PENGENALAN SPEKTROFOTOMETRI PADA MAHASISWA YANG MELAKUKAN PENELITIAN DI LABORATORIUM TERPADU FAKULTAS KEDOKTERAN USU KARYA TULIS ILMIAH Oleh ELLIWATI HASIBUAN, S.Si, M.Si NIP. 196210172000032001 Pranata Laboratorium Perguruann Tinggi Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara 2015 1
JUDUL KARYATULIS ILMIAH : PENGENALAN SPEKTROFOTOMETRI PADA MAHASISWA YANG MELAKUKAN PENELITIAN DI LABORATORIUM TERPADU FAKULTAS KEDOKTERAN USU. Nama : Elliwati Hasibuan, S.Si, M.Si NIP : 1962 1017 2000 03 2 001 Karya tulis ilmiah ini telah disetujui oleh Kepala LaboratoriumTerpadu Kultur Sel dan Jaringan Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara Medan, 7 Desember 2015 Disetujui, (Dr. dr.dina Keumala Sari, MG,SpGK) NIP. 1973122120003122001 2
PERNYATAAN PENGENALAN SPEKTROFOTOMETRI PADA MAHASISWA YANG MELAKUKAN PENELITIAN DI LABORATORIUM TERPADU FAKULTAS KEDOKTERAN USU KARYA TULIS ILMIAH Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam karya tulis ilmiah ini tidak terdapat karya pernah diajukan dan sepanjang pengetahuan saya tidak terdapat karya atau pendapat orang lain kecuali secara tertulis diacu dalam naskah dan disebutkan sumbernya dalam daftar pustaka. Medan, 7 Desember 2015 Penulis Elliwati Hasibuan, S.Si, M.Si NIP. 196210172000 03 2001 3
ABSTRAK Spektrofotometer adalah alat yang terdiri dari spectrometer dan fotometer. Spektrometer menghasilkan sinar dari spectrum dengan panjang gelombang tertentu dan foto meter adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau diabsorbsi. Jadi, spektrofotometer digunakan untuk mengukur energy secara relative jika energy tersebut ditransmisikan, direfleksikan, atau diemisikan sebagai fungsi dari panjanggelombang. Suatu spektrofotometer tersusun dari sumber spectrum tampak yang kontinyu, monokromator, selpengabsorbsi untuk larutan sampel atau blanko dan suatu alat untuk perbedaan absorbs antara sampel dan blanko ataupun pembanding. Kata kunci : Spektrofotometri Medan, 7 Desember2015 Penulis Elliwati Hasibuan, S.S.i, M.Si NIP. 196210172000 03 2001 4
DAFTAR ISI Halaman Asbtrak... i Kata Pengantar... ii Daftar Isi... iii Daftar Gambar Spektrofotometri... iv BAB I... 1 PENDAHULUAN... 1 1.1. Latar belakang... 1 1.2. Permasalahan... 2 1.3. Tujuan... 2 1.4. Manfaat penulisan... 2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 3 2.1. Spektrofotometri... 3 2.2. Prinsipkerja... 7 2.3. Cara kerja Spektrofotometri... 7 2.4. Kalibrasi... 8 BAB III KESIMPULAN DAN SARAN... 9 3.1. Kesimpulan... 9 3.2. Saran... 9 DAFTAR PUSTAKA... 10 5
DAFTAR GAMBAR 1. Gambar Spektrofotometri 5. 6
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang memberi limpahan rahmat dan hidayah-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya tulis ilmiah yang berjudul : PENGENALAN SPEKTROFOTOMETRI PADA MAHASISWA YANG MELAKUKAN PENELITIAN DI LABORATORIUM TERPADU FAKULTAS KEDOKTERAN USU Ucapan terimakasih yang tak terhingga sampaikan kepada Bapak Prof. dr. Gontar Alamsyah Siregar dan ibu Dr. dr.dina Keumala Sari, MG,SpGK selaku Kepala Laboratorium Kultur Sel dan Jaringan/Laboratorium Terpadu FK USU yang memberi saran dan dorongan sehingga Karya tulis ilmiah ini dapat diselesaikan. Penulis menyadari Karya tulis ilmiah ini masih jauh dari sempurna, untuk itu kritik dan saran sangat penulis harapkan ntuk perbaikan dan penyempurnaan Karya Tulis Ilmiah ini. Akhirnya penulis mengucapkan terimakasih atas segala perhatian yang telah diberikan. Medan, 7 Desember 2015 Penulis, Elliwati Hasibuan, S.S.i, M.Si NIP. 196210172000 03 2001 7
