Spektrofotometer

Metode spektrofotometri adalah metode analisis berdasarkan pengukuran absorbsi cahaya oleh senyawa yang mengalami transisi elektron saat terkena sinar dengan panjang gelombang tertentu. Spektrofotometri merupakan salah satu cabang analisis instrumental yang mempelajari interaksi antara atom atau molekul dengan radiasi elektromagnetik. Salah satu penggunaan spektrofotometri adalah dapat menentukan kandungan kimiawi dari suatu bahan. Sumber cahaya ultraviolet dan cahaya tampak apabila dilewatkan pada sampel akan memberikan informasi nilai absorbansi dengan variasi panjang gelombang.

Alat yang digunakan untuk mengukur daya serapan dinamakan spektrofotometer. Alat ini mengeluarkan cahaya pada jarak gelombang yang dipilih terlebih dahulu, lalu dipancarkan melalui sampel (selalu dilarutkan didalan satu pelarut dan diletakkan didalam kuvet), dan kecepatan cahaya yang ditransmisikan/diserap sampel tersebut diukur.

...

Terdapat dua jenis spektrofotometer, yaitu spektrofotometer beralur tunggal (single beam) dan spektrofotometer beralur ganda (double beam). Secara umum, sesebuah spektrofotometer terdiri dari komponen utama yaitu sumber cahaya, monokromator (termasuk beberapa penapis, celah (slits) dan cermin), kotak sampel, alat pengesan, dan sebuah meter atau perekam.

Sumber Cahaya

Bergantung kepada panjang cahaya, maka sesebuah spektrofotometer itu dapat mengukur daya serap pada kawasan ultraviolet, dimana lampu hidrogen atau deutrium tekanan tinggi digunakan; atau dikawasan tampak yang menggunakan lampu tungsten-halogen. Yang pertama itu mengeluarkan cahaya pada panjang gelombang 200 - 340 nm, manakala yang kedua itu pada panjang gelombang 340 - 800 nm. Alat yang mempunyai kedua-dua jenis lampu mempunyai kelenturan yang lebih baik dan boleh digunakan untuk kajian kebanyakan molekul yang mempunyai kepentingan biologi.

Monokromator

Kedua lampu diatas mengeluarkan cahayan pada keseluruhan panjang gelombang. Sehingga, sebuah spektrofotometer perlulah mempunyai sebuah sistem optik yang dapat memilih cahaya monokromatik (cahaya yang mempunyai panjang gelombang tertentu). Alat modern menggunakan prisma, atau selalu menggunakan diffraction grating untuk menghasilkan cahaya pada panjang gelombang tertentu. Perlu juga diingatkan disini bahwa cahaya yang keluar dari monokromator tidaklah terdiri dari hanya satu panjang gelombang, tetapi sebaliknya diperkaya dengan panjang gelombang tersebut. Ini bermakna, kebanyakan cahaya adalah dari panjang gelombang yang tunggal, tetapi yang pada panjang gelombang lebih pendek atau lebih panjang dari itu juga ada.

Sebelum cahaya monokromatik itu sampai kepada sampel, ia akan melalui satu siri celah (slits), kanta, penapis dan cermin. Sistem optik ini memekatkan cahaya, meningkatkan kelenturan spektra dan menumpukan ia kearah sampel. Cahaya yang melintasi dari monokromator ke sampel akan menemui satu pintu atau celah. Lebarnya celah ini menentukan kecepatan cahaya yang mengenai sampel dan kelenturan spektra cahaya tersebut. Dengan menyempitkan celah, kelenturan spektra akan meningkat, tetapi banyaknya cahaya yang mengenai sampel akan berkurang. Dalam hal ini kecekapan atau kepekaan alat pengesan akan menjadi faktor penting. Sehingga lebarnya celah perlu ditentukan untuk mendapatkan keseimbangan diantara kelenturan spektra dengan kepekaan pengesan.

Kotak Sampel

Cahaya monokromatik yang telah diproses itu kemudiannya diarahkan pada kotak sampel yang boleh menempatkan beberapa jenis pemegang sel. Sampel selalu dalam bentuk larutan. Sampel diisikan kedalam kuvet yang diperbuat dari kaca, kuarza, atau lain-lain bahan lutsinar. Kuvet kaca agak murah, tetapi disebabkan ia menyerap cahaya UV, ia hanya boleh digunakan untuk panjang gelombang melebihi 340 nm. Kuvet kuarza atau silika boleh digunakan disepanjang kawasan cahaya UV dan tampak (~200 - 800 nm). Kuvet sekarang ini banyak terdapat dipasaran dibuat dari polimetakrilat (280 - 800nm) dan polistiren (350 - 800nm).

Spektrofotometer yang kurang mahal terdiri dari alat beralur-tunggal (single-beam) yang membolehkan satu kuvet dimasukkan kedalam pemegang sel pada satu masa. Alat yang lebih canggih adalah beralur-dua (double-beam) yang boleh memuatkan dua kuvet, yang satu mengandungi sampek terlarut didalam suatu pelarut (kedudukan sampel) dan yang satu lagi mengandung pelarut tulin (kedudukan rujukan/control).

Pengesan

Kecepatan cahaya yang melintasi sampel kajian bergantung kepada banyaknya cahaya yang diserap oleh sampel tersebut. Kecepatan diukur oleh pengesan peka-cahaya, selalu merupakan sebuah tabung fotogandaan (photomultiplier tube, PMT). PMT mengesan jumlah tenaga cahaya yang kecil, menguatkannya melalui lata elektron (cascade of electrons) yang dipercepat oleh dinod (dynode), dan menukarkannya menjadi isyarat elektrik yang boleh dimasukkan kedalam sebuah meter atau perekam.

Meter dan Perakam

Alat dapat memberikan bacaan daya serapan dan /atau transmitans secara terus dalam bentuk analog atau digital. Alat ini sesuai untuk pengukuran pada panjang gelombang tunggal. Sekiranga pengimbasan (scanning) daya serapan lwn. panjang gelombang (A lwn. l) diperlukan, maka sebuah perakam (recorder) perlulah dipasang.

Pada masa ini kebanyakan spektrofotometer telah dilengkapi dengan komputer berserta perisian yang canggih bagi memudahkan pengaturan acara, parameter pengukuran, terutama untuk tujuan kajian kinetika.

Related Posts by Categories