PENGENALAN INSTRUMEN SPEKTROFOTOMETER UV-VIS.
KALIBRASI DAN PENGUKURAN PANJANG GELOMBANG
MAKSIMUM DAUN PEPANDEN
Disusun Oleh:KELOMPOK IIIAnisa Winarni (1112096000032)Agung
Wibowo ( 1112096000044 )
Desi Iftalia (1112096000048)
Sofwatunnisa (1112096000060 )
PUSAT LABORATURIUM TERPADU (PLT)
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGRI SYARIFHIDAYATULLAH JAKRTA
2015
I. Pendahuluan
Daun papenden merupakan salah satu organ tumbuhan yang tumbuh
dibatang yang merupakan unsur pokok utama penyusun suatu tanaman.
umumnya berwarna hijau dan berfungsi sebagai penangkap energi dari
cahaya matahari melalui fotosintesis.
Gambar 1. daun papenden ( Sumber: Anonim 2015)
Daun papenden merupakan organ terpenting bagi tumbuhan dalam
melangsungkan hidupnya karena tumbuhan adalah organisme autotrof
obligat, ia harus memasok kebutuhan energinya sendiri melalui
konversi energi cahaya menjadi energi kimia.Warna hijau pada daun
papenden berasal dari kandungan klorofil pada daun papenden.
Klorofil adalah senyawa pigmen yang berperan dalam menyeleksi
panjang gelombang cahaya yang energinya diambil dalam fotosintesis.
Sebenarnya daun papenden juga memiliki pigmen lain, misalnya
karoten (berwarna jingga), xantofil (berwarna kuning), dan
antosianin (berwarna merah, biru, atau ungu, tergantung derajat
keasaman). Daun papenden tua kehilangan klorofil sehingga warnanya
berubah menjadi kuning atau merah (dapat dilihat dengan jelas pada
daun papenden yang gugur). Oleh sebab itu kami melakukan praktikum
umtuk mengukur kadar klorofil yang ada pada daun papenden dengan
menggunakan alat spektrofotometer.
Klorofil merupakan sebagai sebuah pigmen utama yang efektif
sebagai fotosensitiser pada proses fotosintesis dari tumbuhan
hijau, yang memiliki absorbsi maximum pada 670 nm, sehingga
klorofil merupakan komponen yang menarik sebagai bagian yang
visible dari fotosensitiser ( Sumber: Y. Amao, Y.Yamada, K. Aoki,
Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 164 (2004),
47-51 ). Ada beberapa jenis klorofil yang dijumpai sebagai hasil
fotosintetik, tetapi jenis yang umum dijumpai pada tanaman tingkat
tinggi adalah klorofil a dan b (Sumber: R. Sastrawan, Photovoltaic
Modules of Dye Solar Cells, Dissertation University of Freiburg
(2006)). Klorofil memiliki sruktur kimia seperti diperlihatkan pada
Gambar 1. Kedua jenis klorofil, baik klorofil a maupun klorofil b
memiliki serapan cahaya pada dua daerah panjang gelombang, yaitu
pada panjang gelombang 400 nm - 490 nm dan pada rentang panjang
gelombang 620 nm sampai 680 nm.
Molekul klorofil tersusun atas 4 cincin pirol dengan Mg sebagai
inti. Pada klorofil terdapat rangkaian yang disebut fitil (C20H39O)
yang jika terkena air dengan pengaruh enzim klorofilase akan
berubah menjadi fitol (C20H39OH ). Fitol adalah alkohol primer
jenuh yang mempunyai daya afinitas yang kuat terhadap O2 dalam
proses reduksi klorofil.
Gambar 2 struktur molekul klorofil ( Sumber: R.J. Porra, W.A.
Thompson, P.E. Kriedemann, Biochimica et Biophysica Acta, 975
(1989) 384-394 )
Sifat fisik klorofil adalah menerima dan atau memantulkannya
dalam gelombang yang berlainan (berpendar = berfluorescens).
