Assalamualaikum Wr. Wb..

Alhamdulillah Hirobbilalamin pada kesempatan ini saya bersyukur kepada Allah SWT karena atas Limpahan rahmat dan Karuniahnya sehingga rangkuman materi tentang alat-alat Instrumen spektroskopi organik, mudaha-mudahan saudara - saudari yang membacanya dapat bermanfaat.

1.       PRINSIP KERJA SPEKTROFOTOMETER UV-Vis

Spektrofotometri UV-Vis adalah anggota teknik analisis spektroskopik yang memakai sumber REM (radiasi elektromagnetik)

ultraviolet dekat (190-380 nm) dan sinar tampak (380-780 nm) dengan memakai instrumen spektrofotometer. Spektrofotometri UV-Vis

melibatkan energi elektronik yang cukup besar pada molekul yang dianalisis, sehingga spektrofotometri UV-Vis lebih banyak dipakai untuk

analisis kuantitatif dibandingkan kualitatif.

Spektrofotometer UV-Vis adalah alat yang digunakan untuk mengukur transmitansi, reflektansi dan absorbsi dari cuplikan sebagai

fungsi dari panjang gelombang. Spektrofotometer UV-Vis menggunakan cahaya sebagai tenaga yang mempengaruhi

substansi senyawa kimia. 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 mmepengaruhi 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.

Prinsip kerja spektrofotometer UV-Vis adalah interaksi yang terjadi antara energi yang berupa sinar monokromatis dari sumber sinar

dengan materi yang berupa molekul. Besar energi yang diserap tertentu dan menyebabkan elektron tereksitasi dari keadaan dasar ke keadaan

tereksitasi yang memiliki energi lebih tinggi. Serapan tidak terjadi seketika pada daerah ultraviolet-visible untuk semua struktur elektronik,

tetapi hanya pada sistem-sistem terkonjugasi, struktur elektronik dengan adanya ikatan π dan non bonding elektron .Prinsip kerja

spektrofotometer berdasarkan hukum Lambert Beer, yaitu bila cahaya monokromatik (Io) melalui suatu media (larutan), maka sebagian

cahaya tersebut diserap (Ia), sebagian dipantulkan (Ir), dan sebagian lagi dipancarkan (It).

Cara kerja alat spektrofotometer UV-Vis yaitu sinar dari sumber radiasi diteruskan menuju monokromator.

Cahaya dari monokromator diarahkan terpisah melalui sampel dengan sebuah cermin berotasi . Detektor menerima

cahaya dari sampel secara bergantian secara berulang-ulang, Sinyal listrik dari detektor diproses, diubah ke digital

dan dilihat hasilnya, selanjutnya perhitungan dilakukan dengan komputer yang sudah terprogram.

2.       PRINSIP KERJA SPEKTROFOTOMETER INFRA MERAH

Spektrofotometri Infra Red atau Infra Merah merupakan suatu metode yang mengamati interaksi molekul dengan radiasi

elektromagnetik yang berada pada daerah panjang gelombang 0,75–1.000 μm atau pada bilangan gelombang 13.000–10 cm -1 dengan

menggunakan suatu alat yaitu Spektrofotometer Infra Merah. Metode ini banyak digunakan pada laboratorium analisis industri dan

laboratorium riset karena dapat memberikan informasi yang berguna untuk analisis kualitatif dan kuantitatif, serta membantu penerapan rumus

bangun suatu senyawa.

Metode spektrofotometri Infra Merah merupakan suatu metode yang meliputi teknik serapan (absorption), teknik emisi

(emission), teknik fluoresensi(fluorescence). Ketika suatu radiasi gelombang elektromagnetik mengenai suatu

materi,akan terjadi suatu interaksi yang berupa penyerapan energi (absorbsi) oleh atom-atom atau molekul-molekul

dari materi tersebut. Komponen medan listrik yang banyak berperan dalam spektroskopi umumnya hanya komponen medan listrik

seperti dalam fenomena transmisi, pemantulan, pembiasan, dan penyerapan. Penyerapan gelombang elektromagnetik dapat

menyebabkan terjadinya eksitasi tingkat-tingkat energi dalam molekul yang dapat berupa eksitasi elektronik, vibrasi,

atau rotasi.

