Spektrofotometri merupakan suatu
metoda analisa yang didasarkan pada pengukuran serapan sinar monokromatis
oleh suatu lajur larutan berwarna pada panjang gelombamg spesifik dengan
menggunakan monokromator prisma atau kisi difraksi dengan detektor fototube.
Spektrofotometer adalah alat untuk
mengukur transmitan atau absorban suatu sampel sebagai fungsi panjang
gelombang. Sedangkan pengukuran menggunakan spektrofotometer ini, metoda yang
digunakan sering disebut dengan spektrofotometri.
Spektrofotometri dapat dianggap
sebagai perluasan suatu pemeriksaan visual dengan studi yang lebih mendalam
dari absorbsi energi. Absorbsi radiasi oleh suatu sampel diukur pada berbagai
panjang gelombangdan dialirkan oleh suatu perkam untuk menghasilkan spektrum
tertentu yang khas untuk komponen yang berbeda.
Absorbsi
sinar oleh larutan mengikuti hukum Lambert-Beer, yaitu :
A
= log ( Io / It
) = a b c
Keterangan
:
Io
= Intensitas sinar dating
It
= Intensitas sinar yang diteruskan
a
= Absorptivitas
b
= Panjang sel/kuvet
c
= konsentrasi (g/l)
A
= Absorban
Spektrofotometri merupakan bagian
dari fotometri dan dapat dibedakan dari filter fotometri sebagai berikut :
1. Daerah jangkauan spektrum
Filter fotometr hanya dapat
digunakan untuk mengukur serapan sinar tampak (400-750 nm). Sedangkan
spektrofotometer dapat mengukur serapan di daerah tampak, UV (200-380 nm)
maupun IR (> 750 nm).
2. Sumber sinar
Sesuai dengan daerah jangkauan
spektrumnya maka spektrofotometer menggunakan sumber sinar yang berbeda pada masing-masing
daerah (sinar tampak, UV, IR). Sedangkan sumber sinar filter fotometer hanya
untuk daerah tampak.
3. Monokromator
Filter fotometere menggunakan filter
sebagai monokrmator. Tetapi pada spektro digunakan kisi atau prisma yang daya
resolusinya lebih baik.
4. Detektor
- Filter fotometer
menggunakan detektor fotosel
- Spektrofotometer
menggunakan tabung penggandaan foton atau fototube.
Komponen utama dari spektrofotometer
yaitu :
1.
1. Sumber
cahaya
Untuk radisi kontinue :
-
Untuk daerah UV dan daerah tampak :
-
Lampu wolfram (lampu pijar) menghasilkan spektrum kontiniu pada gelombang
320-2500 nm.
-
Lampu hidrogen atau deutrium (160-375 nm)
-
Lampu gas xenon (250-600 nm)
Untuk daerah IR
Ada tiga macam sumber sinar yang
dapat digunakan :
-
Lampu Nerst,dibuat dari campuran zirkonium oxida (38%) Itrium oxida (38%)
dan erbiumoxida (3%)
-
Lampu globar dibuat dari silisium Carbida (SiC).
-
Lampu Nkrom terdiri dari pita nikel krom dengan panjang gelombang 0,4 – 20 nm
- Spektrum
radiasi garis UV atau tampak :
-
Lampu uap (lampu Natrium, Lampu Raksa)
-
Lampu katoda cekung/lampu katoda berongga
-
Lampu pembawa muatan dan elektroda (elektrodeless dhischarge lamp)
-
Laser
1.
2. Pengatur
Intensitas
Berfungsi untuk mengatur intensitas
sinar yang dihasilkan oleh sumber cahaya agar sinar yang masuk tetap konstan.
1.
3.
Monokromator
Berfungsi untuk merubah sinar
polikromatis menjadi sinar monokromatis sesuai yang dibutuhkan oleh pengukuran
Macam-macam monokromator :
- Prisma
- kaca untuk daerah
sinar tampak
- kuarsa untuk daerah UV
- Rock salt (kristal
garam) untuk daerah IR
- Kisi difraksi
Keuntungan menggunakan kisi :
- Dispersi sinar merata
- Dispersi lebih baik
dengan ukuran pendispersi yang sama
- Dapat digunakan dalam
seluruh jangkauan spektrum
1.
4. Kuvet
Pada pengukuran di daerah sinar
tampak digunakan kuvet kaca dan daerah UV digunakan kuvet kuarsa serta kristal
garam untuk daerah IR.
1.
5.
Detektor
Fungsinya untuk merubah sinar
menjadi energi listrik yang sebanding dengan besaran yang dapat diukur.
Syarat-syarat ideal sebuah detektor
:
-
Kepekan yang tinggi
-
Perbandingan isyarat atau signal dengan bising tinggi
-
Respon konstan pada berbagai panjang gelombang.
-
Waktu respon cepat dan signal minimum tanpa radiasi.
-
Signal listrik yang dihasilkan harus sebanding dengan tenaga radiasi.
Macam-macam detektor :
- Detektor foto
(Photo detector)
- Photocell
- Phototube
- Hantaran
foto
- Dioda
foto
- Detektor
panas
1.
6. Penguat
(amplifier)
Berfungsi untuk memperbesar arus
yang dihasilkan oleh detektor agar dapat dibaca oleh indikator.
1.
7.
Indikator
Dapat berupa :
-
Recorder
-
Komputer
Contoh Gambar Alat Spektrofotometri Infrared
Diagram alir
spektrofotometri.