Klorofil banyak menyerap sinar dengan panjang gelombang antara
400-700 nm, terutama sinar merah dan biru. Sifat kimia klorofil
menurut antara lain (1) tidak larut dalam air, melainkan larut
dalam pelarut organik yang lebih polar, seperti etanol dan
kloroform, (2) inti Mg akan tergeser oleh 2 atom H bila dalam
suasana asam, sehingga membentuk suatu persenyawaan yang disebut
feofitin yang berwarna coklat.
Spektrofotometri UV-Vis merupakan salah satu teknik analisis
spektroskopi yang memakai Sumber radiasi eleltromagnetik
ultraviolet dekat (190-380) dan sinar tampak (380-780) dengan
memakai instrumen spektrofotometer (Mulja dan Suharman, 1995:26).
Spektrofotometri UV-Vis melibatkan energi elektronik yang cukup
besar pada molekul yang dianalisis, sehingga spektrofotometri
UV-Vis lebih banyak dipakai untuk analisis kuantitatif ketimbang
kualitatif . (Mulja dan Suharman, 1995: 26).
Gambar 3 gambar spektrofotometer UV VIS ( Anonim: 2015)
Untuk keperluan elusidasi struktur , spektrofotometer tampak
pengguna elusidasi struktur spektrofotometer ultrafiolet tampak
tidak seluas pektrofotometer inflamerah , resonansi magnet inti dan
Spektrofotometer massa . kegunaan spektometer ini terletak pada
kemampuan mengukur julah ikatan rangkap dan konjugasi aromatik
didalam suatu molekul. Elektron sunyi pada oksigen, nitrogen, dan
sulfur dapat juga termasuk dalam perluasan konjugasi dari sistem
ikatan rangkap. Jumlah ikatan rangkap atau konjugasi tersebut
disebapkan adanya transisi * dan n * dari sistem konjugasi dalam
suatu molekul. Beberapa bererapa istilah penting pada spektra
elektronik dalam analisa spektrometer yaitu Kromofor adalah gugus
tak jenuh kovalen yang menyebapkan serangan elektronik seperti CC,
CO dan NO2
Auksokrom gugus jenuh yang bila terikat pada satu klomofor akan
mempengaruhi panjang glombang dan intensitas serapan maksimum (
seperti NH2, OH dan Cl ) Pergeseran batokromik ( pergeseran merah )
pergeseran ke arah panjang gelombang yang akibat pelarut atau
subtitusi. Pergeseran hipsokromik (pergeseran Biru ) yaitu
pergeseran serapan kearah panjang gelombang yang lebih pendek
akibat pengaruh subtituse atau pelarut Efek hiperkromok suatu
kenaikan intensitas serapan Efek hiperkromok suatu penurunan
intensitas serapan
Prinsip Spektrofotometri UV-Vis yakni radiasi pada rentang
panjang gelombang 200- 800 nm dilewatkan melalui suatu larutan
senyawa. Elekktron elektron ikatan pada suatu molekul menjadi
tereksitasi sehingga menempati keadaan kuantum yang lebih tinggi
dan dalam penyerapan sebuah energi yang melewati larutan tersebut ,
dua hukum emperis telah diformulasikan tentang intensitas
serapan.