Pada prinsipnya, bila radiasi infra merah dilewatkan melalui suatu cuplikan, maka molekul-molekulnya dapat

menyerap (mengabsorpsi) energi sehingga terjadi transisi antara tingkat vibrasi dasar (ground state) dan tingkat vibrasi tereksitasi (exited

state). Pengabsorpsian energi pada berbagai frekuensi dapat dideteksi oleh Spektrofotometer Infra Merah, yang

memplot jumlah radiasi infra merah yang diteruskan melalui suatu cuplikan sebagai fungsi frekuensi atau panjang

gelombang radiasi. Plot tersebut disebut spektrum infra merah, yang akan memberikan informasi penting tentang gugus

fungsional suatu molekul.Vibrasi molekul hanya akan terjadi bila suatu molekul terdiri dari dua atom atau lebih. Untuk dapat menyerap

radiasi infra merah (aktif inframerah),vibrasi molekul harus menghasilkan perubahan momen dwikutub.

3.                PRINSIP KERJA SPEKTROMETER MASSA

Spektrometri massa merupakan suatu metode analisis instrumental yang dipakai untuk identifikasi dan

penentuan struktur dari komponen sampel dengan cara menunjukkan massa relatif dari molekul komponen dan

massa relatif hasil pecahannya. Dasar dari spektrometri massa yaitu adanya penembakkan molekul dengan elektron

berenergi tertentu yang cukup untuk mengalahkan potensial ionisasi pertama senyawa tersebut sehingga molekul

akan terpecah.

Prinsip kerja Spektrometer Massa adalah pengionisasian senyawa kimia menghasilkan molekul atau fragmen

molekul dan mengukur rasio massa atau muatan. Spectrometer massa menghasilkan berkas ion, memilah ion

tersebut menjadi spektum yang sesuai dengan perbandingan massa terhadap muatan dan merekam kelimpahan relatif

tiap jenis ion yang ada. Umumnya, hanya ion positif yang dipelajari karena ion negatif yang dihasilkan dari sumber

tumbukan umumnya sedikit. Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom tersebut diubah

menjadi ion terlebih dahulu) karena partikel-partikel bermuatan listrik dibelokkan dalam medan magnet dan

partikel-partikel yang tidak bermuatan (netral) tidak dibelokkan. Urutannya adalah sebagai berikut :

a.       Tahap pertama : Ionisasi

Atom diionisasi dengan ‘mengambil’ satu atau lebih elektron dari atom tersebut supaya terbentuk ion positif. Ini

juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh, klor) atau unsur-unsur

yang tidak pernah membentuk ion (sebagai contoh, argon). Spektrometer massa ini selalu bekerja hanya dengan ion

positif.

b.       Tahap kedua : Percepatan

Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang sama.

c.        Tahap ketiga : Pembelokan

Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet. Pembelokkan yang terjadi tergantung pada massa

ion tersebut. Semakin ringan massanya, akan semakin dibelokkan. Besarnya pembelokannya juga tergantung pada

besar muatan positif ion tersebut. Dengan kata lain, semakin banyak elektron yang ‘diambil’ pada tahap 1, semakin

besar muatan ion tersebut, pembelokan yang terjadi akan semakin besar.

d.       Tahap keempat : Pendeteksian

Sinar-sinar ion yang melintas dalam spectrometer massa akan dideteksi secara elektrik.

4.       PRINSIP KERJA SPEKTROMETER NMR

Spektrometri NMR (Nuclear Magnetic Resonance = Resonansi Magnetik Inti) berhubungan dengan sifat

magnet dari inti atom. Spektroskopi NMR didasarkan pada penyerapan panjang gelombang radio oleh inti-inti

tertentu dalam molekul organik, apabila molekul ini berada dalam medan magnet yang kuat.  Inti atom unsur-unsur

dapat dikelompokkan menjadi dua, yakni atom unsur yang mempunyai spin atau tidak mempunyai spin. Spin inti

akan menimbulkan medan magnet. Dari resonansi magnet proton (RMP), akan diperoleh informasi jenis hidrogen,

jumlah hidrogen dan lingkungan hidrogen dalam suatu senyawa begitu juga dari resonansi magnet karbon (RMC).

Spektrometri NMR ini memberikan banyak informasi mengenai kedudukan gugus fungsi.

Ada empat parameter yang dapat membantu menginterpretasi spektra NMR. (1) pergeseran

kimia, (2) penjodohan spin, (3) tetapan penjodohan dan pola penjodohan, dan (4) integrasi.

Untuk memastikan kebenaran struktur yang dianalisis, metode ini sering dibantu dengan

spektroskopi 2-D yaitu HMQC (Heteronuclear Multiple Quantum Coherence), HMBC

(Heteronuclear Multi Bond Coherence), COSY (Correlation Spectroscopy) dan NOESY

(Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy).

Prinsip dalam spektrometri NMR yaitu bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan

semua senyawa organik) ditempatkan dalam medan magnet, akan timbul interaksi antara medan

magnet luar tadi dengan magnet kecil (inti). Karena adanya interaksi ini, magnet kecil akan

terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan keadaan yang

kurang stabil (-)) yang energinya berbeda. Karena inti merupakan materi mikroskopik, maka

energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi, artinya tidak kontinyu. Perbedaan energi

antara dua keadaan diberikan oleh persamaan.

