Alfin Ferdiawan 21030111130137 PROGRAM S

TUGAS
BUKU PANDUAN
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA I
SPEKTROFOTOMETRI INFRAMERAH

Disusunoleh :

Alfin Ferdiawan

21030111130137

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS DIPONEGORO
SEMARANG
2015

BAB 1
PENDAHULUAN

1. Latar belakang
Spektrofotometri dapat digunakan untuk menganalisis konsentrasi suatu zat di

dalam larutan berdasarkan absorbansi terhadap warna dari larutan pada panjang
gelombang tertentu. Metode spektrofotometri memerlukan larutan standar yang telah
diketahui konsentrasinya. Larutan standarnya terdiri dari beberapa tingkat konsentrasi
mulai yang rendah sampai konsentrasi tinggi
Keuntungan utama pemilihan metode spektrofotometri ini adalah bahwa
metode ini memberikan metode sangat sederhana untuk menetapkan kuantitas zat
yang sangat kecil. Spektrofotometri menyiratkan pengukuran jauhnya penyerapan
energi cahaya oleh suatu sistem kimia itu sebagai suatu fungsi dari panjang
gelombang radiasi, demikian pula pengukuran penyerapan yang menyendiri pada
suatu panjang gelombang tertentu. Analisis spektrofotometri digunakan suatu sumber
radiasi yang menjorok ke dalam daerah ultraviolet spektrum itu. Dari spektrum ini,
dipilih panjang-panjang gelombang tertentu dengan lebar pita kurang dari 1 nm
2. Tujuan
a. Menentukan keberadaan zat aditif pada plastik kemasan melalui perlakuan
pemanasan
b. Memahami prinsip dasar spektrofotometri inframerah dan menggunakannya untuk
indentifikasi zat
c. Mengembangkan kemampuan komunikasi verbal dan nonverbal berkaitan dengan
hasil analisis
3. Manfaat

a. Mahasiswa dapat mengetahui zat aditif pada plastik kemasan
b. Mahasiswa dapat mengetahui prinsip dasar spektrofotometri inframerah dan
menggunakannya untuk indentifikasi zat
c. Mahasiswa dapat mengembangkan kemampuan komunikasi verbal dan nonverbal
berkaitan dengan hasil analisis

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

Atom-atom

didalam

suatu

molekul

itu

tidak

diam

melainkan

bervibrasi(bergetar).Ikatan kimia yang menghubungkan dua atom dapat dimisalkan sebagai
dua boa yang dihubungkan oleh suatu pegas.Bila radiasi inframerah dilewatkan melalui suatu
cuplikan maka molekul-molekulnya dapat menyerap (mengabsorpsi) energi dan terjadilah
transisi di antara tingkat vibrasi dasar dan tingkat tereksitasi .Contoh suatu ikatan C-H yang
bervibrasi 90 triloin kali dalam satu detik harus menyerap radiasi inframerah pada frekuensi
tersebut untuk pindah ketingkat vibrasi tereksitasi pertama.Pengabsorpsian energi pada
frekuensi dapat dideteksi oleh spektrofotometer infra merah yang memplot jumlah radiasi
infra merah yang akan memberikan informasi enting tentang tentang gugus fungsional suatu
molekul.
Inframerah merupakan radiasi elektomagnetik dari suatu panjang gelombang yang
lebih

panjang

dari

gelombang

tampak

tetapi

lebih

panjang

dari

gelombang

mikro.Spestroskopi inframerah merupakan salah satu teknik spektroskopi yang didasarkan
pada penyerapan inframerah oleh senyawa.Karena spectrum IR memiliki panjang gelombang
yang lebih panjang dari panjang gelombang yang lain maka energy yang dihasilkan oleh
spectrum ini lebih kecil dan hanya mampu menyebabkan vibrasi atom-atom pda senyawa
yang menyerapnya.

Daerah radisai sinar inframerah terbagi menjadi 3:
1. Daerah IR dekat (13000-4000 cm-1)
2. Daerah IR tengah (4000-200 cm-1)
3. Daerah IR jauh (200-10 cm-1)
Kebanyakan analisis kimia berada pada daerah IR tengah.IR jauh digunakan untuk
menganalisis mzat organik,anorganik dan organologam yang memiliki atom berat(massa
atom diatas 19).Sedangkan IR dekat menganalisis kuantitatif denagn kecepatan tinggi.Karena
panjang gelombang IR lebih pendek dari apnjang gelombang sinar tampak ataupun sinar UV
maka energy IR tidak mampu mentransisikan elekttron ,melainkamn hanya menyebabkan
molekul hanya bergetar.
Syarat molekul yang dapat menyerap sinar IR:


Vibrasi dan rotasi molekul disertai dengan perubahn netto dari momen dwikutubnya



Molekkulnya berupa dipole atau tidak simetris



Energi radiasi =perbedaan energi molekul dalam tingkat dasardan tingkat tereksitasi

Setiap molekul memiliki harga energy tertentu .Bila suatu senyawa menyerap energy
dari sinar IR maka tingkatrn energy didalam molekul itu akan tereksitasi ketingkatan energy
yang lebih tinggi .Sesuai dengan energy yang diserap maka yang akan terjadi pada molekul
itu adalah perubahan energy vibrasi yang diikuti dengan perubahan energy rotasi .Interksi
ini terjadi dengan syarat adnya perubahan momen dipol sebagai akibat dari vibrasi.Radiasi
medan listrik berubah –ubah akan berinteraksi dengan molekul dan akan menyebabkan
perubahan amplitudo salah satu gerakan molekul.Selain itu energy yang dihasilkan oleh sianr
IR harus sesuai dengan energy yang dibutuhkan oleh atom untuk bervibrasi.Senyawa seperti
O2dan N2 tidak memiliki perubahn mimen dipole dalm vibrasinya sehingga tidak dapt
mengadsropsi sinar IR.
Vibrasi khas untuk suatu molekul tertentu dan biasanya disebut vibrasi finger
print.Vibrasi molekul dapat digolongkan atas dua golongan besar yaitu:
1. Vibrasi Regangan .vibrasi ini menyangkut konstanta vibrasi antara dua atom
sepanjang sumbu ikatan. Dalam vibrasi ini atom bergerak terus sepanjang ikatan yang
menghubungkannya sehingga akan terjadi perubahan jarak antara keduanya,
walaupun sudut ikatan tidak berubah. Vibrasi regangan ada dua macam, yaitu:
a. Regangan Simetri, unit struktur bergerak bersamaan dan searah dalam satu bidang

datar.
b. Regangan Asimetri, unit struktur bergerak bersamaan dan tidak searah tetapi
masih dalam satu bidang datar.
2. Vibrasi Bengkokan (Bending), terdiri dari : scissoring, rocking, wagging, dan
twisting. Jika sistim tiga atom merupakan bagian dari sebuah molekul yang lebih
besar, maka dapat menimbulkan vibrasi bengkokan atau vibrasi deformasi yang
mempengaruhi osilasi atom atau molekul secara keseluruhan. Vibrasi bengkokan ini
terbagi menjadi empat jenis, yaitu :
a. Vibrasi Goyangan (Rocking), unit struktur bergerak mengayun asimetri tetapi
masih dalam bidang datar.
b. Vibrasi Guntingan (Scissoring), unit struktur bergerak mengayun simetri dan
masih dalam bidang datar.
c. Vibrasi Kibasan (Wagging), unit struktur bergerak mengibas keluar dari bidang
datar.
d. Vibrasi Pelintiran (Twisting), unit struktur berputar mengelilingi ikatan yang
menghubungkan dengan molekul induk dan berada di dalam bidang datar.

Semakin rumit struktur semakin banyak bentuk-bentuk vibrasi yang mungkin
terjadi.Akibatnya kita akan melihat banyak pita-pit adsorpsi yang diperoleh pada
spektrum inframerah.Bahkan bisa lebih rumit bergantung pada moekul dan kepekaan

instrumen
Berikut adalah komponen alat spektrofotometri IR
1. Sumber Energi : Sumbernya dapat berupa Nernest atau lampu Glower, yang dibuatt dari
oksida-oksida zirconium dan yttrium, berupa batang berongga dengan diameter 2mm dan
panjang 30mm.
2. Monokromator: digunakan untuk menghilangkan sinar yang tidak diinginan, sehingga
diperoleh sinar yang monokromatis, terdiri dari sistem celah (masuk-keluar) tempat sinar
dari sumber radiasi masuk ke dalam sistem monokromator; alat pendispersi berupa
prisma/kisi difraksi akan menguraikan sinar menjadi komponen panjang gelombang.
Monokromator yang digunaan untuk alat infra merah umumnya terbuat dari berbagai
macam bahan, missal:prisma (umumnya dalam littrow mounting) dan celah yang terbuat
dari gelas, lelehan silika
3. Wadah sampel : Berfungsi untuk menaruh/meletakkan/melekatkan sampel yang akan
dianalisis. Wadah sampel yang digunakan disesuaikan pada bentuk fisik sampel yang
akan dianalisis. Wadah sampel tergantung dari jenis sampel. Untuk sampel berbentuk gas
digunakan sel gas dengan lebar sel atau panjang berkas radiasi 40 m. hal ini
dimungkinkan untuk menaikkan sensitivitas karena adanya cermin yang dapat
memantulkan berkas radiasi berulang kali melalui sampel. Wadah sampel untuk sampel
berbentuk cairan umumnya mempunyai panjang berkas radiasi kurang dari 1 mm
biasanya dibuat lapisan tipis (film) di antara dua keping senyawa yang transparan

