Dari Cahaya ke Data: Teknologi Kolorimetri dan Spektrofotometri

Apa itu kolorimetri:
Kolorimetri hanyalah pengukuran warna. Kolorimetri adalah penentuan konsentrasi suatu zat dengan mengukur serapan relatif cahaya relatif terhadap konsentrasi zat yang diketahui. Dalam kolorimetri visual, cahaya putih alami atau buatan biasanya digunakan sebagai sumber cahaya, dan pengukuran biasanya dilakukan dengan menggunakan alat sederhana yang disebut kolorimeter atau pembanding warna. Ketika fotosel digunakan sebagai pengganti mata, instrumen tersebut disebut kolorimeter fotolistrik.

Analisis kolorimetri didasarkan pada prinsip bahwa banyak zat bereaksi satu sama lain dan membentuk warna yang menunjukkan konsentrasi zat yang diukur. Ketika suatu zat terkena sinar dengan intensitas (I 0 ), sebagian radiasi diserap oleh molekul zat tersebut, dan radiasi dengan intensitas (I) dipancarkan. Perbedaan intensitas ini digunakan dalam uji kolorimetri.

Jumlah radiasi yang diserap diberikan oleh hukum Beer-Lambert:
XNUMX-SK
A adalah serapan
Ɛ adalah koefisien kepunahan molar [L/(mol cm)]
l adalah panjang jalur (cm)
C adalah konsentrasi (mol/liter)

Apa itu Spektrofotometri:
Spektrofotometri adalah suatu metode analisis kualitatif dan kuantitatif suatu zat dengan cara mengukur serapan suatu zat pada panjang gelombang tertentu atau dalam rentang panjang gelombang tertentu.

Prinsip dasar spektrofotometri:
Materi berinteraksi dengan cahaya dan mempunyai sifat serapan selektif. Warna suatu zat berwarna dihasilkan oleh interaksi zat tersebut dengan cahaya. Artinya, warna yang dihadirkan oleh larutan berwarna disebabkan oleh penyerapan cahaya secara selektif oleh zat-zat dalam larutan.

Karena zat yang berbeda memiliki struktur molekul yang berbeda, mereka memiliki kemampuan penyerapan yang berbeda untuk panjang gelombang cahaya yang berbeda. Oleh karena itu, gugus struktur dengan struktur yang berkarakteristik mempunyai panjang gelombang aktual maksimum untuk karakteristik serapan selektif, membentuk puncak serapan maksimum, dan menghasilkan spektrum serapan yang unik.

Bahkan zat yang sama menyerap cahaya secara berbeda karena kandungannya yang berbeda. Cara menggunakan spektrum serapan unik suatu zat untuk mengidentifikasi keberadaan suatu zat (analisis kualitatif), atau menggunakan derajat serapan panjang gelombang cahaya tertentu oleh suatu zat untuk mengukur kandungan suatu zat (analisis kuantitatif) adalah disebut spektrofotometri.

Hukum Lambert-Beer adalah prinsip dasar yang mendasari analisis kuantitatif spektrofotometri. Ketika seberkas cahaya monokromatik (cahaya satu warna) melewati larutan seragam, sebagian diserap dan sebagian lagi ditransmisikan. Misalkan intensitas cahaya yang datang adalah I0, dan intensitas cahaya yang ditransmisikan adalah I, maka I/I0 adalah transmitansinya, dinyatakan dengan T. Persen transmitansi T% = (I/I0)x100%

Penelitian telah menunjukkan bahwa derajat serapan cahaya oleh larutan, yaitu serapan (A) (juga dikenal sebagai kepunahan E, atau kerapatan optik D) dan transmitansi (T) mempunyai hubungan logaritma negatif, yaitu: A = – lgT

Hukum Lambert: Derajat penyerapan cahaya (A) suatu larutan berwarna sebanding dengan ketebalan (jalur cahaya) b lapisan cairnya. Bila konsentrasi larutan konstan, semakin besar ketebalan lapisan cair larutan, semakin besar nilai A derajat penyerapan cahaya, dan semakin kecil transmisi cahaya.
Yaitu: A = ab

Hukum Beer: Derajat serapan cahaya (A) suatu larutan berwarna sebanding dengan konsentrasinya (jumlah partikel penyerap cahaya) C. Artinya, bila ketebalan lapisan cair larutan tetap, maka semakin besar konsentrasinya. larutan, semakin besar derajat penyerapan cahayanya, dan semakin kecil transmitansinya.
Yaitu: A = ac
Penggabungan kedua rumus di atas dapat dinyatakan dalam rumus berikut: A = -lgT=abc
Artinya, A = abc.

Rumus di atas merupakan hukum Lambert-Beer yang artinya: ketika seberkas cahaya monokromatik melewati suatu larutan seragam, maka serapan larutan terhadap cahaya monokromatik sebanding dengan hasil kali konsentrasi larutan dan ketebalan lapisan cairan. [2-3]

Dalam A =abc, koefisien serapan a mewakili sensitivitas zat penyerap cahaya. Semakin besar nilai a maka semakin tinggi sensitivitasnya. Jika satuan konsentrasi adalah konsentrasi zat (satuan: mol/L), maka absorptivitas a dapat ditulis sebagai ε, dan ε disebut absorptivitas molar.

Dapat dilihat dari rumus di atas bahwa jika ketebalan b lapisan larutan dan koefisien serapan a tetap, maka serapan A berhubungan linier dengan konsentrasi larutan. Dalam analisis kuantitatif, pertama-tama perlu dilakukan pengukuran serapan berbagai panjang gelombang cahaya oleh larutan (spektrum serapan), yang kemudian menentukan panjang gelombang serapan maksimum, dan kemudian cahaya dengan panjang gelombang tersebut digunakan sebagai sumber cahaya (cahaya monokromatik). ) untuk mengukur serapan A, yang merupakan hukum Lang Burbeer yang merupakan syarat pertama untuk analisis kuantitatif.

Spektrofotometer Benchtop (Transmisi) DSCD-910 adalah kinerja yang baik dan dirancang khusus untuk menguji transmitansi, serapan, nilai kromatisitas bahan transparan, dan parameter lainnya.

Tags:DSCD-910