AE = γhH/2π

H yaitu kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer), h yaitu tetapan Planck, γ yaitu

tetapan khas bagi jenis inti tertentu, disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk proton nilainya

2,6752 x 108 kg-1 s A (A= amper).

Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik (ν) yang berkaitan dengan

perbedaan energi ( E),

AE = hν

Inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi (-). Proses

mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi (resonansi) disebut nuclear

magnetic resonance (NMR).

Frekuensi gelombang elektromagnetik yang diabsorbsi diungkapkan sebagai fungsi H.

ν = γH/2π

Bila kekuatan medan magnet luar, yakni magnet spektrometer, adalah 2,3490 T(tesla;      1 T

= 23490 Gauss), ν yang diamati sekitar 1 x 108 Hz = 100 MHz. Nilai frekuensi ini di daerah

gelombang mikro.

Secara prinsip, frekuensi gelombang elektromagnetik yang diserap ditentukan oleh kekuatan

magnet dan jenis inti yang diamati. Namun, perubahan kecil dalam frekuensi diinduksi oleh

perbedaan lingkungan kimia tempat inti tersebut berada. Perubahan ini disebut pergeseran kimia.

Dalam spektrometri 1H NMR, pergeseran kimia diungkapkan sebagai nilai relatif terhadap

frekuensi absorpsi (0 Hz) tetrametilsilan standar (TMS) (CH3)4Si.

Frekuensi resonansi (frekuensi absorpsi) proton (atau inti lain) sebanding dengan kekuatan

magnet spektrometer. Perbandingan data spektrum akan sukar bila spektrum yang didapat

dengan magnet berbeda kekuatannya. Untuk mencegah kesukaran ini, skala δ, yang tidak

bergantung pada kekuatan medan magnet, dikenalkan. Nilai δ didefinisikan sebagai berikut.

δ = ( ν/ν) x 106 (ppm)

Aν merupakan perbedaan frekuensi resonansi (dalam Hz) inti yang diselidiki dari frekuensi

standar TMS (dalam banyak kasus) dan ν frek uensi (dalam Hz) proton ditentukan oleh

spektrometer yang sama. Karena nilai Aν/ν sedemikian kecil, nilainya dikalikan dengan 106. Jadi

nilai δ diungkapkan dalam satuan ppm.

5.      PRINSIP KERJA XRD ( X Ray Diffraction )

Prinsip dasar dari difraksi adalah hasil dari pantulan elastis yang terjadi ketika sebuah sinar

berbenturan dengan sasaran serta pantulan sinar yang bersifat elastis. Difraksi sinar X terjadi

pada hamburan elastis foton-foton sinar X oleh atom dalam sebuah kisi periodik. Hamburan

monokromatis sinar-X dalam fasa tersebut memberikan interferensi yang konstruktif. Dasar dari

penggunaan difraksi sinar-X untuk mempelajari kisi kristal adalah berdasarkan persamaan Bragg

:

n.λ = 2.d.sin θ ; n = 1,2,…

dengan λ adalah panjang gelombang sinar-X yang digunakan, d adalah jarak antara dua bidang

kisi, θ adalah sudut antara sinar datang dengan bidang normal, dan n adalah bilangan bulat yang

disebut sebagai orde pembiasan.

Berdasarkan persamaan Bragg, jika seberkas sinar-X di jatuhkan pada sampel kristal, maka

bidang kristal itu akan membiaskan sinar-X yang memiliki panjang gelombang sama dengan

jarak antar kisi dalam kristal tersebut. Sinar yang dibiaskan akan ditangkap oleh detektor

kemudian diterjemahkan sebagai sebuah puncak difraksi. Makin banyak bidang kristal yang

terdapat dalam sampel, makin kuat intensitas pembiasan yang dihasilkannya. Tiap puncak yang

muncul pada pola XRD mewakili satu bidang kristal yang memiliki orientasi tertentu dalam

sumbu tiga dimensi. Puncak-puncak yang didapatkan dari data pengukuran ini kemudian

dicocokkan dengan standar difraksi sinar-X untuk hampir semua jenis material. Standar ini

disebut JCPDS.

Sinar X dalam pembangkitannya dideskripsikan oleh gambar dibawah ini yang didalam sinar

x terdapat dua jenis radiasi yaitu sinar x kontinyu dan karakteristik. untuk alat XRD terdapat

filter guna menyaring sinar x kontinyu dan hanya meneruskan sinar x karakteristik.