terhadap radiasi inframerah. Dapat pula dibuat larutan yang kemudian dimasukkan ke
dalam sel larutan.Wadah sampel untuk padatan mempunyai panjang berkas radiasi
kurang dari 1 mm (seperti wadah sampel untuk cairan). Sampel berbentuk padatan ini
dapat dibuat pellet, pasta, atau lapis tipis.
4. Detektor : alat yang mengukur atau mendeteksi energi radiasi akibat pengaruh panas.
Berbeda dengan detector lainnya (misalnya phototube), pengukuran radiasi infra merah
lebih sulit karena intensitas radiasi rendah dan energi foton infra merah juga rendah.
Akibatnya signal dari detector infra merah ecil sehingga dalam penguurannya harus
diperbesar dengan menggunaan amplifier. Terdapat dua macam detector yaitu
thermocouple dan bolometer.

5. Rekorder : alat perekam untuk mempermudah dan mempercepat pengolahan data dari
detector.Plastik merupakan polimer sintetik yang erbentuk dari reaksi polimerisasi
monomer-monomernya

BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN

1. Alat dan Bahan




Alat
Gunting

:1 buah

Interferometer FTIR

:1 set

Pengaduk magnet dengan dengan pemanas

:1 set

Gelas kimia

:1 buah

Pinset

:1 buah

Bahan
Etanol

:120 mL

Sampel plastik

: Plastik wrap (2 buah film yang sudah digunting)

2. Langkah kerja
a. Pengukuran sampel plastik kemasan tanpa perlakuan.
Sampel plastik kemasan digunting dengan ukuran 5x5 cm, kemudian sampel plastik
dimasukkan ke dalam gelas kimia yang berisi pelarut etanol dingin. Sampel tersebut
dikeringkan dan ditempatkan pada tempat sampel. Selanjutnya dilakukan pengukuran
dengan menggunakan spektrometer FTIR.
b. Pengukuran sampel plastik dengan perlakuan.
Sampel plastik kemasan digunting dengan ukuran 5x5 cm. Sampel plastik
dimasukkan ke dalam gelas kimia yang berisi pelarut etanol panas dan selanjutnya
terus dipanaskan selama 1 jam dengan menggunakan hotplate, diaduk, dikeringkan
dan ditempatkan pada tempat sampel. Selanjutnya dilakukan pengukuran dengan
menggunakan spektrometer FTIR.
c. Cara pengoprasian spektometer FTIR
1. Persiapan
Alat FTIR di ‘ON’-kan sumber arus listrik, di ‘ON’-kan alat, di ‘ON’-kan alat
komputer, ditunggu.
2. Pengukuran
Alat komputer di klik ganda shortcut, ditunggu beberapa saat sampai keluar
“dialog box”, diklik ok. Menu pada layar di klik “FTIR 8400” pada menu

instrumen, diklik “BK6 Start” untuk memulai pengukuran. Spektra pada layar
ditunggu sampai menghilang, ditempatkan sampel siap ukur pada tempat sampel
dari alat inferometer, diisi dialog box dengan identitas sampel, diklik “sampel
start”, ditunggu spektra yang diperoleh. Spektra yang diperoleh muncul di layar,
diklik peak tabel “pada menu “calc” untuk memunculkan harga bilangan
gelombang, treshold dan norse level ditentukan untuk mengatur pemunculan
harga bilangan gelombang.
3. Mematikan FTIR
Alat komputer di ‘OFF’-kan, demikian pula dengan interferometer serta sumber
arus listriknya.

DAFTAR PUSTAKA
Day, R.A., A.L. Underwood. 2002. Analisis Kimia Kuantitatif. Jakarta: Erlangga.
Hendayana, Sumar. (2006) . KIMIA PEMISAHAN Metode Kromatografi dan Elektroforensis
Modern. Bandung : PT. Remaja Rosdakarya.
Tim Kimia Analitik Instrumen. (2009). Penuntun Praktikum Kimia Analitik Instrumen (KI
512). Bandung : Jurusan Pendidikan Kimia FPMIPA UPI.