Gambar 4 skema prinsip kerja spektofotometer UV-VIS ( Sumber:
Anonim, 2013) Dalam spektofotometer UV-VIS memiliki bagian bagian
komponene yang daling melengkapi dalam suatu instrumen
spektofotometer UV-VIS, berikut merupakan bagian bagian dari
kompoonen spektofotometer UV-VIS.a. Sumber cahayaSumber cahaya yang
digunakan harus memiliki memiliki pancaran radiasi stabil dan
intensitasnya tinggi. Ada 2 macam:Lampu Tungsten(Wolfram) dan
Deuterium/Hidrogen kedua lampu ini memiliki sifat yang berbeda
seperti lampu wolfram memiliki umur pemakaian 1000 jam dan
digunakan untuk analisis daerah visibel sedangkan lampu deutrium
memiliki umur 500 jam dan digunakan untuk analisis UV.)b. Wadah
Sampel (cell / kuvet)
Kuvet digunakan untuk menaruh cairan ke dalam berkas cahaya
spektrofotometer. Sel harus meneruskan energi cahaya dalam daerah
spektral yang diminati.Sel lebih baik bila permukaan optisnya
datar. Sel harus diisi sedemikian rupa sehingga berkas cahaya
menembus larutan, dengan miniscus terletak seluruhnya diatas
berkas. Bila cahaya monokromatik (Io) melalui media (larutan), maka
sebagian cahaya tersebut diserap (Ia), sebagian dipantulkan (Ir) ,
dan sebagian lagi dipancarkan (It)
Keterangan ;
l0 = cahaya monokromatik (lr + lt + la )
lr = cahaya yang dipantulkan
lt = cahaya yang dipancarkan
la= cahaya yang diserap
gambar 5. kuvet beserta cahaya yang mengenai kuvet ( Sumber:
Anonim, 2013)
Besarnya la dipengaruhi oleh kepekatan jenis media dan jenis
panjang gelombang yang dilalui, terdapat 2 jenis kuvet yang umumnya
sering digunakan dalan skala analisa laboraturium yaitu kuvet
kwarsa dan gelas, kuvet kwarsa digunakan untuk analisa sinar UV dan
umumnya memiliki harga yang yang lebih mahal sedangkan kuvet gelas
digunakan untuk analisa sinar VIS
Syarat-syaratCuvet sebagai berikut
1. tidak menyerap sinar yang digunakan
2. tidak berwarna sehingga dapat mentransmisikan semua
cahaya
3. permukaannnya secara optis harus benar-benar sejajar
4. harus tahan (tidak bereaksi) terhadap bahan-bahankimia
5. tidak boleh rapuh dan mempunyai bentuk yang sederhana.c.
Monochromator
Untuk memecahcahaya polikromatismenjadicahaya
tunggal(monokromatis)dengan komponen panjang gelombang tertentu.
Bagian-bagianya, yaitu :1. Monokromator Prisma
Prisma akan mendispersikan radiasi elektromagnetik sebesar
mungkin supaya di dapatkan resolusi yang baik dari radiasi
polikromatis. Cara kerjanya adalah, pertama -tama cahaya dari
Sumber masuk melalui entran ceslit. Selanjutnya disejajarkan oleh
lensa kolimator, setelah sejajar ditangkap oleh prisma yang akan
menguraikan cahaya polikromatik tersebut menjadi cahaya
monokromatik, namun uraian cahaya yang dihasilkan belum fokus
sehingga sebelum keluar diexit slit akan difokuskan dulu oleh lensa
pemfokus. Cahaya yang keluar dari exit slit dipilih dengan cara
menggunakan prisma yang diputar dengan micrometer sekrup yang
digerakkan oleh motor.
Gambar 6. mekanisme memisahan sinar oleh monokromator prisma (
Sumber: Anonim, 2013)
2. Celah optis
Untuk mengarahkan sinar monokromatis yang diharapkan dari
Sumberradiasi. Jika celah pada posisi yang tepat, maka radiasi akan
dirotasikan melalui prisma, sehingga diperoleh panjang gelombang
yangdiharapkan.3. Filter
Berfungsiuntukmenyerapwarnakomplementer sehinggacahayayang
diteruskan merupakan cahaya berwarna yang sesuai dengan panjang
gelombang yang dipilih.
d. Detector
Detektor akan menangkap sinar yangditeruskan oleh larutan. Sinar
kemudian diubah menjadi sinyal listrik oleh amplifier dan dalam
rekorder dan ditampilkan dalam bentuk angka-angka padareader
(komputer). Detector dapat memberikan respons terhadap radiasi pada
berbagai panjang gelombang. Ada beberapa cara untuk mendeteksi
substansi yang telah melewati kolom.. Metode umum yang mudah
dipakai untuk menjelaskan yaitu penggunaan serapan ultra-violet.
Jumlah cahaya yangdiserap bergantung pada jumlah senyawa yang
melewati melalui berkas. Misalnya, aseton menyerap pada panjang
gelombang