Langkah formulasi strategi anal (18)
Langkah-Langkah Interpretasi Spektra
IR
Ketika menganalisa spektrum dari suatu senyawa yang tidak diketahui,
usaha pertama yang dilakukan adalah dengan melihat keberadaan (atau
ketiadaan) beberapa puncak gugus fungsi utama. Puncak yang dihasilkan
oleh C=O, O-H, N-H, C-O, C=C, C C rangkap tiga, nitril, dan NO
merupakan puncak-puncak yang tampak paling mencolok dan
menyediakan informasi struktural dimana mereka berada. Analisa yang
mendetail pada absorpsi C-H di dikat 3000 cm -1 tidak terlalu penting
untuk dilakukan karena hampir semua senyawa memiliki absorpsi ini.
Berikut ini langkah-langkah untuk menentukan spektra inframerah.
1. Apakah terdapat gugus karbonil? Gugus C=O memberikan puncak
absorpsi yang kuat pada daerah 1820-1660 cm-1. Puncak biasanya
merupakan puncak terkuat dengan intensit medium (m). Tahap ini tidak
boleh dilewatkan.
2. Jika terdapat C=O, periksa tipe-tipe berikut:
ASAM
Apakah O-H juga ada?
# absorpsi broad pada 3400-2400 cm -1(biasanya tumpang tindih
dengan C-H)
AMIDA
Apakah N-H juga ada?
# Absorpsi medium di dekat 3400 cm-1; umumnya puncak ganda dengan
dua bagian yang sama
ESTER
Apakah C-O juga ada?
# Absorpsi dengan intensitas kuat pada
1300-1000 cm-1
ANHIDRIDA
ALDEHID
Dua absorpsi C-O di dekat 1810 dan 1760
cm-1 di sebelah kanan
Apakah aldehid C-H ada?
# dua puncak absorpsi di dekat 2850 dan 2750 cm-1 pada sebelah kanan
absorpsi alifatik C-H
KETON
Jika semua pilihan diatas tidak ada yang sesuai.
3. Jika tidak ada C=O:
ALKOHOL, FENOL
Periksa O-H
# absorpsi broad pada 3400-3300 cm-1
# konfirmasi poin diatas dengan C-O pada 1300-
1000 cm-1
AMINA
Periksa N-H
# absorpsi medium di dekat 3400 cm-1
ETER
Periksa C-O dekat 1300-1000 cm-1
(dan tidak ada O-H dekat 3400 cm-1)
4. Ikatan rangkap dan/atau cincin aromatik
# C=C berupa absorpsi lemah dekat 1650 cm-1
# absorpsi medium sampai kuat pada daerah 1600-1450 cm-1; nilai ini
biasanya menunjukkan cincin aromatik
# konfirmasi ikatan rangkap atau cincin aromatik dengan melihat daerah
C-H; aromatik atau vinil C-H terjadi di kiri 3000 cm-1 (alifatik C-H terjadi
di kanan nilai ini)
5. Ikatan rangkap tiga
# Ikatan rangkap 3 CN berupa absorpsi medium, kuat pada 2250 cm-1
# ikatan rangkap 3 CC berupa absorpsi lemah, kuat dikat 2150 cm-1
# periksa juga asetilen C-H dekat 3300 cm-1
6. Gugus nitro
# dua absorpsi kuat pada 1600-1530 cm-1 dan 1390-1300 cm-1
7. Hidrokarbon
# Jika semua pilihan di atas tidak sesuai.
# absorpsi utama adalah daerah C-H dekat 3000 cm-1
# Spektrum sangat sederhana; absorpsi yang muncul hanya pada 14601375 cm-1.
Bagi mahasiswa pemula tidak perlu mencoba untuk menginterpretasikan
setiap puncak pada spektra . Hal ini akan sangat menyulitkan. Usaha
pertama adalah dengan mempelajari puncak utama dan mengnali
keberadaan atau ketiadaannya.
