Instrumentasi spektrofotemetri uv-vis

1. Spektrofotometri UV/vis
LOGO

2. Spektrum sinar
sinar adalah spektrum elektromagnetik
 Catatan : energi (E) cahaya meningkat atau frekwensi (n) meningkat maka
pajang gelombang (l) turun

3. Company Logo
Properties of Light
www.themegallery.com

4. Absorpi sinar
Warna dari cahaya sinar tampak
 Warna cahaya yang terabsorpsi dan cahaya teramati adalah
Komplementer

5.  Jumlah relatif cahaya yang melewati sample (P/Po) dikenal
Company Logo
Absorpsi cahaya
Hukum Beer
dengan istilah transmitan (T)
www.themegallery.com
P
Po
T 








 
P
Po
Percen transmitan %T 100
T has a range of 0 to 1, %T has a range of 0 to 100%

6.  Jumlah relatif panjang gelombang cahaya yang terabsopsi ketika melewati
sampel tergantung pada :
- jarak yang ditempuh sinar ketika melewati sampel (ukuran kuvet - b)
- jumlah senyawa kimia dalam sampel yang mengabsopsi sinar
Company Logo
Absorpsi cahaya
Hukum Beer
www.themegallery.com
(konsentrasi analit – c)
- Kemepuan sampel mengabsopsi sinar (molar absorptivity - e)

7.  Absorban (A) adalah jumlah relatif cahaya terabsopsi oleh
sampel dan berhubungan dengan transmitan (T)
- Absorban is sometimes called optical density (OD)
Company Logo
Absorpsi cahaya
Hukum Beer
www.themegallery.com
log(T) log(%T / 100)
P
P

A log
o
   







 

8.  Absorban berhubungan dengan konsentrasi analit, panjang
Company Logo
Absopsi cahaya
Hukum Beer
kuvet, dan absoptivitas molar.
 Hubunganini disebut hukum Beer
www.themegallery.com
bc A e 
where: A = absorbance (no units)
e = molar absorptivity (L/mole-cm)
b = cell pathlength (cm)
c = concentration of analyte (mol/L)

9. Instrumen
LOGO
www.catatankimia.com

10. Company Logo
Spektrofotometer
Basic Design
www.themegallery.com

11. Sekali lagi
11

12. Jenis
Spectrophotometer:
a) Single-beam
b) Double-beam
[4]
12

13. Single beam
Company Logo
www.themegallery.com
Satu tempat kuvet
Spektrofotometer mini

14. Double beam
Company Logo
www.themegallery.com
2 tempat kuvet
Yang atas untuk blanko
Yang bawah untuk sample

15. Bagaimana dengan yang ini ?
Company Logo
www.themegallery.com

16. Bagaimana dengan yang ini ?
Company Logo
www.themegallery.com

17. Company Logo
Fundamentals of Spectrophotometry
40V Electric Arc
www.themegallery.com
Filament
Electrode
D or H Gas 2 2
Sealed Quartz Tube
Spectrophotometer
1.) Basic Design
 Light Source: provides the light to be passed through the sample
- Tungsten Lamp: visible light (320-2500 nm)
- Deuterium Lamp: ultraviolet Light (160-375 nm)
In presence of arc, some of the electrical energy is
absorbed by D2 (or H2) which results in the
disassociation of the gas and release of light
D2 + Eelect
 D*
2
 D’ + D’’ + hn (light produced)
Excited state
Low pressure (vacuum)
Tungsten Filament
- based on black body radiation:
heat solid filament to glowing, light emitted will
be characteristic of temperature more than
nature of solid filament

18. Monokromator
 Pemilah panjang gelombang (monokromator): digunakan untuk memilih
Company Logo
Basic Design
panjang gelombang dari sumber sinar polikromatik
- Prisma:
- Filter:
www.themegallery.com

19. Company Logo
Monokromator (lanjutan)
www.themegallery.com

20. pasti (b).
- Biasanya berupa kuvet bundar atau kotak
- Bahan kuvet berpengaruh terhadap panjang gelombang
Company Logo
Spekrofotometer
Basic Design
 Sample Cell: sampel berada pada tempat dengan panjang yang
yang dipakai
1. Kaca – panjang gelombang sinar tampak
2. Kuarsa – ultraviolet
www.themegallery.com