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar belakang Spektrofotometri merupakan salah satu metode dalam kimia analisis yang digunakan untuk menentukan komposisi suatu sampel baik secara kuantitatif dan kualitatif yang didasarkan pada interaksi antara materi dengan cahaya. Sedangkan peralatan yang digunakan dalam spektrofotometri disebut spektrofotometer. Cahaya yang dimaksud dapat berupa cahaya visibel, UV dan inframerah, sedangkan materi dapat berupa atom dan molekul namun yang lebih berperan adalah elektron valensi. Para kimiawan telah lama menggunakan bantuan warna sebagai batuan dalam mengenali zat-zat kimia. Spektrofotometri dapat dianggap sebagai suatu perluasan pemeriksaan visual yang dengan studi lebih mendalam dari absorbsi energy radiasi oleh macam-macam zat kimia memperkenankan dilakukannya pengukuran ciri-ciri serta kuantitatipnya dengan ketelitian yang besar. (R. A. Day and Underwood, 2001) Sinar atau cahaya yang berasal dari sumber tertentu disebut juga sebagai radiasi elektromagnetik. Radiasi elektromagnetik yang dijumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah cahaya matahari. (Wanibesak, 2011) Pada saat ini telah dikembangkan berbagai macam spektrometer baik yang berbiaya mahal yang telah diproduksi secara umum oleh beberapa perusahaan. 8
Untuk aplikasi medis, astronomi dan yang lain. Ada juga yang berbiaya murah seperti spektrometer dengan grating yang dikembangkan oleh linghliting sciences Canada yang dapat digunakan sebagai instrument pengukuran optik, untuk mengukur spektrum cahaya dari beberapa sumber cahaya. Spektrofotometri merupakan alat yang teliti sebagai pilihan untuk analisis kwalitatip dan kwantitatip. (Lighting Sciences Canada Ltd, 2008) 1.2. Permasalahan 1. Apa yang dimaksud dengan Spektrofotometer 2. Bagaimana prinsip kerja Sepektrofotometer 1.3. Tujuan 1.Agar dapat mengetahui pengetian Spektrofotometer 2. Mengetahui prisip kerja Spektrofotometer 1.4. Manfaat penulisan 1. Makalah ini dapat dijadikan sebagai sarana informasi untuk mengetahui tentang Spektrofotometer. 2.Makalah ini dapat dijadikan media informasi tentang kegunaan Spektrofotometer 9
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Spektrofotometri Spektrofotometer sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari spektrometer dan fotometer. Spektrometer ialah menghasilkan sinar dari spektrum dan panjang gelombang tertentu, sedangkan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau yang diabsorpsi.jadi spektrofotometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur energi secara relatif jika energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang. (SM Khopkar, 1990) Spekrrofotometri merupakan metode analisis yang disasarkan pada absorbs electromagnet (Anonim, 1979). Spektrofotometri ini hanya terjadi bila terjadi perpindahan electron dari tingkat energy yang rendah ketingkat energy yang lebih tinggi. Perpindahan electron tidak diikuti oleh perubahan arah spin, hal ini dikenal dengan sebutan tereksitasi singlet (SM Kopkar 1990). Penyerapan (absorbs) sina UV dan sinar tampak pada umumnya dihasilkan oleh eksitasi electron-elektron ikatan, akibatnya panjang gelombang pita yang mengabsorsi dapat dihubungkan denan ikatan yang memungkinkan ada dalam suatu molekul (Rohman, 2007). Kelebihan spektrometer dibandingkan fotometer adalah panjang gelombang dari sinar putih dapat lebih terseleksi dan ini diperoleh dengan alat pengurai seperti 10