Instrumen FTIR dan membaca spektra FTIR
06.24 | Diposkan oleh bambang
Pada dasarnya Spektrofotometer FTIR (Fourier Trasform Infra Red) adalah sama dengan
Spektrofotometer IR dispersi, yang membedakannya adalah pengembangan pada sistim
optiknya sebelum berkas sinar infra merah melewati contoh. Dasar pemikiran dari
Spektrofotometer FTIR adalah dari persamaan gelombang yang dirumuskan oleh Jean
Baptiste Joseph Fourier (1768-1830) seorang ahli matematika dari Perancis. Fourier
mengemukakan deret persamaan gelombang elektronik sebagai :
f(t) = a0 + a1 cos w0t + a2 cos 2w0t + … + b1 cos w0t + b2 cos 2w0t
dimana :
- a dan b merupakan suatu tetapan
- t adalah waktu
- ω adalah frekwensi sudut (radian per detik)
( ω = 2 Π f dan f adalah frekwensi dalam Hertz)
Atom-atom dalam suatu molekul tidak diam melainkan bervibrasi. Bila radiasi infra merah
yang kisaran energinya sesuai dengan frekuensi vibrasi rentangan (stretching) dan vibrasi
bengkokan (bending) dari ikatan kovalen dalam kebanyakan molekul dilewatkan dalam suatu
cuplikan, maka molektul-molekul akan menyerap energi tersebut dan terjadi transisi diantara
tingkat energi vibrasidasar dan tingkat vibrasi tereksitasi (Hendayana, dkk., 1994). Namun
demikian tidak semua ikatan dalam molekul dapat menyerap energi infra merah meskipun
mempunyai frekuensi radiasi sesuai dengan gerakan ikatan. Hanya ikatan yang mempunyai
momen dipol dapat menyerap radiasi infra merah (Sastrohamidjojo, 1992). Umumnya daerah
radiasi infra merah (IR) terbagi dalam daerah IR dekat (14290-4000 cm-1), IR jauh (700-200
cm-1) dan IR tengah (4000-666 cm-1). Daerah yang paling banyak digunakan untuk keperluan
penyidikan terbatas pada daerah IR tengah (Silverstein et al., 1986).
Vibrasi rentangan dapat dibedakan vibrasi rentangan simetri dan vibrasi rentangan asimetri.
Sedangkan vibrasi bengkokan dibedakan menjadi guntingan (scissoring), kibasan (waging),
pelintiran (twisting) dan goyangan (rocking). Ragam vibrasi rentangan dan bengkokan
ditunjukkan oleh Gambar berikut :
Gambar 1. Vibrasi rentangan : (a) Rentangan simetri, (b) rentangan asimetri. Vibrasi
bengkokan : (c) Guntingan, (d) Goyangan, (e) Kibasan dan (f) Pelintiran (Sastrohamidjojo,
1992)
Contoh spektra FTIR :
Cara membaca spektra FTIR :
1. Tentukan sumbu X dan Y-sumbu dari spektrum. X-sumbu dari spektrum IR diberi label
sebagai "bilangan gelombang" dan jumlahnya berkisar dari 400 di paling kanan untuk 4.000
di paling kiri. X-sumbu menyediakan nomor penyerapan. Sumbu Y diberi label sebagai
"transmitansi Persen" dan jumlahnya berkisar dari 0 pada bagian bawah dan 100 di atas.
2. Tentukan karakteristik puncak dalam spektrum IR. Semua spektrum inframerah
mengandung banyak puncak. Selanjutnya melihat data daerah gugus fungsi yang diperlukan
untuk membaca spektrum.
3. Tentukan daerah spektrum di mana puncak karakteristik ada. Spektrum IR dapat
dipisahkan menjadi empat wilayah. Rentang wilayah pertama dari 4.000 ke 2.500. Rentang
wilayah kedua dari 2.500 sampai 2.000. Ketiga wilayah berkisar dari 2.000 sampai 1.500.
Rentang wilayah keempat dari 1.500 ke 400.
4. Tentukan kelompok fungsional diserap di wilayah pertama. Jika spektrum memiliki
karakteristik puncak di kisaran 4.000 hingga 2.500, puncak sesuai dengan penyerapan yang
disebabkan oleh NH, CH dan obligasi OH tunggal.
5. Tentukan kelompok fungsional diserap di wilayah kedua. Jika spektrum memiliki
karakteristik puncak di kisaran 2.500 hingga 2.000, puncak sesuai dengan penyerapan yang
disebabkan oleh ikatan rangkap tiga.
6. Tentukan kelompok fungsional diserap di wilayah ketiga. Jika spektrum memiliki
karakteristik puncak di kisaran 2.000 sampai 1.500, puncak sesuai dengan penyerapan yang
disebabkan oleh ikatan rangkap seperti C = O, C = N dan C = C.
7. Bandingkan puncak di wilayah keempat ke puncak di wilayah keempat spektrum IR lain.
Yang keempat dikenal sebagai daerah sidik jari dari spektrum IR dan mengandung sejumlah
besar puncak serapan yang account untuk berbagai macam ikatan tunggal. Jika semua puncak
dalam spektrum IR, termasuk yang di wilayah keempat, adalah identik dengan puncak
spektrum lain, maka Anda dapat yakin bahwa dua senyawa adalah identik.
