Efan Efendi : Penentuan Kadar Al Secara Spektrofotometri Pada Water Treatment Plant WTP Di PT. Coca-Cola Bottling Indonesia Unit Medan, 2009.
USU Repository © 2009
Jadi, spektrofotometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur energi secara berlapis jika energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan, atau diemisikan sebagai fungsi dari
panjang gelombang. Kelebihan spektrofotometer dibandingkan dengan fotometer adalah panjang gelombang dari sinar putih dapat lebih terseleksi dan ini diperoleh dengan alat
pengurai seperti prisma atau celah optis. Pada fotometer filter, sinar dengan panjang gelombang yang diinginkan diperoleh dengan berbagai filter dari berbagai warna yang
mempunyai spesifikasi melewatkan trayek panjang gelombang tertentu, sedangkan spektrofotometer, panjang gelombang yang benar-benar terseleksi dapat diperoleh dengan
bantuan alat prisma sebagai alat pengurai. Khopkar, 1990.
2.6.1 Komponen spektrofotometer
Komponen-komponen yang terpenting dari suatu spektrofotometer terdiri dari sumber spektrum, monokromator, sel pengabsorbsi, dan detektor.
a. Sumber spektrum Sumber yang biasa digunakan pada spektroskopi absorbsi adalah lampu wolfram.
Lampu hidrogen atau lampu deuterium digunakan untuk sumber spektrum pada daerah UV. Untuk mendapatkan tegangan yang stabil dapat digunakan transformator.
b. Monokromator
Efan Efendi : Penentuan Kadar Al Secara Spektrofotometri Pada Water Treatment Plant WTP Di PT. Coca-Cola Bottling Indonesia Unit Medan, 2009.
USU Repository © 2009
Digunakan untuk memperoleh sumber sinar yang monokromatis. Alatnya dapat berupa prisma ataupun grating. Untuk mengarahkan sinar monokromatis yang
diinginkan dari hasil penguraian dapat digunakan celah.
c. Sel absorbsi Pada pengukuran di daerah tampak kuvet kaca atau kuvet corex dapat digunakan,
tetapi untuk pengukuran pada daerah UV kita harus menggunakan sel kuarsa karena gelas tidak tembus cahaya pada daerah ini.
d. Detektor Peranan detektor penerima adalah memberikan respon terhadap cahaya pada berbagai
panjang gelombang. Khopkar, 2003.
2.6.2 Hukum-hukum dasar Spektrofotometri
Hukum yang mendasari dari metode spektrofotometri adalah :
Hukum Lambert Hukum ini menyatakan bahwa ’’ bila cahaya monokromatik melewati medium
tembus cahaya, laju berkurangnya intensitas oleh bertambahnya ketebalan, berbanding lurus dengan intensitas cahaya’’. Ini setara dengan menyatakan bahwa intensitas cahaya yang
Efan Efendi : Penentuan Kadar Al Secara Spektrofotometri Pada Water Treatment Plant WTP Di PT. Coca-Cola Bottling Indonesia Unit Medan, 2009.
USU Repository © 2009
dipancarkan berkurang secara eksponensial dengan bertambahnya ketebalan medium. Hukum ini dapat dinyatakan oleh persamaan berikut:
dI
_____________
= KI 1
dl dengan I adalah intensitas cahaya yang masuk dengan panjang gelombang, l ialah tebalnya
medium, dan k adalah faktor kesebandingan. jika I = I untuk l = mol
maka akan diperoleh:
I In
__________
= kl
I
t
atau dinyatakan dalam bentuk lain T
t =
I e
-kl
2 dengan I
ialah intensitas cahaya masuk yang jatuh pada suatu medium penyerap yang tebalnya l. I
t
ialah intensitas cahaya yang diteruskan, dan k suatu tetapan untuk panjang gelombang dan medium yang digunakan. Dengan mengubah dasar logaritma diperoleh :
I
t
=I
0 .
10
4343kl
= I
0 .
10
-Kl
3
dengan K = k 2,3026, dan biasa disebut koefisien absorbsi. Koefisien absorbsi umumnya
didefenisikan sebagai kebalikan dari ketebalan yang diperlukan untuk mengurangi cahaya menjadi 110 intensitasnya. ini diturunkan dari persamaan 3 karena :
Efan Efendi : Penentuan Kadar Al Secara Spektrofotometri Pada Water Treatment Plant WTP Di PT. Coca-Cola Bottling Indonesia Unit Medan, 2009.
USU Repository © 2009
I
t
I = 0,1= 10
-KI
atau Kl = 1 dan K= 1l Angka banding I
t
I adalah bagian dari cahaya masuk yang diteruskan oleh medium setebal l
dan disebut transmitans T. Kebalikan I I
t
adalah keburaman, dan absorbans A medium diberikan oleh :
A = log I
o
I
t
Hukum Beer
Pada hukum ini dijumpai hubungan yang sama antara transmisi dan ketebalan lapisan seperti yang ditemukan oleh Lambert antara transmisi dan ketebalan lapisan persamaan 2,
yakni,’’ intensitas berkas cahaya monokromatik berkurang secara eksponensial dengan bertambahnya konsentrasi zat penyerap secara linier. Ini dapat ditulis dalam bentuk :
I
t
= I
0 .
e
-k’c
= I
0.
10
-0,4343k’c
= I
0 .
10
-K’c
5
dengan c konsentrasi, dan k’ dan K’ tetapan. Penggabungan persamaan 3 dan 4 akan menghasilkan :
I
t
= I
o
. 10
-acl
6 atau log I
I
t
= acl 7
Inilah persamaan fundamental dari spektrofotometri, dan sering disebut sebagai
hukum Lambert Beer. Nilai a akan jelas bergantung pada cara menyatakan konsentrasi. Jika
Efan Efendi : Penentuan Kadar Al Secara Spektrofotometri Pada Water Treatment Plant WTP Di PT. Coca-Cola Bottling Indonesia Unit Medan, 2009.
USU Repository © 2009
c dinyatakan mol dm-3 dan I dalam cm, maka a diberi lambang E dan disebut sebagai koefisien absorbsi molar atau absorbsi molar. Nampak ada hubungan antara absorbans A,
transmitans T, dan koefisien absorbsi molar, karena : A = E c l = log
It
= log
1
= -log T Vogel,1994
I0 T
Hukum Lambert-berr Beer
,
s Law adalah hubungan linearitas antara absorban dengan konsentrasi larutan analit. Biasanya hukum Lambert-beer ditulis dengan :
A =
i
. b . C A = absorban serapan
i
= koefisien ekstingsi molar M
-1
cm
-1
b = tebal kuvet cm C = konsentrasi M
Pada beberapa buku ditulis juga :
Efan Efendi : Penentuan Kadar Al Secara Spektrofotometri Pada Water Treatment Plant WTP Di PT. Coca-Cola Bottling Indonesia Unit Medan, 2009.
USU Repository © 2009
A = E.b.C E = koefisien ekstingsi spesifik ml g
-1
cm
-1
b = tebal kuvet cm C = konsentrasi gram100 ml
Hubungan antara E dan
i
adalah :
E = massamolar
ε
. 10
Pada percobaan, yang terukur adalah transmitan T, yang didefenisikan sebagai berikut : T = IIo
I = intensitas cahaya setelah melewati sampel Io= adalah intensitas cahaya awal
Dachriyanus, 2004.
Efan Efendi : Penentuan Kadar Al Secara Spektrofotometri Pada Water Treatment Plant WTP Di PT. Coca-Cola Bottling Indonesia Unit Medan, 2009.
USU Repository © 2009
2.6.3 Gangguan Analisa Spektrofotometri
