Posted inPolitik

Hukum Lambert Beer Spektrofotometri Uv Vis

Pada kesempatan kali ini, kita akan membahas tentang spektrofotometri ultraviolet (UV) – visibel (Vis). Spektrofotometri merupakan metode analisis yang banyak digunakan dalam kimia untuk mengukur intensitas cahaya yang diserap oleh suatu larutan. Salah satu hukum yang terkait dengan spektrofotometri ini adalah Hukum Lambert-Beer.

Mengenal Hukum Lambert-Beer

Hukum Lambert-Beer, atau sering juga disebut sebagai hukum Beer-Lambert, merupakan hukum dasar dalam spektrofotometri yang menggambarkan hubungan antara absorbansi (A) dengan konsentrasi (c) dan ketebalan (L) suatu larutan. Hukum ini dinyatakan dalam persamaan:

A = εcl

Di mana:

  • A adalah absorbansi, yaitu besaran yang menggambarkan sejauh mana cahaya yang mengenai larutan tersebut diserap oleh zat di dalam larutan.
  • ε (epsilon) adalah koefisien absorbansi molalitas atau dalam istilah lain disebut juga sebagai absorptivitas molar (α). Angka ini biasanya bergantung pada panjang gelombang cahaya yang digunakan dalam spektrofotometri.
  • c adalah konsentrasi zat yang akan diukur dalam larutan, biasanya dinyatakan dalam satuan mol/L.
  • L adalah ketebalan larutan yang dilewatkan oleh cahaya, biasanya dinyatakan dalam satuan cm.

Hukum Lambert-Beer ini hanya berlaku untuk larutan yang homogen dan tidak mengalami reaksi kimia atau perubahan fisik lainnya selama proses pengukuran.

Spektrofotometri Ultraviolet (UV) – Visibel (Vis)

Spektrofotometri UV-Vis merupakan metode spektrofotometri yang menggunakan radiasi elektromagnetik pada rentang panjang gelombang ultraviolet (UV) dan visibel (Vis). Metode ini sangat berguna dalam kegiatan analisis kimia untuk mengidentifikasi, mengkarakterisasi, dan mengukur konsentrasi zat-zat kimia di dalam suatu larutan.

Prinsip dasar dari spektrofotometri UV-Vis adalah bahwa molekul-molekul zat di dalam larutan dapat menyerap energi elektromagnetik pada rentang panjang gelombang tertentu. Ketika cahaya melewati larutan tersebut, maka sebagian cahaya tersebut akan diserap oleh molekul-molekul zat, sedangkan sebagian lainnya akan diteruskan atau dipantulkan.

Dalam spektrofotometri UV-Vis, cahaya yang digunakan umumnya berasal dari sumber lampu berbentuk tungsten-halogen atau deuterium. Hasil pengukuran biasanya dinyatakan dalam bentuk spektrum absorpsi, yaitu grafik yang menunjukkan absorbansi (A) sebagai fungsi panjang gelombang (λ) cahaya yang dilewatkan.

Apa Itu Spektrofotometri UV-Vis?

Spektrofotometri UV-Vis adalah metode analisis kimia yang menggunakan radiasi elektromagnetik pada rentang panjang gelombang ultraviolet (UV) dan visibel (Vis) untuk mengukur konsentrasi dan mengidentifikasi zat-zat kimia di dalam suatu larutan. Metode ini didasarkan pada hukum dasar spektrofotometri, yaitu Hukum Lambert-Beer yang menggambarkan hubungan antara absorbansi (A), konsentrasi (c), dan ketebalan (L) larutan.

Siapa yang Menemukan Hukum Lambert-Beer?

Hukum Lambert-Beer ditemukan dan dikemukakan oleh dua ilmuwan yang bekerja secara terpisah, yaitu Johann Heinrich Lambert dan August Beer. Johann Heinrich Lambert adalah seorang ahli matematika, fisika, dan astronomi asal Jerman yang hidup pada abad ke-18. Ia pertama kali mengemukakan hukum ini pada tahun 1760 dalam salah satu publikasinya yang berjudul “Photometria”. Sementara itu, August Beer adalah seorang ilmuwan asal Jerman yang hidup pada abad ke-19. Ia mengembangkan dan memodifikasi hukum ini untuk keperluan spektrofotometri dalam bidang kimia.