Prinsip dari alat XRD adalah sinar X yang dihasilkan dari suatu logam tertentu memiliki

panjang gelombang tertentu, sehingga dengan memfariasi besar sudut pantulan sehingga terjadi

pantulan elastis yang dapat dideteksi. Maka menurut Hukum Bragg jarak antar bidang atom

dapat dihitung dengan data difraksi yang dihasilkan pada besar sudut-sudut tertentu. Prinsip ini

di gambarkan dengan diagram dibawah ini.

6.      PRINSIP KERJA HPLC ( High Performance Liquid Chromatography )

HPLC merupakan suatu metode pemisahan yang dapat digunakan sebagai uji identitas, uji

kemumian dan penetapan kadar. Titik berat dari HPLC adalah untuk analisis senyawa-senyawa

yang tidak mudah menguap dan tidak stabil pada suhu tinggi, yang tidak bisa dianalisis dengan

Kromatografi Gas. Banyak senyawa yang dapat dianalisis, dengan KCKT mulai dari senyawa

ion anorganik sampai senyawa organik makromolekul.

Prinsip kerja HPLC adalah sebagai berikut : dengan bantuan pompa fasa gerak cair dialirkan

melalui kolom ke detektor. Cuplikan dimasukkan ke dalam aliran fasa gerak dengan cara

penyuntikan. Di dalam kolom terjadi pemisahan komponen-komponen campuran karena

perbedaan kekuatan interaksi antara solut-solut terhadap fasa diam. Solut-solut yang kurang kuat

interaksinya dengan fasa diam akan keluar dari kolom lebih dulu. Sebaliknya, solut-solut yang

kuat berinteraksi dengan fasa diam maka solut-solut tersebut akan keluar kolom dideteksi oleh

detektor kemudian direkam dalam bentuk kromatogram. Seperti pada kromatografi gas, jumlah

peak menyatakan konsentrasi komponen dalam campuran. Komputer dapat digunakan u

PARAMETER KUALITATIF

Sektrofotometer IR dapat digunakan untuk mengidentifikasi suatu senyawa. Yang menjadi parameter kualitatif pada spektrofotometer IR adalah bilangan gelombang dimana muncul akibat adanya serapan oleh gugus fungsi yang khas dari suatu senyawa. Namun jika hanya daerah gugus fungsi saja tidak dapat digunakan untuk menganalisis identitas senyawa. Pada umumnya identifikasi suatu senyawa didasarkan oleh vibrasi bengkokan, khususnya goyangan (rocking), yaitu yang berada di daerah bilangan gelombang 2000 – 400 cm-1. Karena di daerah antara 4000 – 2000 cm-

1merupakan daerah yang khusus yang berguna untuk identifkasi gugus fungsional. Daerah ini menunjukkan absorbsi yang disebabkan oleh vibrasi regangan. Sedangkan daerah antara 2000 – 400 cm-1 seringkali sangat rumit, karena vibrasi regangan maupun bengkokan mengakibatkan absorbsi pada daerah tersebut. Dalam daerah 2000 – 400 cm-1 tiap senyawa organik mempunyai absorbsi yang unik, sehingga daerah tersebut sering juga disebut sebagai daerah sidik jari (fingerprint region). Daerah finger print ini untuk setiap senyawa tidak akan ada yang sama sehingga merupakan identias dari suatu senyawa. Berikut adalah contoh serapan yang khas dari beberapa gugus fungsi :

Gug Jenis Senyawa Daerah

us Serapan (cm-

1)C-H alkana 2850-2960,

1350-1470C-H alkena 3020-3080,

675-870C-H aromatik 3000-3100,

675-870C-H alkuna 3300C=C Alkena 1640-1680C=C aromatik (cincin) 1500-1600C-O alkohol, eter, asam

karboksilat, ester1080-1300

C=O aldehida, keton, asam karboksilat, ester

1690-1760

O-H alkohol, fenol(monomer) 3610-3640O-H alkohol, fenol (ikatan H) 2000-3600

(lebar)O-H asam karboksilat 3000-3600

(lebar)N-H amina 3310-3500C-N Amina 1180-1360-NO2 Nitro 1515-1560,

1345-1385

 

PARAMETER KUANTITATIF

Spektrofotometer IR dapat digunakan dalam analisis secara kuantitatif jika dihubungkan atau dilanjutkan analisis dengan bantuan dari instrumentasi lain misalnya GC-MS, MS, dan sebagainya. Biasanya spektrosfotometer IR digunakan sebagai analisis kuantitatif yaitu dalam menentukan indeks kemurnian yaitu seberapa besarkah sampel yang dianalisis jika spektrum IR sampel dibandingkan dengan spektrum IR baku pembanding atau reference standard dari sampel yang dianalisis.

