Interaksi molekul dengan radiasi elektomagnetik Analisis kuantitatif spektrofotometri UV-Vis

b. Transisi n → σ. Senyawa-senyawa yang jenuh mengandung atom- atom dengan elektron-elektron tak berpasangan elektron nonbonding mempunyai kemampuan untuk mengadakan transisi n → σ. Pasangan elektron bebas tersebut akan dieksitasikan ke tingkat energi yang lebih tinggi karena elektron nonbonding tidak terikat kuat seperti elektron bonding transisi σ → σ, sehingga serapannya terjadi pada panjang gelombang yang lebih besar. Oleh karena itu, transisi ini memerlukan energi yang lebih kecil daripada transisi σ → σ Skoog, 1985. c. Transisi n → π dan π → π. Umunya penggunaan spektroskopi pada senyawa-senyawa organik didasarkan pada transisi n dan π ke excited state π. Energi yang dibutuhkan cukup rendah yaitu pada daerah sekitar 200-700 Skoog, 1985. Diagram tingkat energi elektronik dapat dilihat pada gambar 6 berikut: σ Anti bonding π Anti bonding E n Non bonding π Bonding σ Bonding Gambar 6. Diagram tingkat energi elektronik Mulja dan Suharman, 1995

4. Interaksi molekul dengan radiasi elektomagnetik

Radiasi elektromagnetik dapat berinteraksi dengan molekul dalam berbagai macam cara. Jika interaksinya menghasilkan transfer energi dari sumber radiasi kepada molekul maka dinamakan serapan Pecsok et al., 1976. Agar dapat menyerap radiasi UV-Vis, suatu molekul membutuhkan gugus yang dinamakan kromofor Skoog, 1985. Gugus kromofor merupakan gugus dari suatu molekul yang bertanggung jawab terhadap serapan radiasi UV-Vis. Suatu senyawa yang memiliki gugus kromofor dinamakan kromogen Christian, 2003. Pada gambar 7 berikut dapat dilihat beberapa contoh gugus kromofor dan panjang gelombang serapan maksimumnya. C H C H R C O H R C O R Nitro Nitrit NO 2 ONO N N Ethilena Keton Aldehida Azo Benzena Kromofor λ maksimum 190 195 270-285 210 280-300 285-400 210 220-230 300-400 285-400 184 202 255 Gambar 7. Contoh gugus kromofor Christian, 2003 Pada pengukuran serapan dengan menggunakan metode spektrofotometri UV-Vis dibicarakan juga mengenai gugus auksokrom yang merupakan gugus fungsional yang memiliki elektron valensi nonbonding yang memberikan intensitas serapan pada daerah UV jauh 100-190 nm dengan transisi n → σ Pecsok et al., PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 1976. Auksokrom tidak dapat menyerap radiasi sendiri dan biasanya gugus ini terikat pada kromofor Christian, 2003. Adanya gugus auksokrom yang terikat pada gugus kromofor akan mengakibatkan pergeseran pita serapan ke arah panjang gelombang yang lebih panjang pergesaran batokromik yang seringkali tidak selalu disertai adanya peningkatan intensitas efek hiperkromik Mulja dan Suharman, 1995.

5. Analisis kuantitatif spektrofotometri UV-Vis

Besarnya serapan radiasi dari suatu sistem serapan dengan panjang gelombang monokromatik dapat dijelaskan melalui hukum Lambert Bouguer dan hukum Beer. Menurut hukum Lambert, intensitas cahaya yang ditransmisikan menurun secara eksponensial sesuai dengan kenaikan tebal zat penyerap. Hukum Beer menyatakan bahwa intensitas cahaya yang ditransmisikan menurun secara eksponensial sesuai dengan kenaikan konsentrasi zat penyerap Fell, 1986. Kombinasi dari kedua hukum ini menghasilkan hukum Lambert-Beer yang menyatakan hubungan antara logaritma intensitas sinar yang masuk dan sinar yang keluar sebagai fungsi tebal dan konsentrasi zat penyerap, dirumuskan sebagai berikut Log IoI = A = a.c.b ..........................................2 Keterangan Io = intensitas energi yang mencapai cuplikan I = intensitas pancaran yang dikeluarkan dari cuplikan A = serapan a = daya serap c = konsentrasi larutan b = tebal kuvet Fell, 1986 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Menurut Watson 1999, nilai daya serap a dapat dinyatakan sebagai , sehingga persamaan hukum Lambert-Beer dapat ditulis menjadi: 1 1cm A A = .c.b ................................................3 1 1cm A Keterangan: A = serapan 1 1cm A = serapan jenis c = konsentrasi b = tebal kuvet 1 1cm A merupakan serapan dari larutan dengan konsentrasi 1 bv pada kuvet setebal 1 cm. Menurut Anonim 1995 analisis kualitatif zat tunggal secara spektrofotometri dilakukan dengan pengukuran nilai serapan pada panjang gelombang serapan maksimum atau dilakukan pengukuran transmitan T pada panjang gelombang serapan maksimum. Menurut Pecsok et al. 1976, pengukuran serapan pada panjang gelombang serapan maksimum akan memberikan sensitivitas dan akurasi yang baik. Selain itu, didapatkan juga serapan yang relatif konstan dan memberikan kurva kalibrasi yang linear. Ada empat cara pelaksanaan analisis kuantitatif zat tunggal menurut Mulja dan Suharman 1995, yaitu: a. Membandingkan serapan atau T. Serapan atau T zat yang dianalisis dibandingkan dengan reference standard pada panjang gelombang serapan maksimum. Persyaratannya adalah pembacaan nilai serapan sampel dan reference standard tidak jauh berbeda. As x Cs = Ar.s x Cr.s ......................................4 Keterangan : As = serapan larutan sampel Cs = konsentrasi larutan sampel Ar.s = serapan larutan reference standard Cr.s = konsentrasi reference standard b. Kurva baku. Dengan menggunakan kurva baku dari larutan reference standard dengan pelarut tertentu pada panjang gelombang serapan maksimum, dibuat grafik sistem koordinat Cartesius dengan serapan sebagai ordinat dan konsentrasi sebagai absis. Kemudian, nilai serapan sampel dimasukkan ke persamaan kurva baku untuk mendapatkan konsentrasi sampel. c. Menghitung nilai serapan larutan sampel. Nilai serapan larutan sampel pada pelarut dan dibandingkan dengan serapan zat yang dianalisis tertera pada buku resmi. maks 1 1cm λ . A d. Menghitung daya serap molar. Perhitungan daya serap molar sama dengan cara menghitung nilai serapan larutan sampel hanya saja pada perhitungan daya serap molar lebih tepat karena melibatkan BM. ε = ................................................5 1 1 cm 1 10 BM. . A − Keterangan: ε = daya serap molar 1 1cm A = serapan jenis BM = bobot molekul

6. Penyimpangan hukum Beer