SPEKTROFOTOMETER

Spektrofotometer sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari spectrometer dan fotometer. Spektrometer menghasilkan sinar dari spektrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang di transmisikan atau yang di absorpsi.

 

Filter Sinar

λ (nm)  <400 400-450 450-500 500-570 570-590 590-620 620-750 >750

warna UV Violet Biru Hijau Kuning Jingga Merah Infra Merah

Penyerapan sinar uv dan sinar tampak o/ molekul, melalui 3 proses yaitu :

1. Penyerapan o/ transisi electron ikatan dan electron anti ikatan.

2. Penyerapan o/ transisi electron d dan f dari molekul kompleks

3. Penyerapan o/ perpindahan muatan.

Interaksi antara energy cahaya dan molekul dapat digambarkan sbb :

E = hv

Dimana , E = energy (joule/second)

h = tetapan plank

v = frekuensi foton

Penyerapan sinar uv-vis dibatasi pd sejumlah gugus fungsional/gugus kromofor (gugus dengan ikatan tidak jenuh) yang mengandung electron valensi dengan tingkat eksitasi yang rendah. Dengan melibatkan 3 jenis electron yaitu : sigma, phi dan non bonding electron. Kromofor-kromofor organic seperti karbonil, alken, azo, nitrat dan karboksil mampu menyerap sinar ultraviolet dan sinar tampak. Panjang gelombang maksimalnya dapat berubah sesuai dengan pelarut yang digunakan. Auksokrom adalah gugus fungsional yang mempunyai elekron bebas, seperti hidroksil, metoksi dan amina. Terikatnya gugus auksokrom pada gugus kromofor akan mengakibatkan pergeseran pita absorpsi menuju ke panjang gelombang yang lebih besar (bathokromik) yang disertai dengan peningkatan intensitas (hyperkromik).

Komponen dari suatu spektrofotometer berkas tunggal :

1. Suatu sumber energy cahaya yang berkesinambungan yang meliputi daerah spectrum dimana instrument itu dirancang untuk beroperasi.

2. Suatu monokromator, yakni suatu piranti untuk mengecilkan pita sempit panjang-panjang gelombang dari spectrum lebar yang dipancarkan oleh sumber cahaya.

3. Suatu wadah sampel (kuvet)

4. Suatu detector, yang berupa transduser yang mengubah energy cahaya menjadi suatu isyarat listrik.

5. Suatu pengganda (amplifier), dan rangkaian yang berkaitan membuat isyarat listrik itu memadai untuk di baca.

6. Suatu system baca (piranti pembaca) yang memperagakan besarnya isyarat listrik, menyatakan dalam bentuk % Transmitan (% T) maupun Adsorbansi (A).

Skema spektrofotometer ;
Sumber Cahaya..Monokromator….Sampel…Detektor….Amplifier..Piranti Pembaca/Penunjuk

Beberapa jenis spektrofotometer :

1. Spektrofotometer UV-Vis

2. Spektrofotometer Infra merah

3. Spektrofotometer Serapan Atom (SSA)

4. Spektrofotometer Resonansi Magnetik (NMR)

5. Spektrofotometer Pendar Molecular (pendar fluor/pendar fosfor)

6. Spektrofotometer dengan metode hamburan cahaya ( nefelometer, turbidimeter dan spektrofotometer Raman)

Hubungan antara warna dengan panjang gelombang sinar tampak.:

Panjang gelombang warna yang diserap warna komplementer

400-435 nm ungu (lembayung) hijau kekuningan

450-480 nm biru kuning

480-490 nm biru kehijauan orange

490-500 nm hijau kebiruan merah

500-560 nm hijau merah anggur

560-580 nm hijau kekuningan ungu (lembayung)

580-595 nm kuning biru

595-610 nm orange biru kekuningan

610-750 nm merah hijau kebiruan

Pergeseran-pergeseran :

1. Bathokromik, pergeseran ke panjang gelombang yang lebih tinggi dengan energy yang lebih rendah.

2. Hypsokromik(pergeseran biru), pergeseran ke panjang gelombang yang lebih pendek.

3. Hyperkromik, peningkatan absoritivitas molar.

4. Hypokromik, reduksi absortivitas molar.

Penerapan spektrofotometrik

Hukum Beer : Absorbans, log (Po/P), radiasi monokromatik berbanding lurus dengan konsentrasi sutu spesies penyerap dalam larutan.

Hukum Bouguer (Lambert) : Bayangkan suatu medium penyerap yang homogen dalam lapisan-lapisan yang sama tebal. Tiap lapisan menyerap radiasi monokromatik yang memasuki lapisan itu dalam fraksi yang sama seperti lapisan-lapisan lain. Dengan semuanya yang lain sama, maka absorbans itu berbanding lurus dengan panjang jalan yang melewati medium.