Tabel daerah gugus fungsi pada IR :
IR
Ketika menganalisa spektrum dari suatu senyawa yang tidak diketahui,
usaha pertama yang dilakukan adalah dengan melihat keberadaan (atau
ketiadaan) beberapa puncak gugus fungsi utama. Puncak yang dihasilkan
oleh C=O, O-H, N-H, C-O, C=C, C C rangkap tiga, nitril, dan NO
merupakan puncak-puncak yang tampak paling mencolok dan
menyediakan informasi struktural dimana mereka berada. Analisa yang
mendetail pada absorpsi C-H di dikat 3000 cm -1 tidak terlalu penting
untuk dilakukan karena hampir semua senyawa memiliki absorpsi ini.
Berikut ini langkah-langkah untuk menentukan spektra inframerah.
1. Apakah terdapat gugus karbonil? Gugus C=O memberikan puncak
absorpsi yang kuat pada daerah 1820-1660 cm-1. Puncak biasanya
merupakan puncak terkuat dengan intensit medium (m). Tahap ini tidak
boleh dilewatkan.
2. Jika terdapat C=O, periksa tipe-tipe berikut:
ASAM
Apakah O-H juga ada?
# absorpsi broad pada 3400-2400 cm -1(biasanya tumpang tindih
dengan C-H)
AMIDA
Apakah N-H juga ada?
# Absorpsi medium di dekat 3400 cm-1; umumnya puncak ganda dengan
dua bagian yang sama
ESTER
Apakah C-O juga ada?
# Absorpsi dengan intensitas kuat pada
1300-1000 cm-1
ANHIDRIDA
ALDEHID
Dua absorpsi C-O di dekat 1810 dan 1760
cm-1 di sebelah kanan
Apakah aldehid C-H ada?
# dua puncak absorpsi di dekat 2850 dan 2750 cm-1 pada sebelah kanan
absorpsi alifatik C-H
KETON
Jika semua pilihan diatas tidak ada yang sesuai.
3. Jika tidak ada C=O:
ALKOHOL, FENOL
Periksa O-H
# absorpsi broad pada 3400-3300 cm-1
# konfirmasi poin diatas dengan C-O pada 1300-
1000 cm-1
AMINA
Periksa N-H
# absorpsi medium di dekat 3400 cm-1
ETER
Periksa C-O dekat 1300-1000 cm-1
(dan tidak ada O-H dekat 3400 cm-1)
4. Ikatan rangkap dan/atau cincin aromatik
# C=C berupa absorpsi lemah dekat 1650 cm-1
# absorpsi medium sampai kuat pada daerah 1600-1450 cm-1; nilai ini
biasanya menunjukkan cincin aromatik
# konfirmasi ikatan rangkap atau cincin aromatik dengan melihat daerah
C-H; aromatik atau vinil C-H terjadi di kiri 3000 cm-1 (alifatik C-H terjadi
di kanan nilai ini)
5. Ikatan rangkap tiga
# Ikatan rangkap 3 CN berupa absorpsi medium, kuat pada 2250 cm-1
# ikatan rangkap 3 CC berupa absorpsi lemah, kuat dikat 2150 cm-1
# periksa juga asetilen C-H dekat 3300 cm-1
6. Gugus nitro
# dua absorpsi kuat pada 1600-1530 cm-1 dan 1390-1300 cm-1
7. Hidrokarbon
# Jika semua pilihan di atas tidak sesuai.
# absorpsi utama adalah daerah C-H dekat 3000 cm-1
# Spektrum sangat sederhana; absorpsi yang muncul hanya pada 14601375 cm-1.
Bagi mahasiswa pemula tidak perlu mencoba untuk menginterpretasikan
setiap puncak pada spektra . Hal ini akan sangat menyulitkan. Usaha
pertama adalah dengan mempelajari puncak utama dan mengnali
keberadaan atau ketiadaannya.
