SPEKTROSKOPI UV-VIS
Spektrofotometri
UV/Vis adalah teknik analisis spektroskopi yang memakai sumber radiasi
elektromagnetik ultra violet dekat (190 –380) dan sinar tampak (380 –780)
dengan menggunakan instrumen spetrofotometer. Spektrofotometri UV/Vis
melibatkan energi elektronik yang cukup besar pada molekul yang dianalisis,
sehingga spetrofotometer UV/Vis lebih banyak dpakai ntuk analisis kuantitatif
dibanding kualitatif.
Analisis Spektroskopi didasarkan
pada interaksi radiasi dengan spesies kimia. Berprinsip pada penggunaan
cahaya/tenaga magnetik atau listrik untuk mempengaruhi senyawa kimia sehingga
menimbulkan tanggapan. Tanggapan tersebut dapat diukur untuk menentukan jumlah
atau jenis senyawa. Cara interaksi dengan suatu sampel dapat dengan absorpsi,
pemendaran (luminenscence) emisi, dan penghamburan (scattering) tergantung pada
sifat materi. Teknik spektroskopi meliputi spektroskopi UV-Vis, spektroskopi
serapan atom, spektroskopi infra merah, spektroskopi fluorensi, spektroskopi
NMR, spektroskopi massa.
Spektroskopi UV-Vis merupakan teknik
spektroskopi pada daerah ultra violet dan sinar tampak. Dari spektrum absorpsi
dapat diketahui panjang gelombang dengan absorbans maksimum dari suatu unsur
atau senyawa. Contoh : Analisis protein, asam amino, kinetika enzim. Pada
prinsipnya spektroskopi UV-Vis menggunakan cahaya sebagai tenaga yang
mempengaruhi substansi senyawa kimia sehingga menimbulkan cahaya. Cahaya yang
digunakan merupakan foton yang bergetar dan menjalar secara lurus dan merupakan
tenaga listrik dan magnet yang keduanya saling tagak lurus. Tenaga foton bila mempengaruhi
senyawa kimia, maka akan menimbulkan tanggapan (respon), sedangkan respon yang
timbul untuk senyawa organik ini hanya respon fisika atau physical event. Tetapi bila sampai menguraikan senyawa kimia maka
dapat terjadi peruraian senyawa tersebut menjadi molekul yang lebih kecil atau
hanya menjadi radikal yang dinamakan peristiwa kimia atau chemical event.
Cara Kerja Spektroskopi UV-Vis
Spektroskopi UV-Vis digunakan untuk
cairan berwarna. Sehingga sampel yang akan diidentifikasi harus diubah dalam
senyawa kompleks. Analisis unsur berasal dari jaringan tanaman, hewan, manusia
harus diubah dalam bentuk larutan, misalnya destruksi campuran asam (H2SO4
+ HNO3 + HClO4) pada suhu tinggi. Larutan sample
diperoleh dilakukan preparasi tahap berikutnya dengan pereaksi tertentu untuk
memisahkan unsur satu dengan lainya, misal analisis Pb dengan ekstraksi
dithizon pada pH tertentu. Sampel Pb direaksikan dengan amonium sitrat dan
natriun fosfit, pH disesuaikan dengan penambahan amonium hidroksida kemudian
ditambah KCN dan NH4OH, HCl dan ekstraksi dengan dithizon. Ini
berarti bahwa suatu electron dalam orbital ikatan (bonding) sigma dieksitasikan
ke orbital anti ikatan (antibonding) sigma. Spectra elektronik senyawaan dalam
fasa uap kadang-kadang menunjukkan struktur halus vibrasi yang dapat teramati,
namun dalam fasa-fasa mampat, tingkat energy molekul demikian terganggu oleh
tetanggga-tetangga dekatnya, sehingga sering kali hanya tampak pita lebar.
Semua molekul dapat menyerap radiasi dalam daerah UV-tampak karena mereka
mengandung electron, baik sekutu maupun menyendiri, yang dapat dieksitasikan ke
tingkat energy yang lebih tinggi. Panjang gelombang pada absorpsi akan terjadi
bergantung pada betapa kuatnya electron itu terikat dalam molekul. Electron
dalam suatu ikatan kovalen tunggal terikat dengan kuat, dan diperlukan radiasi
berenergi tinggi atau panjang gelombang pendek, untuk eksitasinya. Misalnya,
alkana, yang hanya mengandung ikatan tunggal C – H dan C – C tidak menunjukkan
serapan di atas 160 nm. Metana menunjukkan suatu puncak pada 122 nm yang
ditandai sebagai transisi. Jika suatu molekul mengandung sebuah atom seperti
klor yang mempunyai pasangan electron menyendiri, sebuah electron tak terikat
(nonbonding) dapat dieksitasikan ketingkat energy yang lebih tinggi. Karena
electron nonbonding tak terikat terlalu kuat seperti electron bonding sigma,
maka absorbsinya terjadi pada panjang gelimbang yang lebih panjang.