Gabungan Hukum Bouguer-Beer, sering di tuliskan sebagai A = abc atau A = εbc

Dengan A = absorbans

ε = absorpsivitas molar (jika konsentrasi dalam molar) dengan satuan M^-1cm^-1

a = absorpsivitas (jika konsentrasi dalam %b/v) dituliskan E^1%_1cm

b = panjang jalan/kuvet

c = konsentrasi ( dalam molar atau %b/v)

Spektra absorpsi sering diyatakan dalam %T maupun dalam bentuk A (absorbansi)

Maka, A = – log (%T)

A = log (P_o/P), P_o adalah daya cahaya masuk dan P adalah daya yang diteruskan melewati sampel.

Beberapa Istilah Dalam Spektrofotometri

Absorbans (A) , A = log (P_o/P)

Absorptivitas (a), tetapan dalam Hukum Bouguer-Beer bila konsentrasi dinyatakan dalam %b/v dan tebal kuvet dalam cm. Dengan satuan liter per gram per sentimeter.

Absorptivitas molar (ε), tetapan dalam Hukum Bouguer-Beer bila konsentrasi dinyatakan dalam molar dan tebal kuvet dalam cm. Dengan satuan liter per mol per sentimeter.

Transmitan (T), fraksi dari daya radiasi yang diteruskan oleh suatu sampel T = P/P_o. Sering dinyatakan sebagai suatu persentase : %T = (P/P_o) x 100%.

 sumber http://rgmaisyah.wordpress.com/2008/11/25/spektrofotometer/

ION SELEKTIF ELEKTRODA

Elektroda selektif ion adalah elektroda yang responsif terhadap spesi ion. Elektroda ini terbagi menjadi dua bagian yaitu elektroda membran kristal dan elektroda non kristal.Elektroda selektif-ion (ESI) merupakan suatu alat yang digunakan untuk menentukan secara kuantitatif dari ion-ion, molekul-molekul atau spesi-spesi tertentu, karena elektroda tersebut merupakan elektrokimia yang akan berubah secara reversibel terhadap perubahan keaktifan dari spesi-spesi yang diukur. Pada dasarnya cara analisis dengan menggunakan elektroda selektif ion adalah menentukan potensial dari larutan yang akan diukur sehingga penentuan dengan cara ini termasuk di dalam metode potensiometri.Metoda potensiometri telah digunakan untuk mendeteksi titik akhir titrasi.Sekarang, metode ini dapat digunakan secara langsung untuk menentukan konsentrasi suatu ion  (Ion selective electrode)

Metoda potensiometris didasarkan pada pengukuran beda potensial yang terjadi antara sepasang elektroda dalamlarutan yakni elektroda pembanding (EP) dengan elektroda indikator (EI) iontertentu dimana besarannya merupakan fungsi logaritma dari aktifitas ion tertentuyang ditunjuknya. Penentuan secara langsung suatu ion dalam larutandimungkinkan dengan pemilihan elektroda indicator bagi ion dimaksud.Pada elektroda ion selektif sistem elektrodanya menggunakan suatu sistem penyekat khusus yang memungkinkan dia dapat respon selektif terhadap iontertentu, dapat berupa membran gelas, kristal garam tertentu maupun resin penukar ion.

Hubungan yang linear antara besaran dengan potensial dengan konsentrasi ionsianida dapat dialurkan pada yaitu:a.Kurva semi logaritma dimana besaran konsentrasi ion pada absis denganskala log-nya dan potensial sel (E) pada skala biasa b.Pada grafik biasa (mm block) antara beda potensial terhadap nilai minuslogaritma konsentrasi ionnya

Elektroda ini mengandung membran gelas, kristal atau cairan yangmempunyai sifat perbedaan potensial antara membran dan elektrolit yang kontak dengan membran tersebut ditentukan oleh aktifitas dari ion tertentu. Elektrodamembran yang paling tua dan paling banyak digunakan adalah elektroda gelas.Elektroda ini dikatakan selektif-ion karena hanya spesifik untuk ion H⁺. Elektrodaini dapat dilihat pada Gambar.

Elektroda gelas ini terdiri dari membran yang sangat tipis yang terbuat darigelas yang permeabel terhadap ion H⁺. Elektroda Ag ½AgCl dicelupkan ke dalamlarutan buffer yang mengandung ion Cl^-. Kadang-kadang digunakan jugaelektroda kalomel untuk mengganti elektroda Ag ½AgCl. Elektroda gelasterutama digunakan pada pengukuran pH.Dengan melakukan pengukuran terhadap deretan larutan standar ion sianidakemudian dialurkan nilai potensial selnya terhadap konsentrasi ion akandidapatkan kurva kalibrasi standar yang dapat digunakan langsung bagi penentuankonsentrasi ion CN^- dari larutan tugas. Pada elektroda ion selektif sianida inimembutuhkan lingkugan suasana basa dengan penambahan larutan NaOH.

