teklab fix.docx

Download TEKLAB FIX.docx

Post on 09-Feb-2016

216 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

A. Spektrofotometer Uv-Vis1. Pendahuluan

Gambar 1. Spektrofotometer Uv-VisSpektrofotometri merupakan salah satu metode dalam kimia analisis yang digunakan untuk menentukan komposisi suatu sampel baik secara kuantitatif dan kualitatif yang didasarkan pada interaksi antara materi dengan cahaya. Peralatan yang digunakan dalam spektrofotometri disebut spektrofotometer. Cahaya yang dimaksud dapat berupa cahaya visibel, UV dan inframerah, sedangkan materi dapat berupa atom dan molekul namun yang lebih berperan adalah elektron valensi.Dalam interaksi materi dengan cahaya atau radiasi elektromagnetik, radiasi elektromagnetik kemungkinanan dihamburkan, diabsorbsi atau dihamburkan sehingga dikenal adanya spektroskopi hamburan, spektroskopi absorbsi ataupun spektroskopi emisi. Interaksi antara materi dengan cahaya disini adalah terjadi penyerapan cahaya, baik cahaya Uv, Vis maupun Ir oleh materi sehingga spektrofotometri disebut juga sebagai spektroskopi absorbsi.Spektrofotometri UV-Vis merupakan gabungan antara spektrofotometri UV dan Visible. Alat ini menggunakan dua buah sumber cahaya yang berbeda, yaitu sumber cahaya UV dan sumber cahaya Visible. Larutan yang dianalisis diukur serapan sinar ultra violet atau sinar tampaknya. Konsentrasi larutan yang dianalisis akan sebanding dengan jumlah sinar yang diserap oleh zat yang terapat dalam larutan tersebut.Warna yang diserap oleh suatu senyawa merupakan warna komplementer dari warna yang teramati. Beberapa warna yang diamati dan warna komplementernya terdapat pada tabel berikut ini :Tabel 1. Spektrum WarnaPanjang GelombangWarna TerlihatWarna Komplementer

700Inframerah

2. Prinsip KerjaPrinsip kerja pada spektrofotometer uv-vis berdasarkan adanya interaksi antara materi dengan cahaya yang memiliki panjang gelombang tertentu. Spektrofotometri uv-vis mengacu pada hukum Lambert-Beer. Apabila cahaya monokromatik melalui suatu media (larutan), maka sebagian cahaya tersebut akan diserap, sebagian dipantulkan dan sebagian lagi akan dipancarkan.Bunyi Hukun Lambert-Beer : Jumlah radiasi cahaya tampak (ultraviolet, inframerah dan sebagainya) yang diserap atau ditransmisikan oleh suatu larutan merupakan suatu fungsi eksponen dari konsentrasi zat dan tebal larutan.Berdasarkan hukum Lambert-Beer, rumus yang digunakan untuk menghitung banyaknya cahaya yang hamburkan:

dan absorbansi dinyatakan dengan rumus :

dimana I0merupakan intensitas cahaya datang dan Itatau I1adalah intensitas cahaya setelah melewati sampel.Rumus yang diturunkan dari Hukum Beer dapat ditulis sebagai:

dimana:A =absorbansib= tebal larutan (tebal kuvet diperhitungkan juga umumnya 1 cm)c = konsentrasi larutan yang diukur = tetapan absorptivitas molar (jika konsentrasi larutan yang diukur dalam molar)a = tetapan absorptivitas (jika konsentrasi larutan yang diukur dalam ppm).