21. Detektor
 Suatu detektor berfungsi menyerap sinar yang
mengenainya dan mengubahnya menjadi suatu
besaran yang dapat diukur.
 Detektor yang digunakan pada
spektrofotometer uv-vis berupa alat foto-listrik.
Yang mengubah energi sinar menjadi energi
listrik atau isyarat listrik.
www.catatankimia.com

22. Penguat (Amplifier)
Suatu amplifier menangkap isyarat
masuk (input) dari rangkaian detektor
dan melalui beberapa proses elektronik
tertentu menghasilkan suatu isyarat
keluar (output) yang beberapa kali lebih
besar dari isyarat input.
Company Logo
www.themegallery.com

23. Rekorder
Alat pengubah gelobang listrik ke dalam
bentuk grafik yang dapat dibaca
Dapat berupa printer atau tampilan di
komputer

24. Tidak ketemu…. Minggu depan saja…
LIHAT VIDEO …….
Company Logo
www.themegallery.com

25. Minggu depan KUIS
TUGAS…..
Company Logo
www.themegallery.com

26. What Happens When a Molecule
Absorbs Light?
1.) Molecule Promoted to a More
Energetic Excited State
 Absorption of UV-vis light results in
an electron promoted to a higher
energy molecular orbital
s  s*
transition in vacuum UV
n  s*
saturated compounds with non-bonding
electrons
n  p*, p  p*
requires unsaturated functional groups
(eq. double bonds)
most commonly used, energy good range
for UV/Vis

27. The UV Absorption process
s s* and s  p* transitions: high-energy, accessible
in vacuum UV (lmax <150 nm). Not usually observed in
molecular UV-Vis.
n  s* and p  s* transitions: non-bonding electrons
(lone pairs), wavelength (lmax) in the 150-250 nm region.
n  p* and p  p* transitions: most common
transitions observed in organic molecular UV-Vis,
observed in compounds with lone pairs and multiple
bonds with lmax = 200-600 nm.

28. Uses for UV, continued
Knowing UV can help you know when to be skeptical of quant results.
Need to calibrate response factors
But you would need to know what compounds could and could not be
detected by UV detector! (Structure!!!)
One of the best ways for identifying the presence of acidic or basic
groups, due to big shifts in l for a chromophore containing a phenol,
carboxylic acid, etc.
“hypsochromic” shift “bathochromic” shift
l

29.  Setiap senyawa mengabsopsi cahaya pada panjang gelombang yang
Company Logo
Analisis kualitatif
Absorpsi cahaya
berbeda (lA vs. lB)
www.themegallery.com
lA lB

30. Company Logo
Analisis kualitatif
Struktur yang berbeda
mengabsopsi pada panjang
gelombang yang berbeda
Merupakan data pendukung
untuk penentuan struktur molekul
www.themegallery.com

31. Company Logo
Analisis kuantitatif
www.themegallery.com
Berdasar pada besarnya harga
absorban
Perhitungan konsentrasi berdasar pada :
 hukum Beer
 penggunaan kurva standar
 Perbandingan dengan standar

32. Company Logo
Analisis kuantitatif
Konsentrasi analit memberikan harga
absorban yang berbeda :
 Konsentrasi rendah absorban rendah
 Konsentrasi tinggi absorban tinggi
www.themegallery.com

33. Company Logo
Kurva standar
 Untuk mengurangi atau
menghilangkan kesalahan
akibat dari galat alat
(noise)
 Digunakan senyawa murni
pada beberapa konsentrasi
 Rentang konsentrasi
melingkupi konsentrasi
sampel
 Berdasar pada persamaan
Regresi Linier
www.themegallery.com

34. Company Logo
Analisis kimia
Calibration
 To measure the absorbance of a sample, it is
necessary to measure Po and P ratio
- Po – the amount of light passing through the
system with no sample present
- P – the intensity of light when the sample is
present
 Po is measured with a blank cuvet
- Cuvet contains all components in the sample
solution except the analyte of interest
 P is measured by placing the sample in the cuvet.
 To accurately measure an unknown concentration,
obtain a calibration curve using a range of known
concentrations for the analyte
www.themegallery.com

35. Selanjutnya
Analisis kualitatif dalam Spektrofotometer UV/Vis
LOGO