Dalam molekul tergonjugasi (yakni
molekul yang memiliki ikatan-ikatan rangkap berselang seling dengan ikatan
rangkap) absorbs bergeser ke panjang gelombang yang lebih panjang. Bila sebuah
electron pi ditingkatkan dari suatu orbital bonding-pi ke suatu orbital
antibonding-pi. Penyerapan energy dalam transisi semacam itu biasanya lebih intensif
daripada dalam transisi. Electron dalam ikatan rangkap dan ganda tiga agak
mudah dieksitasikan ke orbital yang lebih tinggi.
Interaksi Materi dengan cahaya UV/Vis
M*
Tereksitasi (10-8 - 10-9det.)
 |
Energi |
|||
 |
|||
Ground
state M
Absorbsi Uv-Vis Eksitasi/Transisi
e- Bonding
 |
Molekul
Zat Organik  |
 |
||
Serapan
khas untk setiap senyawa
Instrumen Untuk Spektrofotometriv
Sebuah spektrofotometer adalah suatu
instrument untuk mengikur transmitans atau absorbans suatu contoh sebagai
fungsi panjang gelombang: pengukuran terhadap sederetan sampel pada suatu
panjang gelombang tunggal dapat pula dilakukan. Instrument semacam ini dapat
dikolompokkan secara manual atau merekam atau pengelompokan lain: berkas
tunggal dan berkas rangkap. Dalam praktek instrument berkas tunggal biasanya
dijalankan dengan tangan (manual), dan instrument berkas rangkap umumnya
mencirikan perekaman automatic terhadap spectra serapan, namun dimungkinkan
untuk merekam suatu spectrum dengan instrument berkas tunggal. Pengelompokan
cara lain di dasarkan pada daerah spectral, dan salah satunya adalah
spektrofotometer UV-Vis.
 |
|||||||||||
 |
 |
||||||||||
 |
|||||||||||
 |
|||||||||||
 |
|||||||||||
Sumber Monokromator Sel
Detektor Amplifier Rekorder
sinar
Diagram
di atas menunjukkan komponen sebuah spektrofotometer berkas tunggal. Anak panah
melambangkan energy cahaya, garis kumparan melambangkan hubungan listrik.
Bagian optis dan bagian listrik dari instrument itu bertemu pada detector,
suatu transduser yang mengubah energy cahaya menjadi energy listrik.
Sumber
cahaya
Sumber energy cahaya yang biasa
untuk daerah tampak dari spectrum itu maupun daerah ultraviolet dekat dan
inframerah dekat adalah sebuah lampu pijar dengan kawat ranbut terbuat dari
wolfram. Pada kondisi operasi biasa, keluaran lampu wolfram ini memadai dari
sekitar 235 atau 350 nm ke sekitar 3 µm. energy yang dipancarkan olah kawat
yang dipanaskan itu beraneka ragam menurut panjang gelombangnya. Panas dari
lampu wolfram dapat merepotkan; sringkali rumah lampu itu diselubungi air atau
didinginkan dengan suatu penghembus angin untuk mencegah agar sampel ataupun
komponen lain dari instrument itu menjadi hangat.
Monokromator
Ini adalah piranti optis untuk
memencilkan suatu berkas radiasi dari sumber berkesinambungan, berkas mana
mempunyai kemurnian spectral yang tinggi dengan panjang gelombang yang
diinginkan. Radiasi dari sumber difokuskan ke celah masuk, kemudian
disejajarkan oleh sebuah lensa atau cermin sehingga suatu berkas sejajar jatuh
ke unsure pendispersi, yang berupa prisma atau suatu kisi difraksi. Dengan
memutar prisma atau kisi itu secara mekanis, aneka porsi spectrum yang
dihasilkan oleh insur disperse dipusatkan pada celah keluar, dari situ, lewat
jalan optis lebih jauh, porsi-porsi itu menjumpai sampel.