3. Bagian-Bagian Alat

Gambar 2. Skema Alat Spektrofotometer UV-Vis

a. Sumber cahayaSumber cahaya pada spektrofotometer harus memiliki panacaran radiasi yang stabil dan intensitasnya tinggi. Sumber cahaya pada spektrofotometer UV-Vis ada dua macam :1) Lampu Tungsten (Wolfram)Lampu ini digunakan untuk mengukur sampel pada daerah tampak. Bentuk lampu ini mirip dengna bola lampu pijar biasa. Memiliki panjang gelombang antara 350-2200 nm. Spektrum radiasianya berupa garis lengkung. Umumnya memiliki waktu 1000 jam pemakaian.2) Lampu DeuteriumLampu ini dipakai pada panjang gelombang 190-380 nm. Spektrum energy radiasinya lurus, dan digunakan untuk mengukur sampel yang terletak pada daerah uv. Memiliki waktu 500 jam pemakaian.b. MonokromatorMonokromator adalah alat yang akan memecah cahaya polikromatis menjadi cahaya tunggal (monokromatis) dengan komponen panjang gelombang tertentu. Bagian-bagian monokromator, yaitu :1) PrismaPrisma akan mendispersikan radiasi elektromagnetik sebesar mungkin supaya di dapatkan resolusi yang baik dari radiasi polikromatis.2) Grating (kisi difraksi)Kisi difraksi memberi keuntungan lebih bagi proses spektroskopi. Dispersi sinar akan disebarkan merata, dengan pendispersi yang sama, hasil dispersi akan lebih baik. Selain itu kisi difraksi dapat digunakan dalam seluruh jangkauan spektrum.3) Celah optisCelah ini digunakan untuk mengarahkan sinar monokromatis yang diharapkan dari sumber radiasi. Apabila celah berada pada posisi yang tepat, maka radiasi akan dirotasikan melalui prisma, sehingga diperoleh panjang gelombang yang diharapkan.4) FilterBerfungsi untuk menyerap warna komplementer sehingga cahaya yang diteruskan merupakan cahaya berwarna yang sesuai dengan panjang gelombang yang dipilih.c. Kompartemen sampelKompartemen ini digunakan sebagai tempat diletakkannya kuvet. kuvet merupakan wadah yang digunakan untuk menaruh sampel yang akan dianalisis. Pada spektrofotometer double beam, terdapat dua tempat kuvet. Satu kuvet digunakan sebagai tempat untuk menaruh sampel, sementara kuvet lain digunakan untuk menaruh blanko. Sementara pada spektrofotometer single beam, hanya terdapat satu kuvet.Kuvet yang baik harus memenuhi beberapa syarat sebagai berikut :1) Permukaannya harus sejajar secara optis2) Tidak berwarna sehingga semua cahaya dapat di transmisikan3) Tidak ikut bereaksi terhadap bahan-bahan kimia4) Tidak rapuh5) Bentuknya sederhanaTerdapat berbagai jenis dan bentuk kuvet pada spektrofotometer. Umumnya pada pengukuran di daerah UV, digunakan kuvet yang terbuat dari bahan kuarsa atau plexiglass. Kuvet kaca tidak dapat mengabsorbsi sinar uv, sehingga tidak digunakan pada saat pengukuran di daerah UV. Oleh karena itu, bahan kuvet dipilih berdasarkan daerah panjang gelombang yang digunakan. Gunanya agar dapat melewatkan daerah panjang gelombang yang digunakan. UV : fused silika, kuarsa Visible : gelas biasa, silika atau plastic IR : KBr, NaCl, IRTRAN atau kristal dari senyawa ionTabel 2. Bahan Kuvet dan Panjang GelombangnyaBahanPanjang gelombang

Silika150-3000

Gelas375-2000

Plastik380-800

d. DetektorDetektor akan menangkap sinar yang diteruskan oleh larutan. Sinar kemudian diubah menjadi sinyal listrik oleh amplifier dan dalam rekorder dan ditampilkan dalam bentuk angka-angka pada reader (komputer).Terdapat beberapa jenis detector pada spektrofotometer :Tabel 3. Jenis Detektor Berdasarkan Panjang GelombangJenis detectorrange (nm)Sifat pengukuran Penggunaan

Phototube150 1000arus listrikUV

Photomultiplier150 1000arus listrikUV/Vis

Solid state350 3000

Thermocouple600 20.000arus listrik IR

Thermistor600 20.000hambatan listrik IR

Syarat-syarat ideal sebuah detector adalah :1) Mempunyai kepekaan tinggi2) Respon konstan pada berbagai panjang gelombang3) Waktu respon cepat dan sinyal minimum tanpa radiasi4) Sinyal listrik ayng dihasilkan harus sebanding dengan tenaga radiasi

e. Visual displayMerupakan system baca yang memperagakan besarnya isyarat listrik, menyatakan dalam bentuk % Transmitan maupun Absorbansi.