Instrumen FTIR dan membaca spektra FTIR
06.24 | Diposkan oleh bambang
Pada dasarnya Spektrofotometer FTIR (Fourier Trasform Infra Red) adalah sama dengan
Spektrofotometer IR dispersi, yang membedakannya adalah pengembangan pada sistim
optiknya sebelum berkas sinar infra merah melewati contoh. Dasar pemikiran dari
Spektrofotometer FTIR adalah dari persamaan gelombang yang dirumuskan oleh Jean
Baptiste Joseph Fourier (1768-1830) seorang ahli matematika dari Perancis. Fourier
mengemukakan deret persamaan gelombang elektronik sebagai :
f(t) = a0 + a1 cos w0t + a2 cos 2w0t + … + b1 cos w0t + b2 cos 2w0t
dimana :
- a dan b merupakan suatu tetapan
- t adalah waktu
- ω adalah frekwensi sudut (radian per detik)
( ω = 2 Π f dan f adalah frekwensi dalam Hertz)
Atom-atom dalam suatu molekul tidak diam melainkan bervibrasi. Bila radiasi infra merah
yang kisaran energinya sesuai dengan frekuensi vibrasi rentangan (stretching) dan vibrasi
bengkokan (bending) dari ikatan kovalen dalam kebanyakan molekul dilewatkan dalam suatu
cuplikan, maka molektul-molekul akan menyerap energi tersebut dan terjadi transisi diantara
tingkat energi vibrasidasar dan tingkat vibrasi tereksitasi (Hendayana, dkk., 1994). Namun
demikian tidak semua ikatan dalam molekul dapat menyerap energi infra merah meskipun
mempunyai frekuensi radiasi sesuai dengan gerakan ikatan. Hanya ikatan yang mempunyai
momen dipol dapat menyerap radiasi infra merah (Sastrohamidjojo, 1992). Umumnya daerah
radiasi infra merah (IR) terbagi dalam daerah IR dekat (14290-4000 cm-1), IR jauh (700-200
cm-1) dan IR tengah (4000-666 cm-1). Daerah yang paling banyak digunakan untuk keperluan
penyidikan terbatas pada daerah IR tengah (Silverstein et al., 1986).
Vibrasi rentangan dapat dibedakan vibrasi rentangan simetri dan vibrasi rentangan asimetri.
Sedangkan vibrasi bengkokan dibedakan menjadi guntingan (scissoring), kibasan (waging),
pelintiran (twisting) dan goyangan (rocking). Ragam vibrasi rentangan dan bengkokan
ditunjukkan oleh Gambar berikut :
Gambar 1. Vibrasi rentangan : (a) Rentangan simetri, (b) rentangan asimetri. Vibrasi
bengkokan : (c) Guntingan, (d) Goyangan, (e) Kibasan dan (f) Pelintiran (Sastrohamidjojo,
1992)
Contoh spektra FTIR :
Cara membaca spektra FTIR :
1. Tentukan sumbu X dan Y-sumbu dari spektrum. X-sumbu dari spektrum IR diberi label
sebagai "bilangan gelombang" dan jumlahnya berkisar dari 400 di paling kanan untuk 4.000
di paling kiri. X-sumbu menyediakan nomor penyerapan. Sumbu Y diberi label sebagai
"transmitansi Persen" dan jumlahnya berkisar dari 0 pada bagian bawah dan 100 di atas.
2. Tentukan karakteristik puncak dalam spektrum IR. Semua spektrum inframerah
mengandung banyak puncak. Selanjutnya melihat data daerah gugus fungsi yang diperlukan
untuk membaca spektrum.
3. Tentukan daerah spektrum di mana puncak karakteristik ada. Spektrum IR dapat
dipisahkan menjadi empat wilayah. Rentang wilayah pertama dari 4.000 ke 2.500. Rentang
wilayah kedua dari 2.500 sampai 2.000. Ketiga wilayah berkisar dari 2.000 sampai 1.500.
Rentang wilayah keempat dari 1.500 ke 400.
4. Tentukan kelompok fungsional diserap di wilayah pertama. Jika spektrum memiliki
karakteristik puncak di kisaran 4.000 hingga 2.500, puncak sesuai dengan penyerapan yang
disebabkan oleh NH, CH dan obligasi OH tunggal.
5. Tentukan kelompok fungsional diserap di wilayah kedua. Jika spektrum memiliki
karakteristik puncak di kisaran 2.500 hingga 2.000, puncak sesuai dengan penyerapan yang
disebabkan oleh ikatan rangkap tiga.
6. Tentukan kelompok fungsional diserap di wilayah ketiga. Jika spektrum memiliki
karakteristik puncak di kisaran 2.000 sampai 1.500, puncak sesuai dengan penyerapan yang
disebabkan oleh ikatan rangkap seperti C = O, C = N dan C = C.
7. Bandingkan puncak di wilayah keempat ke puncak di wilayah keempat spektrum IR lain.
Yang keempat dikenal sebagai daerah sidik jari dari spektrum IR dan mengandung sejumlah
besar puncak serapan yang account untuk berbagai macam ikatan tunggal. Jika semua puncak
dalam spektrum IR, termasuk yang di wilayah keempat, adalah identik dengan puncak
spektrum lain, maka Anda dapat yakin bahwa dua senyawa adalah identik.
Tabel daerah gugus fungsi pada IR :