prisma, grating ataupun celah optis. Pada fotometer filter, sinar dengan panjang gelombang yang diinginkan diperoleh dengan berbagai filter dari berbagai warna yang mempunyai spesifikasi melewatkan trayek panjang gelombang tertentu. Pada fotometer filter, tidak mungkin diperoleh panjang gelombang yang benarbenar monokromatis, melainkan suatu trayek panjang gelombang 30-40 nm. Sedangkan pada spektrometer, panjang gelombang yang benar-benar terseleksi dapat diperoleh dengan bantuan alat pengurai cahaya seperti prisma. Suatu spektrofotometer tersusun dari sumber spektrum tampak yang kontinyu, monokromator, sel pengabsorpsi untuk larutan sampel atau blanko dan suatu alat untuk mengukur perbedaan absorpsi antara sampel dan blanko ataupun pembanding (Khopkar,1990). Spektrofotometri dapat dianggap perluasan suatu pemeriksaan visual yang dengan studi, lebih mendalam dari absorbsi energi radiasi oleh macam-macam zat kimia memperkenankan dilakukannya pengukuran cirri cirinya serta kuantitatifnya dengan ketelitianya dengan ketelitian yang lebih besar.(r.a.day.ir/a.i. Underwood, 1993) Teknik ini biasanya meliputi dua metode yaitu metode absorbansi tinggi dan metode absorbansi renda. Yang pertama digunakan untuk analisis larutan yang sangat pekat, sedangkan absorbansi rendah digunakan untuk larutan yang sangat encer. Pada kedua teknik tersebut, konsentrasi sekali tidak dipengaruhi oleh perubahan luar (Kopkar). Keuntungan utama pemilihan metode spektrofotometri bahwa metode ini memberikan metode sangat sederhan auntuk menetapkan kuantitas zat yang sangat kecil (Anonim, 1979). Spektrofotometri menyiratkan pengukuran jauhnya penyerapan energy 11
cahaya oleh suatu system kimia itu sebagai suatu fungsi dari panjang gelombang radiasi, demikian pula pengukuran penyerapan yang menyendiri pada suatu panjang gelombang tertentu ( Day and Underwood, 2001) Gambar.1 Spektrofotometri Spektrofotometer adalah alat untuk mengukur trasmitan atau absorban suatu sampel sebagai fungsi panjang gelombang, tiap media akan menyerap 12
cahaya pada panjang gelombang tertentu tergantung pada senyawa atau warna terbentuk. Secara garis besar Spektrofotometer terdiri dari 4 bagian tertentu : a. Sumber cahaya Sebagai sumber cahaya pada Spektrofotometer, haruslah memiliki pancaran radiasi yang stabil dan insentitasnya tingg. Sumber energi cahaya yang biasa untuk daerah tampak. Ultra violet dekat dan infra merah dekat adalah sebuah lampu pijar dengan kawat rambut terbuat dari wolfran (tungsten) lampu ini mirip dengan bola lampu pijar biasa daerah panjang gelombang (1) adalah 350-2200 nanometer (nm) b. Monokromator Momokromator adalah alat yang berfungsi untuk mengerakkan cahaya polikromatis menjadi beberapa komponen panjang gelombang tertentu (monokromatis) yang berbeda (terdispersi). c. Cuvet Cuvet Spektrofotometer adalah suatu alat yang digunakan sebagai tempat contoh atau cuplikan yang akan dianalisis. Cuvet biasanya terbuat dari kwarsa, plexigalass, kaca,plastic dengan bentuk tabung empat persegi panjang 1 x 1 cm dan tinggi 5 cm. Pada pengukuran di daerah UV dipakai kuvet kwarsa atau plexiglass. Sedangkan kuvet dari kaca tidak dapat dipakai sebab kaca mengabsorbsi sinar UV. Semua macam kuvet dapat dipakai untuk pengukuran di daerah sinar tampak (Visible). (SM Kopkar,1990) 13