titik akhir dalam titrasiatau langsung ditentukan konsentrasinya dari pengukuran potensial. Selainmembran polimer, membrane padat lainnya adalah elektroda enzim yang saat ini juga sudah tersedia. Salah satu contoh pemakaian elektroda membran cair adalah penentuan ion Ca dimana garam Ca dari asam dodesilfosfat merupakan komponenaktif dalam pelarut di-n-asetilfenil fosfonat. Sedang membran cair anion selektif diperoleh dengan menggunakan spesies kationik yang secara selektif menarik anion kedalam pelarut organik. Sebagai contoh :

secara selektif mengekstrak nitratbran zat padat dipersiapkan dari AgCl, AgBr berperanan sepertibran yang spesifik untuk Ag

ena tingginya konduktivitas ionik Ag

dingkan dengan Cl

a dapat digunakan bersama-samasi dengan enzim, misalkan elektroda sensitif amigdofin dapat

elilingnya diselimuti lapisan larutan Na

ng dapat menahan gas

ektroda ini sangat bermanfaat dalam kimia lingkungan untuk analisisnis membran ion-selektif yaitu Ada empat tipe utama ion-selektif ran yang digunakan dalam elektroda selektif ion: membran kaca,membran

bran yang dibuat dari pertukaran ion-jenis kaca

Adapun klasifikasi elektroda selektif ion berdasarkan membran yangdigunakan yaitu:

a.Membran Kristal

·         -Kristal tunggal.

·         -Polikristalin atau Kristal campuran.

 b.Non kristalin membrane

·         -Gelas

·         -Cairan

·         -Cairan polimer

Dapat dikatakan bahwa elektroda ion selektif terdiri atas membran yangresponsif secara selektif terhadap suatu spesies ion tertentu dan mengadakankontak bagian luarnya dengan larutan yang akan ditentukan. Sedang bagian dalam berisi larutan yang mempunyai aktifitas tertentu yang mengadakan kontak denganelektroda pembanding.Membran yang digunakan dapat berupa polimer ataupun membran cair yangterdiri atas pelarut yang tidak bercampur dengan air dan suatu reagen yang bersifat sebagai pengekstraksi melalui mekanisme chelat. Jika membran cair tersebut memisahkan dua larutan, selektivitas ion tercapai terlebih dahulu melaluiselektif ion tertentu melalui fase membran dan juga melalui perbedaan mobilitasion dalam membran. Biasanya penukar ion seperti TOA, Amberlit LA-1, LA-2,Aliquot 336S atau penukar kation cair seperti asam bis 2-etilheksilfosfat(HDEHP), asam dinonilnaftalen sulfonat (DNS) digunakan sebagai bahanmembran.Elektroda selektif dapat digunakan sebagai detektor titik akhir dalam titrasiatau langsung ditentukan konsentrasinya dari pengukuran potensial. Selainmembran polimer, membrane padat lainnya adalah elektroda enzim yang saat ini juga sudah tersedia. Salah satu contoh pemakaian elektroda membran cair adalah penentuan ion Ca dimana garam Ca dari asam dodesilfosfat merupakan komponenaktif dalam pelarut di-n-asetilfenil fosfonat. Sedang membran cair anion selektif diperoleh dengan menggunakan spesies kationik yang secara selektif menarik anion kedalam pelarut organik. 

 PRINSIP KERJA ISE

Elektroda Selektif ion (ESI) adalah sel paro elektrokimia (elektroda) yang menggunakan membran selektif ion sebagai elemen  pengenal (sensor), karenanya ESI akan lebih merespon analit yang disensornya dibandingkan ion lain yang berada bersama-sama dalam sampel. Membran merupakan lapisan tipis bersifat semipermeabel yang memisahkan 2 fasa dengan permeabilitas yang terkontrol.
Pada saat kontak dengan larutan analit, bahan aktif membran akan mengalami disosiasi menjadi ion-ion bebas pada antarmuka membran dengan larutan. Jika anion yang berada dalam larutan dapat menembus batas antarmuka membran dengan larutan yang tidak saling campur, maka akan terjadi reaksi pertukaran ion dengan ion bebas pada sisi aktif membran sampai mencapai kesetimbangan  elektrokimia.

Cara Kerja

1. Isi ke botol digital buret dengan larutan standar 1000 ppm CN-, set alatdengan menekan tombol Fill , kemudian tombol Clear, minimumkan speedregulatornya.

2. Siapkan 6 buah labu ukur 50 mL, kepada labu ke dua masukkan ujung buret, masukkan 50 mL, tekan dengan hati – hati tombol Go gunamengeluarkan 0,050 mL larutan standar sianida 1000 ppm CN-

3.Dengan cara yang sama keluarkan 0,200 ; 0,800 ; 3,200 ; 12,800 mLlarutan standar sianida 1000 ppm ke dalam labu ke 3 s/d ke 6.

4. Tambahkan masing – masing 5 mL NaOH 1 N, lalu encerkan sampaitanda batas dengan aquadest, maka akan didapatkan deretan standar 0 ; 1,0 ;4,0 ; 16,0 ; 64,0 ; 256,0 ppm CN-

5.Pasangkan elektroda ion selektif sianida pada alat pH / ion meter, celupkanelektroda bersama termometer kepada larutan blanko. Ukur suhunya dan atur tombol koreksi suhu pada nilai suhu larutan dengan menekan tombol up /down.6.Tekan mode untuk memilih fungsi mV, biarkan stabil dan catat nilai beda potensial yang ditunjukkan sebagai E dalam mV.