 

 

 

 

 

 

 

INSTRUMENTASI SPEKTROFOTOMETER

Ada dua tipe instrumentasi spektrofotometer infra merah yaitu

1)      Dispersive spektrofotometer.

Monokromator yang digunakan mirip dengan monokromator yang digunakan oleh spektrofotometer UV-Vis tipe berkas ganda atau

double beam. Biasanya digunakan secara primer unruk menganalisis senyawa secara kualitatif. Detektor yang digunakan adalah tipe thermal transducer. Responnya lambat sehingga sinar harus dipotong-potong terlebih dahulu oleh chopper. Sistemnya double bead, karena ada beberapa hal yaitu :

      Untuk mengurangi radiasi atmosferik (CO2 dan H2O).

      -Mencegah ketidakstabilan radiasi sinar infra merah.

      -Mengurangi radiasi percikan oleh partikel pengotor dalam spektrofotometer. 

      -Memungkinkan pembacaan dan perekaman langsung.

 

 

Gambar1. Skema alat spektrofotometer dispersive

Mekanisme kerja spektrofotometer Dispersive :

Sinar radiasi IR sebelum menembus sampel dan refrence displit terlebih dahulu supaya pembacaan tidak lama. Setelah sinar IR displit, sinar terbagi menjadi dua arus, yaitu sinar yang menuju sampel dan sinar yang menuju larutan baku pembanding. Kemudian kedua berkas sinar tersebut masuk ke chopper sehingga keluar output sinar yang diteruskan ke monokromator. Sinar masuk melalui celah masuk atau entrance pada monokromator. Didalamnya terdapat gratting dan sinar difokuskan oleh gratting. Setelah itu sinar keluar melalui celah keluar atau extrance slit dan masuk ke alat scan frekuensi baru diteruskan ke detector. Oleh detector sinar diubah menjadi sinyal elektrik dan diperkuat oleh amplifier. Kemudian sinyal tersebut diinterpretasikan dalam bentuk spektrum infra merah dengan bantuan perangkat lunak dalam komputer.

FTIR

Spektrofotometer dispersive ada beberapa kelemahan yang telah disebutkan sebelumnya. Untuk mengatasi kelemahan tersebut perlu adanya pengembangan pada sistem optiknya. Perkembangan spektrofotometer dispersive yang paling modern adalah FTIR. Dasar pemikiran FT-IR adalah deret persamaan gelombang yang

dirumuskan oleh Jean Baptise Fourier yang membuat persamaan matematika gelombang elektronik :

a dan b merupakan suatu tetapan,

t adalah waktu,

ω adalah frekuensi sudut (radian per detik), ( ω = 2 Π f dan f adalah frekwensi dalam Hertz).

FT-IR ini menggunakan suatu monokromator yang berbeda dengan monokromator pada spektrofotometer dispersive. Monokromator yang digunakan adalah monokromator Michelson Interferometer. Pada sistem optik ini terdapat 2 cermin yaitu cermin yan g bergerak tegak lurus dan cermin diam. Skema sistem optik ini seperti pada gambar dibawah :

Gambar2. Sistim optik interferometer Michelson pada Spektrofotometer FTIR.

Mekanisme kerja alat spektrofotometer FTIR

Sistim optik Spektrofotometer FTIR seperti pada gambar diatas dilengkapi dengan cermin yang bergerak tegak lurus dan cermin yang diam. Dengan demikian radiasi infra merah akan menimbulkan perbedaan jarak yang ditempuh menuju cermin yang bergerak ( M ) dan jarak cermin yang diam ( F ). Perbedaan jarak tempuh radiasi tersebut adalah 2  yang selanjutnya disebut sebagai retardasi ( δ ). Hubungan antara intensitas radiasi IR yang diterima detektor terhadap retardasi disebut sebagai interferogram. Sedangkan sistim optik dari Spektrofotometer IR yang didasarkan atas bekerjanya interferometer

disebut sebagai sistim optik Fourier Transform Infra Red.

Kelebihan dari FT-IR adalah :

      Respon cepat.

      Sinar mengalami perubahan dahulu baru masuk ke sampel.

      Lebih bagus dari spektrofotometer IR dispersive.

      Lebih sensitive.

  Sinar radiasi infra merah tidak mengganggu atau tidak terganggu.

      Menggunakan monokromator Pyroelectric transducer.

