, lampu wolfram (tungsten) pada UV-Vis,

(d) Nerst Glower, Globar, kawat nikrom pada spektroskopi IR.

Sumber radiasi untuk spektrum diskontinu adalah lampu katoda cekung yang banyak dipakai pada spektroskopi atom.

Wadah sampel diperlukan untuk semua teknik spektroskopi kecuali spektroskopi emisi. Umumnya wadah sampel disebut kuvet atau sel. Kuvet yang terbuat dari kuarsa baik untuk spektroskopi ultra violet dan juga untuk spektroskopi sinar tampak. 

Kuvet plastik dapat digunakan untuk spektroskopi sinar tampak. Panjang sel untuk spektroskopi UV-Vis biasanya 1 cm, ada juga sel dengan panjang 0,1 cm.

Sel untuk spektroskopi infra merah dengan sampel padatan atau cairan umumnya mempunyai tebal sel kurang dari 1 mm. Yang paling banyak dipakai untuk spektroskopi infra merah adalah kristal NaCl, KBr, LiF dan sebagainya.

Monokromator adalah instrumen yang digunakan untuk memisahkan berkas cahaya  polikromatis menjadi berkas cahaya yang daerah panjang gelombangnya lebih sempit , bahkan menjadi monokromatis. Monokromator terdiri dari beberapa bagian

Entrance slit (celah masuk) dan Exit slit (celah keluar) digunakan untuk membatasi berkas cahaya yang masuk ke monokromator dan yang keluar dari monokromator.

Lensa dan Cermin untuk memfokuskan dan menepatkan arah jalannya berkas cahaya.

Bagian pengurai berkas cahaya, bagian ini berfungsi untuk menguraikan cahaya polikromatis menjadi komponen-komponen cahaya sesuai panjang gelombang penyusunnya. Bagian pengurai dapat berupa Prisma atau Grating (Kisi defraksi).

 

Prisma

Prisma adalah material transparan yang berbentuk prisma dan terbuat dari bahan yang tidak mengabsorbsi cahaya pada daerah panjang gelombang yang digunakan. 

Jika berkas cahaya polikromatis jatuh ke salah satu permukaannya akan melewati bagian dalam prisma dan dibiaskan dengan sudut yang berbeda sesuai dengan panjang gelombang masing-masing cahaya.  Berkas cahaya yang telah diuraikan ini akan keluar dari prisma melalui permukaan yang lain. Dengan mengatur sudut kedudukan prisma terhadap datangnya berkas cahaya, maka panjang gelombang yang diinginkan dapat dipilih.

 

Grating

Kisi defraksi adalah sebuah pelat transparan yang pada permukaannya terdapat garis-garis sejajar dengan jumlah antara 300 sampai dengan 3000 garis / mm untuk daerah Ultra violet dan sinar tampak, sedangkan untuk daerah Inframerah jumlah garisnya antara 10 sampai dengan 200 garis / mm. 

Penguraian cahaya dapat terjadi karena adanya interferensi gelombang cahaya yang melewati kisi-kisi (celah) pada kisi defraksi tersebut. 

Panjang gelombang yang dihasilkan oleh kisi difraksi dirumuskan dengan:           

Dimana :        n   = 1,2,3,….(tingkat interferensi)

l    = panjang gelombang yang diinterferensikan

i    = sudut cahaya datang pada permukaan kisi defraksi

r    = sudut cahaya yang diinterferensikan

d   = jarak antara celah (garis)

 

Detektor adalah material yang dapat mengabsobsi energi dari photon dan dapat mengubahnya menjadi bentuk lain secara kuatitatif misalnya, bercak hitam pada plat film fotografi, arus listrik, perubahan panas dan lain-lain yang kemudian dinyatakan dengan meter penyimpang atau angka-angka digital atau pergeseran pena pada pencatat (rekorder).

Syarat-syarat yang diperlukan oleh detektor yang baik ialah :

1. Sensitivitasnya tinggi,artinya Noisenya rendah, dan dapat mendeteksi radiasi yang energinya sangat kecil.

2. Waktu responnya singkat (waktu yang diperlukan mulai menerima radiasi dan mengubahnya menjadi sinyal)

3. Stabil dalam waktu yang lama.

4. Sinyal yang dihasilkan mudah diubah dalam bentuk elektronik sehingga mudah dibaca.

 

Macam-macam detektor apda Spektroskopi UV/Vis Phototube

       1.   Photomultiplier

2. Silikon Photo Diode
3. Photovoltaic Cell
4. Diode Array

Perekaman dengan Signal listrik dari detektor bisanya diperkuat dengan amplifier kemudian direkam sebagai spektrum yang berbentuk puncak-puncak. 

Plot antara panjang gelombang dan absorban akan dihasilkan spektrum. Spektrum inilah yang akan digunakan untuk analisa.