Kapan Hukum Lambert-Beer Ditemukan?

Hukum Lambert-Beer pertama kali ditemukan oleh Johann Heinrich Lambert pada tahun 1760. Pada saat itu, ia menyebutnya sebagai “prinsip dasar dari fotometri”. Namun, hukum ini kemudian diperjuangkan oleh August Beer pada pertengahan abad ke-19 untuk mengembangkan aplikasinya dalam spektrofotometri.

Dimana Hukum Lambert-Beer Diterapkan?

Hukum Lambert-Beer diterapkan dalam berbagai bidang ilmu dan industri, terutama dalam bidang kimia dan spektrofotometri. Metode spektrofotometri UV-Vis yang didasarkan pada hukum ini banyak digunakan dalam analisis kimia untuk mengukur komponen-komponen dalam suatu larutan, seperti konsentrasi senyawa tertentu dalam air, kadar logam berat dalam sampel air, kadar protein dalam sampel biologi, dan lain sebagainya.

Bagaimana Cara Kerja Spektrofotometri UV-Vis?

Spektrofotometri UV-Vis bekerja dengan memancarkan cahaya pada rentang panjang gelombang ultraviolet (UV) dan visibel (Vis) ke dalam sebuah larutan yang akan diuji. Ketika cahaya melewati larutan tersebut, sebagian cahaya akan diserap oleh zat-zat kimia di dalam larutan, sedangkan sebagian lainnya akan diteruskan atau dipantulkan.

Cahaya yang diteruskan atau dipantulkan tersebut akan dideteksi oleh sebuah alat yang disebut spektrofotometer. Alat ini memiliki detector yang sensitif terhadap jumlah cahaya yang berhasil diteruskan atau dipantulkan oleh larutan. Sinyal yang dihasilkan oleh detector kemudian dikonversi menjadi nilai absorbansi yang ditampilkan pada layar atau dicetak dalam bentuk grafik.

Selain itu, dalam spektrofotometri UV-Vis juga diperlukan standar kalibrasi untuk menentukan hubungan antara absorbansi dengan konsentrasi zat dalam larutan. Standar kalibrasi ini diperoleh dengan menggunakan larutan standar yang diketahui konsentrasinya. Dengan menggunakan persamaan Hukum Lambert-Beer, koefisien absorbansi molalitas (ε) dapat ditentukan.

Apa Saja Keuntungan Spektrofotometri UV-Vis?

Spektrofotometri UV-Vis memiliki beberapa keuntungan dibandingkan dengan metode analisis lainnya, antara lain:

  • Metode yang relatif sederhana dan cepat. Spektrofotometri UV-Vis dapat dilakukan dalam waktu yang relatif singkat tanpa memerlukan persiapan sampel yang rumit.
  • Memiliki rentang panjang gelombang yang luas. Metode ini dapat digunakan dalam rentang panjang gelombang ultraviolet (UV) dan visibel (Vis), sehingga memungkinkan untuk mengukur sejumlah besar senyawa kimia yang berbeda.
  • Memiliki batas deteksi yang rendah. Spektrofotometri UV-Vis mampu mendeteksi konsentrasi zat yang sangat rendah, bahkan sampai pada tingkat ppm (parts per million) atau ppb (parts per billion).
  • Metode yang ekonomis. Spektrofotometri UV-Vis menggunakan peralatan yang relatif murah dan tersedia secara luas, sehingga lebih ekonomis dibandingkan dengan metode analisis lainnya.

Bagaimana Cara Menggunakan Spektrofotometer?

Untuk menggunakan spektrofotometer dalam spektrofotometri UV-Vis, langkah-langkah yang perlu dilakukan adalah sebagai berikut:

  1. Siapkan larutan yang akan diukur konsentrasinya. Pastikan larutan tersebut telah cukup homogen dan tidak mengandung partikel yang dapat mengganggu pengukuran.
  2. Atur spektrofotometer pada panjang gelombang yang diinginkan. Panjang gelombang ini harus sesuai dengan karakteristik absorpsi zat yang akan diukur.
  3. Siapkan blanko, yaitu larutan yang sama dengan larutan yang akan diukur namun tidak mengandung zat yang akan diukur. Blanko ini digunakan untuk menghilangkan pengaruh absorbansi akibat zat-zat lain yang terdapat dalam larutan, sehingga hanya absorbansi yang disebabkan oleh zat yang diukur saja yang dapat diukur.
  4. Isikan larutan dan blanko ke dalam tabung khusus yang transparan terhadap cahaya. Pastikan permukaan larutan dan blanko pada tabung tersebut rata dan bebas dari gelembung udara.
  5. Masukkan tabung yang berisi larutan atau blanko ke dalam alat spektrofotometer. Pastikan tabung tersebut terpasang dengan baik sehingga cahaya yang dipancarkan dan diterima oleh alat dapat melalui larutan dengan optimal.
  6. Arahkan spektrofotometer untuk membaca atau mengukur absorbansi dari larutan dan blanko tersebut. Baca nilai absorbansi yang ditampilkan pada layar atau catat nilai tersebut untuk diolah lebih lanjut.
  7. Gunakan persamaan Hukum Lambert-Beer untuk menghubungkan nilai absorbansi dengan konsentrasi zat yang diukur. Dengan mengetahui konsentrasi zat pada larutan dan nilai absorbansi yang diukur, maka koefisien absorbansi molalitas atau absorptivitas molar (α) dapat ditentukan.

Bagaimana Mengevaluasi Hasil Pengukuran?

Hasil pengukuran dalam spektrofotometri UV-Vis perlu dievaluasi agar diperoleh hasil yang akurat dan valid. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam evaluasi hasil pengukuran antara lain:

  • Memeriksa hasil pengukuran absorbansi pada tabung blanko. Tabung blanko seharusnya tidak ada atau hanya menunjukkan nilai absorbansi yang sangat rendah. jika terdapat absorbansi yang tinggi, kemungkinan terdapat zat-zat yang mengganggu pengukuran yang terdapat dalam blanko.
  • Memeriksa hasil pengukuran larutan standar. Larutan standar digunakan sebagai penyedia acuan untuk mengkalibrasi alat spektrofotometer dan menentukan hubungan antara absorbansi dan konsentrasi zat yang diukur. Perbandingan nilai absorbansi yang diperoleh dengan nilai absorbansi yang seharusnya dapat digunakan untuk mengevaluasi akurasi dan validitas hasil pengukuran.
  • Memeriksa hasil perulangan atau pengulangan pengukuran. Jika terdapat variasi yang besar antara pengukuran satu dengan pengukuran yang lain, maka perlu dilakukan pengukuran lebih lanjut atau perhitungan ulang untuk memperoleh hasil yang lebih akurat dan valid.

Kesimpulan

Dari pembahasan di atas, dapat disimpulkan bahwa spektrofotometri ultraviolet (UV) – visibel (Vis) merupakan metode analisis kimia yang berguna dalam mengukur konsentrasi dan mengidentifikasi zat-zat kimia di dalam suatu larutan. Metode ini didasarkan pada hukum dasar spektrofotometri, yaitu Hukum Lambert-Beer yang menggambarkan hubungan antara absorbansi (A), konsentrasi (c), dan ketebalan (L) larutan. Spektrofotometri UV-Vis menggunakan radiasi elektromagnetik pada rentang panjang gelombang UV-Vis dan memiliki sejumlah keuntungan, antara lain metode yang relatif sederhana dan cepat, rentang panjang gelombang yang luas, batas deteksi yang rendah, dan ekonomis. Dalam menggunakan spektrofotometer, terdapat langkah-langkah yang perlu diikuti, termasuk persiapan larutan, penyetelan panjang gelombang, penggunaan blanko, pengisian larutan ke dalam tabung, pengukuran absorbansi, dan pengolahan hasil pengukuran. Hasil pengukuran perlu dievaluasi untuk mengecek akurasi dan validitasnya.

Referensi

  • Spektrofotometri Ultraviolet-Visible (UV-Vis), Oke Kimia. URL: https://www.okekimia.com/2013/12/spektrofotometri-ultraviolet-visible-uv.html
  • Spektrofotometri Ultraviolet-Visible (UV-Vis), Kimia Hanny. URL: https://kimiahanny.wordpress.com/2012/01/27/spektrofotometri-ultraviolet-visible-uv-vis/

Terima kasih telah membaca informasi ini dan semoga bermanfaat!