Instrumentasi spektrofotometer infra merah mirip dengan instrumentasi spektrofotometer UV-Vis. Perbedaannya adalah sampel berhadapan langsung dengan sumber radiasi. Secara berurutan, komponen utama dari spektrofotometer infra merah adalah sebagai berikut :

      Sumber radiasi

      Sampel kompartemen

      Monokromator

      Detector

      Amplifier atau penguat

      Recorder / read out

 

KOMPONEN ALAT SPEKTROFOTOMETER

Sumber radiasi.

Prinsipnya sumber radiasi IR dipancarkan oleh padatan lembam yang dipanaskan sampai pijar dengan aliran listrik. Ada 3 macam sumber radiasi yaitu :

      Globar source : tabung silica carbida dengan ukuran diameter 5mm dan panjang 5cm.

      Nernst Glower : senyawa-senyawa oksida.

      Tungsten Filament Lamp : untuk analisis dengan nir-IR.

      Incandescent Wire : merupakan lilitan kawat nikrom.

Pada sistim optik FTIR digunakan radiasi LASER (Light Amplification by Stimulated Emmission of Radiation) yang berfungsi sebagai radiasi yang diinterferensikan dengan radiasi infra merah agar sinyal radiasi infra merah yang diterima oleh detektor secara utuh dan lebih baik.

Sampel kompartemen.

Cuplikan atau sampel yang dianalisis dapat berupa cairan, padatan atau pun gas. Karena energi vibrasi tidak terlalu besar sampel dapat diletakan langsung berhadapan dengan sumber radiasi IR. Karena gelas kuarsa atau mortar yang terbuat dari porselene dapat memberikan kontaminasi yang menyerap radiasi IR, maka pemakaian alat tersebut harus dihindari. Preparasi cuplikan harus menggunakan mortar yang terbuat dari batu agate dan pengempaan dilakukan dengan menggunakan logam monel.

Monokromator.

Monokromator merupakan suatu alat yang berfungsi untuk mendispersikan sinar dari sinar polikromatik menjadi sinar monokromatik. Ada dua macam tipe monokromator yaitu monokromator prisma dan monokromator gratting (kisi difraksi).

Gambar3. Monokromator Prisma

Gambar4. Monokromator gratting

Monokromator IR terbuat dari garam NaCl, KBr, CsBr, atau LiF. Oleh sebab itu spektrofotometer IR harus diletakkan di suatu tempat dengan kelembaban yang rendah untuk mencegah kerusakan pada peralatan optiknya. Monokromator celah berfungsi untuk lebih memurnikan radiasi IR yang drai cuplikan sehingga masuk ke dalam rentang bilangan gelombang yang dikehendaki. Monokromator prisma yang terbuat dari bahan garam anorganik berfungsi sebagai pengurai dan pengarah radiasi IR menuju detektor. Monokromator prisma terbuat dari hablur NaCl yang paling banyak digunakan sebab memberikan resolusi radiasi IR terbaik dibandingkan dengan yang lainnya. Prisma leburan garam-garam bromida pada umumnya dipakai sebagai resolusi radiasi IR jauh sedangkan garam fluorida untuk

radiasi sinar IR dekat. Monokromator yang umum digunakan adalah monokromtor kisi difraksi atau gratting. Kisi difraksi terbuat dari bahan gelas atau palstik yang tertoreh dengan halus permukaannya dan terlapisi oleh kondensasi uap aluminium. Jenis monokrotaor kisi difraksi sudah banyak digunakan pada spektrofotometer IR yang modern. Keunggulannya memberikan resolusi yang lebih bagus dengan dispersi yang surambung lurus, disamping itu tetap menjaga keutuhan radiasi IR menuju detektor. Kelemahannya adalah timbulnya percikan radiasi IR pada monokromator kisi difraksi. Hal ini diusahakan dengan memakai monokromator ganda yang merupakan kombinasi dari monokromator prisma dan monokromator kisi difraksi.

Detektor

Berfungsi mengubah sinyal radiasi IR menjadi sinyal listrik. Selain itu detektor dapat mendeteksi adanya perubahan panas yang terjadi karena adanya pergerakan molekul. Detektor spelktrofotometer yang bersifat menggandakan elektron tidak dapat dipakai pada spektrofotometer IR sebab radiasi IR sanngat lemah dan tidak dapat melepaskan elektron dari katoda yang ada pada system detektor. Ada tiga tipe detektor yang dapat digunakan pada spektrofotometer IR, yaitu :

      Thermal transducer : terdiri dari dua logam bercabang dimana suhu tergantung pada potensialnya. Intrumen yang menggunakan detektor ini harus disimpan pada tempat yang ber-AC atau bersuhu konstan karena dapat dipengaruhi oleh suhu sehingga dapat terjadi kesalahan dalam mendeteksi suatu senyawa. Responnya lambat sehingga jarang digunakan.

