Interferometer Detektor Interferogram Fourier Transform Infra Red FTIR Spectroscopy

12 Gambar 2. Interfero meter Markovich dan Pidgeon, 1991 Spektroskopi FTIR ini berbeda dengan spektroskopi biasa. Spektroskopi b iasa umu mnya menggunakan metode spektroskopi dispersif. Metode ini menyinari s eberkas sinar monokro mat is pada sampel, kemud ian mengukur seberapa banyak cahaya yang diserap, dan mengulang langkah in i u mtuk setiap panjang gelombang yang berbeda Connes dan Connes , 1996.Sebaliknya, FTIR tidak menggunakan berkas sinar monokro mat is. Metode ini menggunakan sinar dengan beberapa frekuensi sinar yang berbeda, dan mengukur berapa banyak sinar yang dia bsorbsi oleh sampel. Sinar ini dimodifikasi dengan mengomb inasikan frekuensi yang berbeda untuk menghasilkan data sekunder. Proses ini berlangsung berulang kali dalam waktu yang singkat. Hasilnya kemudian diinterpretasikan oleh ko mputer yang berupa nilai absorbansi sampel pada tiap panjang gelombang Connes dan Connes, 1996. Teknik spektroskopi FTIR merupakan alat yang penting dalam pengontrola n kualitas dan pemonitoran proses dalam industri pangan dikarenakan harganya yang murah, kerjanya yang baik, dan penggunaannya yang lebih mudah dibandingkan metode lain Van de Voort et al., 1992. Banyak penelit i yang sudah menggunakan instrumen FTIR spektroskopi ini dalam bahan pangan. Di antaranya adalah Hocevar et al. 2011 dalam minyak goreng, Roh man dan Che Man 2010 dalam lemak hewani, A l-Degs et al. 2011 dalam lemak nabati, Marikkar et al. 2005 dalam lemak hewani, Vlachos et al. 2006 dalam lemak nabati, Che Man et al. 2005 dalam pemalsuan cokelat dengan lemak babi, dan Roh man et al. 2011 dalam pemalsuan bakso dengan daging babi. Menurut Markovich dan Pidgeon 1991, instrumen FTIR spektroskopi terbagi men jadi beberapa bagian, yaitu:

1. Interferometer

Interfero meter merupakan alat optik yang terdapat di dalam FTIR spektrofotometer. A lat ini dikembangkan menggunakan prinsip interfero meter Michelson. Interfero meter ini terdiri atas dua cermin datar yang membentuk sudut siku satu sama lainnya dengan sebuah beam splitter pemisah sinar pada sudut 45 dari cermin datar. Satu cermin berada pada kondisi stasioner, sementara cermin yang lainnya dapat bergerak bebas. Beam splitter membagi cahaya yang datang dari sumbernya menuju tiap leng an interferometer. Sebanyak 50 dari sinar ini dipantulkan ke cermin stasioner dan 50 sisanya diteruskan ke cermin yang bergerak. Berdasarkan gambar berikut, sinar yang masuk dibagi ke dalam dua jalur interfero meter. Satu bagian menuju ke lengan interferometer dengan cermin bebas sementara bagian lainnya masuk ke dalam lengan interfero meter dengan cermin tetap. Dua sinar ini pada akhirnya bersatu kembali di dalam beam splitter di mana setengah dari sinar tersebut kembali ke sumbernya dan sisanya 13 diteruskan ke dalam sampel. Cahaya dari sampel yang tidak diserap akan diteruskan dan masuk ke dalam detektor. Adanya perbedaan jalur optis sinar yang diakibatkan oleh cermin bergerak menyebabkan adanya perbedaan fase sinar. Hal ini menyebabkan timbulnya pola inte rferensi sinar yang berbeda pada detektor. Perbedaan pola ini, yang menyebabkan dapat diketahuinya informasi spektrm dari suatu sampel, dikenal dengan nama interferogram. Interferogram juga dapat dikatakan sebagai plot antara intensitas cahaya dari yang mencapai detektor terhadap keterlambatan optis yang disebabkan oleh pergerakan cermin. Sensitiv itas instrumen dapat dihitung melalui intensitas maksimal yang mencapai detektor.

2. Detektor

Terdapat dua macam t ipe detektor dalam FTIR spektroskopi, yakni deuterated triglycine sulfate TGS, pyroelectric bolometer, dan mercury cadmium telluride MCT photodetector. Umu mnya detektor MCT digunakan untuk mengukur sampel dalam bentuk cair dikarenakan karakteristiknya yang lebih sensitif. Intensitas cahaya yang berhasil menembus sampel dan ditangkap oleh detektor dihitung sebagai interval dari pergesaran cermin, yang memiliki nilai lebih kecil daripada satu mikro meter. Keluaran optis in i dih itung pada interval pergesaran cermin yang sama. Di dalam spektrofoto meter FT IR terdapat laser heliu m-neon He -Ne yang digunakan untuk mengukur pergesaran linear dari cermin bergerak sehingga komputer dapat menghitung keluaran optis pada pergesaran cermin yang tepat dalam bentuk data digital. Oleh sebab itulah laser He -Ne ini bertindak sebagai jam internal spektrofotometer yang memberitahukan lokasi yang tepat untuk memperoleh sebuah data dalam pengukuran interferogram. Laser He -Ne in i memancarkan cahaya dengan panjang gelombang 0.63299 mikro meter.

3. Interferogram

Pada saat seberkas sinar memasuki interfero meter, hanya satu panjang gelombang saja yang dapat keluar dari interfero meter. Pada detektor, cahaya ini mengalami perubahan mulai dari sinar terang ke sinar gelap. Hal in i terjadi karena adanya perbedaan fase sinar di mana sin yal sinar yang paling tinggi terjadi pada saat posisi cermin menghasilkan fase konstruktif dan sinar sinyal paling rendah pada saat posisi cermin menghasilkan fase destruktif. Pada posisi cermin di mana sinar yang dihasilkan terletak antara posisi interferensi konstruktif maksimu m dan posisi interferensi destruktif maksimu m, interferensi optis menyebabkan dihasilkannya sinar dengan pada intensitas intermed iat. Hal inilah yang menyebabkan interfero meter mampu mengubah sinar menjadi beberapa intensitas yang berbeda meskipun berasal dari sumber yang sama. Sebuah plot yang menggambarkan perubahan nilai intensitas yang teratur terhdapa pergeseran cermin dapat dilihat pada gambar berikut. Luaran dari interferogram ini menghasilkan arus AC dan arus DC. Arus DC kemudian dih ilangkan karena informasi spektral haruslah dalam bentuk AC.

E. Analisis Multivariat