d. Detektor Peranan detektor penerima adalah memberikan respon terhadap cahaya pada berbagai panjang gelombang, detector akan mengubah cahaya menjadi sinyal listrik yang selanjutnya akan ditampilkan oleh penampil data dalam bentuk jarum penunjuk atau angka digital. Dengan mengukur transmitan larutan sampel, dimungkinkan untuk menentukan konsentrasinya dengan menggunakan hokum Lambert Beer. Spektrofotometer akan mengukur intensitas cahaya sebelum melewati sampel (Io). Rasio disebut trasmitance dan biasanya dinyatakan dalam pesentase (%T) sehingga biasa dihitung besar absorban (A) dengan rumus A = -LOG % T 2.2. Prinsip Kerja Prinsip kerja Spektrofotometri adalah bila cahaya (monokrommatik maupun campuran) jatuh pada suatu medium homogen, sebagian dari sinar masuk akan dipantulkan sebagian diserap dalam medium itu dan sisanya diteruskan. Nilai yang keluar dari cahaya yang diteruskan dinyatakan dalam nilai absorbansi karena memiliki hubungan dengan konsentrasi sampel. 2.3. Cara Kerja Spektrofotometer Sinar berasal dari dua lampu yang berbeda yaitu lampu wolfran untuk sinar visible (sinar tampak = 38-780) dan lampu deuterium untuk sinar ultra violet (180-380 nm) pada video lampu yang besar. Pilih panjang gelombang yang diinginkan/diperlukan.kuvet ada dua karena alat yang dipakai tipe double beam disanalah kita menyimpan sampel dan yang satu lagi untuk blanko. Detektor atau 14
pembaca cahaya yang diteruskan oleh sampel disini terjadi pengolahan data sinar menjadi angka yang akan yang akan pada reader. Yang harus dihindari adanya cahaya yang masuk kedalam alat biasanya pada saat menutup tempat kuvet. Karena bila ada cahaya lain otomatis jumlah cahaya yang diukur menjadi bertambah. 2.4. Kalibrasi Alat Kalibrasi yang dimaksud ini adalah menseting blank alat spektrofotometri sebelum digunakan untuk analisis secara umum sebagai berikut: 1. Nyalakan alat Spektrofotometri 2. Isi kuvet dengan larutan blangko (aquadest) 3. Di atur panjang gelombang untuk kalibrasi 4. Keterangan 0 % T itu diukur saat kuvet dalam keadaan kosong. 100 %T itu diukur saat kuvet dalam keadaan terisi larutan. 5. Kuvet berisi larutan blanko dimasukkan ke spektrofotometer 6. Lalu tekan tombol 0 ABS100 %.Tunggu sampai kondisi setting blank (dalam bentuk teks) (Yazhid28bashar, 2013) 15
BAB III KESIMPULAN DAN SARAN 3.1. Kesimpulan Spektrofotometri merupakan alat yang digunakan untuk mengukur energy secara relative jika energi itu ditransmisikan direfleksikan atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang. Bila cahaya (monokromatik maupun campuran) jatuh pada suatu medium homogen sebagian dari sinar masuk akan dipantulkan sebagian diserap dalam medium itu dan sisanya diteruskan. Nilai yang keluar dari cahaya yang diteruskan dinyatakan dalam nilai absorbansi karena mempunyai hubungan dengan konsentrasi sampel. 3.2. Saran Setelah membaca karya tulis ilmiah ini di harapkan mahasiswa dapat memahami kegunaan spektrofotometri. 16
DAFTAR PUSTAKA Anonim, 1979, Farmakope Edisi III Departemen Kesehatan Republik Indonesia Jakarta https//wanibesak,2001 Yazhid28Basar. Wordprees.com Bogspot.com.2013/04/makalah Spektrofotometer Kopkar, S, 1990, Konsep Dasar Kimia Analitik, Penerbit Universitas Indonesia Rohman, A, 2007, (R.A.Day.IR/A.I Underwood, Kimia Farmasi Analis Pustaka Pelajar Yogjakarta Analisis kimia kuantitatif Penerbit Air Langga Jakarta 2001) Ligting Sciences Canada Ltd, A Low Cost Compact CCD Grating Spektrometer,160 2008 Frobisher Drive: Canada. 17