      Pyroelectric transducer : berupa kristal cairan dari triglisin sulfat (TGS) dimana temperatur dipengaruhi oleh polaritas senyawa. Memiliki respon yang cepat dalam menganalisis suatu senyawa.

      Photoconducting transducer : terbuat dari bahan semikonduktor seperti timbal sulfida, eaksa telurida, dan cadmium telurida, indium antimonida. Harus menggunakan pendingin gas nitrogen sehingga responnya cepat.

Detektor yang digunakan dalam Spektrofotometer FTIR adalah TGS (Tetra Glycerine Sulphate) atau MCT (Mercury Cadmium Telluride). Detektor MCT lebih banyak digunakan karena memiliki beberapa kelebihan dibandingkan detektor TGS, yaitu memberikan respon yang lebih baik pada frekuensi modulasi tinggi, lebih sensitif, lebih cepat, tidak dipengaruhi oleh temperatur, sangat selektif terhadap energi vibrasi yang diterima dari radiasi infra merah.

 

Amplifier/penguat dan read out.

 

 Penguat dalam sistem optik spektrofotometer IR sangat diperlukan karena sinyal radiasi IR sangat kecil atau lemah. Penguat berhubungan erat dengan derau instrumen serta celah monokromator, jadi keduanya harus diselaraskan dengan tujuan mendapatkan resolusi puncak spektrum yang baik dengan derau maksimal. Sedangkan pencatat atau read out harus mampu mengamati spektrum IR secara keseluruhan pada setiap frekuensi dengan seimbang. Rentang bilangan gelombang 4000cm-1 sampai 650cm- 1 dalam keadaan normal harus dapat teramati dalam selang waktu 10 – 15 menit. Untuk maksud pengamatan pendahuluan selang waktu tersebut dapat dipersingkat ataupun diperlambat untuk mendapatkan hasil resolusi puncak spektrum IR yang baik.

 

TEKNIK ANALISIS

Dalam metode menganalisis suatu spektra yang tak diketahui, perhatian harus dipusatkan pada penentuan ada atau tidaknya beberapa gugus fungsional utama seperti C=O, O-H, N-NH, C-O, C=C, , dan NO2. Janganlah membuat analisis yang

detail terhadap pita serapan CH dekat 3000 cm-1 (3,33 m). Hampir semua senyawa mempunyai pita serapan pada daerah tersebut. Tidak perlu risau terhadap adanya suatu lingkungan yang tepat dari gugus fungsional yang diperoleh. Berikut ini langkah umum untuk memeriksa pita-pita yang penting.

1. Apakah terdapat gugus karbonil ?

Gugus C=O terdapat pada daerah 1820 – 1600 cm-

1 (5,6 – 6,1 m). Puncak ini biasanya yang terkuat dengan lebar mediun dalam spektrum. Serapan tersebut sangat karakteristik.

 

a)      Bila gugus C=O ada, ujilah daftar berikut :

 

 

b)      Bila gugus C=O tidak ada.

 

Alkohol

:Ujilah untuk OH 

-Serapan melebar didekat 3600 – 3300 cm-1 (2,6 m - 3,0 m).

-Pembuktian selanjutnya yaitu adanya serapan didekat 1300 – 1000 cm-1 (7,7 -10 m)

Amida

:Ujilah untuk NH 

Serapan medium didekat 3500 cm-1 (2,85 m).

Asam : Apakah ada –OH? 

Serapan melebar didekat 3400-2400 cm-1 (biasanya tumpang tindih dengan C–H).

Amida : Apakah ada –NH? 

Serapan medium didekat 3500 cm-1 (2,85 m) kadang-kadang puncak rangkap, dengan perubahan yang sama.

Ester : Apakah ada C-OH atau C-OR? 

Serapan kuat didekat 1300 – 1000 cm-1 (7,7 – 10 m)

Anhidrida

: Mempunyai dua serapan C=O didekat 1870 dan 1700 cm-1 (5,5 dan 5,7 m)

Aldehida : Apakah ada CH aldehida? 

Dua serapan lemah didekat 2850 dan 2750 cm-1 (3,50 m dan 3,65 m), yaitu disebelah kanan serapan CH.

Keton : Bila kelima kemungkinan diatas tidak ada

Ester : Ujilah serapan C-O (serapan OH tidak ada) didekat 1300 – 1000 cm-1 (7,7 m - 10 m).

1. Ikatan rangkap dua dan/atau cincin aromatik.

C=C memiliki serapan lemah didekat 1650 cm-1 (6,1 m).Serapan medium tinggi kuat pada daerah 1650-1450 cm-1 (6,7 m), sering menunjukkan adanya cincin aromatik. Buktikanlah kemungkinan diatas dengan memperhatikan serapan didaerah CH. Aromatik dan vinil CH terdapat disebelah kiri 3000 cm-1 (3,3 m). Sedangkan CH alifatik terjadi disebelah kanan daerah tersebut.

