Jurnal 5_Spektroskopi UV-Visible

Jurnal

SPEKTROSKOPI SPEKTROSKOPI UV-VISIBLE Disusun guna memenuhi tugas matakuliah Kimia Analitik Dosen Pengampu: Dra. Surjani Wonorahardjo, Ph, D.

Oleh: Pendidikan Kimia Off. B Lita Novilia

(130331811072) (130331811072)

UNIVERSITAS NEGERI MALANG PROGRAM PASCASARJANA PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA Februari 2014

Jurnal V: Spektroskopi UV-Visible Berikan penjelasan komprehensif untuk UV-vis spectrometri untuk kimia analisis -modern- yang dapat ditemukan dalam jurnal-jurnal internasional yang baik.

Jurnal ini menjelaskan analisis instrumentasi kimia menggunakan metode spektroskopi UV-Visible meliputi prinsip-prinsip dalam metode spektroskopi UVVisible, komponen instrumen dari spektofotometer UV-Visible, serta aplikasinya dalam  penelitian terbaru. Prinsip Metode Spektroskopi

UV-Visible

Penyerapan di daerah ultraviolet dan sinar tampak berasal dari adanya elektron ikatan yang tereksitasi. Masing-masing molekul memiliki pola s erapan yang spesifik, hal ini menunjukkan karakter masing-masing senyawa yang akan dianalisis. Senyawa –  senyawa yang dapat menyerap cahaya di rentangan ultraviolet dan sinar tampak disebut sebagai gugus kromofor. Selain kandungan senyawa yang akan dianalisi s yang diperhatikan, pelarut yang digunakan juga perlu diperhatikan, karena beberapa pelarut yang berupa senyawa organic juga dapat menyerap. Ada beberapa tipe transisi elektronik yang mungkin terjadi dalam sebuah molekul kimia, diantaranya: 1. Elektron dari orbital π, σ, dan n 2. Elektron pada orbital d dan f golongan logam transisi dan lantanida 3. Elektron dari proses transfer muatan (senyawa kompleks dan organologam)

Berikut ini ditunjukkan diagram energi pada metode spektroskopi UV-Visible.

Gambar tersebut menunjukan pada daerah serapan metode spektroskopi UVVisible menunjukkan elektron berpindah dari tingkat energi keadaan dasar ke energi yang lebih tinggi. Pada daerah fluorensi yang merupakan bagian dari emisi, elektron  pindah dari tingkat energi tinggi ke tingkat energi yang lebih rendah, jika dalam fluorensi, elektron sambil berpendar. Metode spektroskopi UV-Visible berkaitan dengan Hukum Beer. Beer menyatakan bahwa absorbansi berbanding lurus dengan konsentrasi spesies yang menyerap dan lebar medium serapan, dapat dirumuskan persamaan sebagai berikut:

   () Persamaan tersebut diungkapkan dalam mol perliter dan b dalam centimeter, konstantanya biasa disebut absoptivitas moler atau dapat disimbolkan ε, sehingga  persamaannya menjadi:

     Namun hukum Beer juga memiliki beberapa keterbatasan, yang disebut real limitation. Real limitation dari Hukum Beer adalah dapat diukur hanya pada konsentrasi relative dari analit atau dalam larutan elektrolit yang jenuh, Beer tidak dapat menjelaskan penggunaan hukumnya dalam larutan yang encer. Selain adanya keterbatasan, dalam hukum Beer juga terdapat deviasi zat kima, maksudnya Hukum Beer hanya dapat dihitung ketika spesies yang menyerap memiliki konsentrasi yang tergantung pada kesetimbangan, sebagai contoh pada reaksi disosiasi dan asosiasi. Pada metode spektroskopi UV-Visible saat elektron mengalami transisi dapat mengalami dua pergeseran, yakni pergeseran merah dan pergeseran biru. Pergeser an merah terjadi saat elektron bertransisi dari π →π*, dimana mengalami pergeseran ke  panjang gelombang yang lebih besar dalam pelarut nonpolar. Sebaliknya pada  pergeseran biru terjadi saat elektron bertransisi dari n→π*, menuju ke panjang gelombang yang lebih kecil dalam pelarut polar.

Komponen Instrumen Spektrosopi

UV-Visible

Spektrofotometer UV-Visible tersusun atas beberapa komponen yang berperan  penting dalam analisis instrumentasi menggunakan metode spektroskopi UV-Vis. Komponen-komponennya antara lain: 1. Sumber cahaya Biasanya menggunakan dua sumber energi. Sumber caha ya yang biasa digunakan untuk spektroskopi ultraviolet adalah lampu deuteri um, sedangkan sumber cahaya untuk spektroskopi sinar tampak menggunajan sumber sinar lampu hydrogen. 2. Monokromator Monokromator berfungsi mendisersikan cahaya yang masuk. Biasan ya monokromator berupa kisi atau prisma. 3. Tempat sampel Tempat sampel atau yang biasa disebut kuvet. Kuvet biasanya terbuat dari kwarsa atau silica yang tembus pandang sehingga tidak menghalangi serapan. 4. Detector Detector berfungsi mengubah sinar yang diserap sampel menjadi sebuah data. Detector yang biasa digunakan yaitu detector fotodioda. 5. Pengolah data atau computer Data yang diterima biasanya tidak dapat diterjemahkan, oleh pengelolah data, data disajikan dalam bentuk spektrum / grafik / kurva, sehingga lebih mudah dibaca.