4. Cara KerjaCahaya yang berasal dari lampu deuterium maupun wolfram yang bersifat polikromatis di teruskan melalui lensa menuju ke monokromator pada spektrofotometer dan filter cahaya pada fotometer. Monokromator kemudian akan mengubah cahaya polikromatis menjadi cahaya monokromatis (tunggal). Berkas-berkas cahaya dengan panjang tertentu kemudian akan dilewatkan pada sampel yang mengandung suatu zat dalam konsentrasi tertentu. Oleh karena itu, terdapat cahaya yang diserap (diabsorbsi) dan ada pula yang dilewatkan. Cahaya yang dilewatkan ini kemudian di terima oleh detector. Detector kemudian akan menghitung cahaya yang diterima dan mengetahui cahaya yang diserap oleh sampel. Cahaya yang diserap sebanding dengan konsentrasi zat yang terkandung dalam sampel sehingga akan diketahui konsentrasi zat dalam sampel secara kuantitatif.

B. Elektroforesis Kapiler 1. PendahuluanElektroforesis adalah teknik pemisahan suatu partikel/ spesies/ ion atau partikel koloid berdasarkan kemampuan berpindah melalui medium konduktif, biasanya berupa larutan bufer, sebagai respon adanya suatu medan listrik. Secara teknis, elektroforesis merupakan istilah yang diberikan untuk migrasi partikel yang bermuatan akibat diberikan arus listrik searah atau DC (Direct Current). Umumnya teknik dari cikal-bakal elektroforesis digunakan untuk menentukan muatan dari suatu koloid. Teknik elektroforesis ditentukan oleh ciri molekular ionik dan adanya muatan sebagai sifat fisik. Arah dan laju pergerakan tergantung pada spot dan intensitas muatan ionik.Teknik ini dapat digunakan dengan memanfaatkan muatan listrik yang ada pada makromolekul misalnya DNA yang bermuatan negatif. Jika molekul yang bermuatan negatif dilewatkan melalui suatu medium, kemudian dialiri arus listrik dari suatu kutub ke kutub yang berlawanan muatannya maka molekul tersebut akan bergerak dari kutub negatif ke kutub positif.Elektroforesis kapiler adalah metode elektroforesis yang digunakan untuk memisahkan asam amino, protein, lipid, karbohidrat, dan nukleotida dengan resolusi tinggi yang dilakukan pada pipa kapiler berisi buffer. Elektroforesis kapiler menggunakan listrik bertegangan tinggi yang menyebabkan semua komponen ion atau molekul netral bergerak ke katoda. Deteksi dapat dilakukan dengan teknik pendeteksian spektrometri atau elektrokimia. Teknik pemisahan ini dipengaruhi oleh tegangan listrik, koefisien difusi, panjang, dan diameter pipa kapiler, serta konsentrasi sampel. Metode ini memiliki efisiensi dan selektivitas yang baik namun boros listrik karena menggunakan tegangan tinggi dan alatnya juga mahal.

Gambar 3. Elektroforesis Kapiler

2. Prinsip KerjaPrinsip kerja dari elektroforesis adalah adanya pergerakan komponen bermuatan positif (+) pada kutub negatif (-) serta komponen bermuatan negatif (-) pada kutub positif (+). Pegerakan yang terjadi disebut "elektrokinetik" . Hasil yang didapatkan dari elektroforesis adalaha elektroforegram yang memberikan informasi mengenai seberapa cepat per