1. Ikatan rangkap tiga

Ikatan rangkap tiga memiliki serapan medium dan tajam didekat 2250 cm-1 (4,5 m), serapan lemah tapi tajam didekat 2150 cm-1 (4,65 m). Ujilah CH asetilenik didekat 3300 cm-1 (3,30 m).

1. Gugus Nitro

Gugus nito memiliki dua serapan kuat pada 1600 – 1500 cm-1 (6,25 – 6,67) dan 1390 – 1300 cm-1 (7,2 m - 7,7 m).

1. Hidrokarbon

Serapan utama untuk CH didekat 3000 cm-1 (3,3 m). Spektrumnya sangat sederhana, hanya terdapat serapan lain-lain didekat 1450 cm-1 (6,90 m) dan 1375 cm-1 (7,27 m).

 

      Kebanyakan senyawa dapat dicatat pada serapan di atas 1400 cm-1 dan dibawah 900 cm-1. (Daerah finger print, 900-1400 cm-1, mengandung banyak serapan yang tidak dapat ditelaah).

      Gugus/kelompok fungsional jauh lebih berguna dari pada pita-pita tunggal. Dengan perkataan lain, gugus fungsional yang memberikan banyak serapan karakteristik biasanya dapat diidentifikasi lebih tepat dari pada gugus fungsional yang memberikan hanya satu serapan karakteristik. Jadi keton (C=O str) lebih sukar/diidentifikasi dari pada ester (C=O str dan C–O str) ester lebih sukar diidentifikasi dari pada amida (C=O str, N – H str, N – H def, dan sebagainya).

      Kerangka karbon harus diperhatikan paling awal : lihat apakah alkana, alkena, alkuna atau aromatik. (Gunakan C–H str, C–H def dan berbagai frekuensi rentangan ikatan karbon-karbon). Kenyataan bahwa spektrum NMR sangat membantu. Lihat apakah ada C=O str, jika ada ia mungkin berhubungan dengan C–H str dalam aldehida, N–H str dalam amida, C-O str dalam ester

dan sebagainya. Carilah O-H str atau N-H str demikian juga C=N str. Dalam senyawa belerang amati adanya S-H str, S=O str, dan –SO2 –str; dalam senyawa fosfor lihat adanya P–O str.

 

semoga manfaat ^_^

selengkapnya dapat dilihat dsini

https://docs.google.com/viewer?a=v&pid=gmail&attid=0.1&thid=137f3b3cd2f504d3&mt=application/vnd.openxmlformats-officedocument.wordprocessingml.document&url=https://mail.google.com/mail/?ui%3D2%26ik%3Da91161166a%26view%3Datt%26th%3D137f3b3cd2f504d3%26attid%3D0.1%26disp%3Dsafe%26realattid%3Df_h3i8606o0%26zw&sig=AHIEtbR4aKQNAKrB_tbk_2SNVj46okOYeA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Read More | Respon : 2 komentar

2 Komentar

risma

pada : 02 January 2013

"mksh infonya :)nice blog ^^"

lia

pada : 17 January 2013

"sama2, moga manfaat"

Tinggalkan Komentar

Nama :

E-mail :

Web : tanpa http://

Komentar :

Pengumuman

Kategori

AGAMA (2) EKSPERIMEN (12) KUANTUM (2) MATERIAL (4) OPTIK (2) Umum (28)

Artikel Terbaru

APLIKASI MATERIAL OKSIDA SEBAGAI GAS SENSOR SEJARAH KOMUNIKASI BERBASIS SERAT OPTIK SENSOR DAN TRANDUSER TEORI GANGGUAN TAK BERGANTUNG WAKTU SIFAT QUANTUM SUPERKONDUKTOR

Artikel Terpopuler

PAGERANK BASIC COLORS ANALYSIS USING DELPHI PROGRAM TUGAS UAS FISKOM PENYELESAIAN PD SECARA GRAFIS DEFINISI DELPHI Sejarah Kuantum

Komentar Terbaru

Sildenafil di PAGERANK Eztrader Review di PAGERANK Any Option di PAGERANK Fioricet prices di PAGERANK Etoro Web di PAGERANK

Arsip

January 2012 January 2013 May 2012 June 2012 November 2011 November 2012 December 2011

Blogroll

Blogspot UNAIR

muka senyum

My Widget

lumba2

Widget Animasi

panah

Widget Animasi

gerak

Pengunjung

19580