Aplikasi Metode Spektroskopi

 dalam UV-Visible 

Penelitian Terbaru

Judul Artikel: Determination of Diethyl Phthalate and Polyhexamethylene Guanidine in Surrogate Alcohol from Russia. Artikel ini menjelaskan tentang penentuan Diethyl Phthalate (DEP) dan  Polyhexamethylene Guanidine (PHMG) dalam surrogate alcohol. Surrogate alcohol merupakan jenis produk yang mengandung etanol, dapat digunakan dalam berbagai hal diantaranya di Rusia digunakan dalam bidang kesehatan, namun surrogate alcohol ini sering disalahgunakan untuk dikonsumsi (dijadikan minuman). Analisis PHMG menggunakan metode spektroskopi UV-Visible, sebelumnya diderivatisasi dengan Eosin Y dan spektroskopi H NMR dari ekstrak DMSO.

Sedangkan analisis DEP menggunakan metode spektroskopi UV-Visible dan spektroskopi H NMR secara langsung. Kurva multivariate dan hasil komputasi dari spektrum yang diperoleh digunakan untuk menentukan keberadaan PHMG dan DEP dalam 22 sampel alkohol. Namun pada jurnal ini, akan saya jelaskan mengenai  penggunaan metode spektroskopi UV-Visible dalam penentuan DEP dan PHMG, untuk  penggunaan H NMR tidak dijelaskan karena topik yang dibahas adalah metode spektroskopi UV-Visible. Dalam metode spektroskopi UV-Visible penelitian ini, larutan yang digunakan untuk analisis kualitatif yaitu dengan melarutkan aliquot dari minuman beralkohol yang  beredar dimana mengandung 60% alkohol. Untuk analisis kandungan PHMG digunakan Eosin Y yang digunakan sebagai indikator, dimana PHMG dapat mengubah Eosin Y dari berwarna oranye menjadi pink. Dalam penelitian ini dijelaskan bahwa penggunaan metode spektroskopi UVVisible diantaranya: 1.  Prescreening minuman beralkohol Hasil analisis menggunakan metode spektroskopi UV-Visible menunjukkan bahwa sampel Samogon yang memiliki absorbansi paling tinggi di dalam spektum UV. Identifikasi DEP dilakukan dengan mengukur koefisisen korelasi antara spektrum hasil eksperimen dengan spektrum menurut teori dari larutan standar. Sedangkan untuk analisis PHMG dalam sampel, absorbansi dapat diketahui dalam rentang  panjang gelombang 190-210 nm. Metode spektroskopi UV-Visible dapat dengan mudah membedakan sampel Vodka yang terbuat dari  surrogate alcohol atau sampel Samogon buatan pribadi. 2. Penentuan Guanidine dalam sampel secara kualitatif  Guanidine dalam PHMG yang terdapat dalam sampel surrogate alcohol dapat diketahui melalui pita Eosin Y-PHMG yang diperluas dan digeser ke panjang gelombang yang lebih panjang (dari 517 nm ke 525 nm). Koefisisen korelasi Pearson antara hasil eksperimen dan teori dari Eosin Y sebesar 0,97. Berdasarkan konsentrasi eosin Y di dalam larutan dan rasio konsentrasi, didapatkan jumlah PHMG dalam  surrogate alcohol sebesar 515 ± 50 mg/L. Terakhir dilakukan juga analisis menggunakan H NMR untuk mengetahui lebih lanjut kandungan PHMG dalam

 surrogate alcohol. Konsentrasi PHMG dalam surrogate alcohol dapat ditentukan dengan lebih baik menggunakan metode H NMR dibandingkan menggunakan metode spektroskopi UV-Visible. 3. Analisis kuantitatif DEP dan PHMG Selain menggunakan metode H NMR, analisis kuantitatif untuk mengetahui kandungan DEP dalam sampel dapat dilakukan dengan metode spektroskopi UVVisible. Analisis dengan metode spektroskopi UV-Visible ini harus memperhtikan  presisi instrumen spektrofotometer UV-Visible. Presisi instrumen tersebut bergantung  pada panjang gelombang yang dipilih dalam analisis kuantitatif ini. Namun metode spektroskopi UV-Visible kurang memberikan selektivitas yang baik karena spektrofotometer UV-Visible dapat menyerap senyawa lain dalam rentang panjang gelombng 226 nm –  276 nm. Kurangnya selektivitas ini disebabkan adanya tumpang tindih spektrum sehingga dapat menggeser absorbansi. Oleh sebab itu perlu dilakukan analisis lanjutan menggunakan metode NMR, Gas Chromatography, atau  Mass Spectrometry. Meskipun metode spektroskopi UV-Visible memiliki banyak kekurangan, namun tetap digunakan karena dapat menganalisis dengan cepat dan relatif murah.

Daftar rujukan artikel yang digunakan: Monakhova, Yulia B, dkk. 2013. The Determination of Dieth yl Pthalate dan Polyhexamethylen Guanidine dalam Surrogate Alcohol from Russia. The Scientific World Journal (Onine),(http://www.hindawi.com), diakses 21 Februari 2014.