Spektroskopi inframerah: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
Tidak ada ringkasan suntingan |
Really Rin (bicara | kontrib) Fitur saranan suntingan: 3 pranala ditambahkan. |
||
(83 revisi perantara oleh 32 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 1:
'''[[Spektroskopi]] [[inframerah]]''' merupakan suatu [[metode]] yang mengamati interaksi [[molekul]] dengan [[radiasi elektromagnetik]] yang berada pada daerah [[panjang gelombang]] 0.75 – 1.000 µm atau pada [[bilangan gelombang]] 13.000 – 10 cm<sup>−1</sup>.
== Dasar Teori ==
Source: Metode spektroskopi inframerah merupakan suatu metode yang meliputi teknik serapan (absorption), teknik emisi (emission), teknik [[fluoresensi]] (fluorescence). Komponen [[medan listrik]] yang banyak berperan dalam spektroskopi umumnya hanya komponen medan listrik seperti dalam fenomena transmisi, pemantulan, pembiasan, dan penyerapan. Penemuan infra merah ditemukan pertama kali oleh [[William Herschel]] pada tahun [[1800]]. Penelitian selanjutnya diteruskan oleh [[Young]], [[Beer]] [[Lambert]] dan [[Julius]] melakukan berbagai penelitian dengan menggunakan spektroskopi inframerah. Pada tahun [[1892]] Julius menemukan dan membuktikan adanya hubungan antara struktur molekul dengan inframerah dengan ditemukannya [[gugus metil]] dalam suatu molekul akan memberikan serapan karakteristik yang tidak dipengaruhi oleh susunan molekulnya. Penyerapan [[gelombang elektromagnetik]] dapat menyebabkan terjadinya [[eksitasi]] tingkat-tingkat [[energi dalam]] molekul. Dapat berupa [[eksitasi elektronik]], [[vibrasi]], atau [[rotasi]]. Rumus yang digunakan untuk menghitung besarnya energi yang diserap oleh ikatan pada gugus fungsi adalah:
* E = h.ν = h.C /λ = h.C / v
* E = basic damage +125
* h = tetapan Planck = 6,626 x 10<sup>−34</sup> Joule.det
* v = frekuensi
* C = kecepatan cahaya = 2,998 x 10<sup>8</sup> m/det
* λ = panjang gelombang
* ν = bilangan gelombang
Berdasarkan pembagian daerah panjang gelombang (Tabel 1), sinar
* a. Daerah infra merah dekat
* b. Daerah infra merah pertengahan
* c. Daerah infra merah jauh
Tabel 1. Daerah panjang gelombang
Baris 15 ⟶ 25:
! Bilangan gelombang
|-
| [[Sinar gamma]]
| < 10
| Emisi Inti
|
|-
| [[sinar-X]]
| 0,01 - 100 A
| Ionisasi Atomik
|
|-
| [[Ultra ungu]] (UV) jauh
| 10-200
| Transisi Elektronik
|
|-
| Ultra ungu (UV) dekat
| 200-400
| Transisi Elektronik
|
|-
|
| 400-750
| Transisi Elektronik
| 25.000 - 13.000
|-
|
| 0,75 - 2,5
| Interaksi Ikatan
| 13.000 - 4.000
|-
|
| 2,5 - 50
| Interaksi Ikatan
| 4.000
|-
|
| 50 - 1.000
| Interaksi Ikatan
| 200
|-
| [[Gelombang mikro]]
| 0,1
| serapan inti
| 10 - 0,01
|-
| [[Gelombang radio]]
| 1 - 1.000 meter
| Serapan Inti
|}
Dari pembagian daerah [[spektrum elektromagnetik]] tersebut
Metode Spektroskopi
* a. Cepat dan relatif murah
* b. Dapat digunakan untuk mengidentifikasi [[gugus
* c. Spektrum
Tabel 2. Serapan Khas Beberapa Gugus fungsi
{| class="wikitable"
|-
! Gugus
! Jenis Senyawa
! Daerah Serapan (cm
|-
| C-H
| [[alkana]]
| 2850-2960, 1350-1470
|-
| C-H
| [[alkena]]
| 3020-3080, 675-870
|-
| C-H
| [[aromatik]]
| 3000-3100, 675-870
|-
| C-H
| [[alkuna]]
| 3300
|-
Baris 100 ⟶ 114:
|-
| C-O
| [[alkohol]], [[eter]], [[asam karboksilat]], [[ester]]
| 1080-1300
|-
| C=O
|
| 1690-1760
|-
| O-H
| alkohol, [[fenol]](monomer)
| 3610-3640
|-
Baris 120 ⟶ 134:
|-
| N-H
| [[amina]]
| 3310-3500
|-
Baris 127 ⟶ 141:
| 1180-1360
|-
| -NO<sub>2</sub>
| nitro
| 1515-1560, 1345-1385
|}
== Jenis Vibrasi Molekul ==
Ada dua jenis vibrasi yaitu:
* 1. Vibrasi ulur (Stretching Vibration), yaitu vibrasi yang mengakibatkan perubahan panjang ikatan suatu ikatan
* 2. Vibrasi tekuk (Bending Vibrations), yaitu vibrasi yang mengakibatkan perubahan sudut ikatan antara dua ikatan
Vibrasi tekuk itu sendiri dibagi lagi menjadi empat:
* 1. Scissoring
* 2. Rocking
* 3. Wagging
* 4. Twisting
{| class="wikitable"
|-
! Symmetrical
! Antisymmetrical
! Scissoring
! Rocking
Baris 158 ⟶ 167:
! Twisting
|-
| [[
| [[
| [[
| [[
| [[
| [[
|}
Jumlah jenis vibrasi normal, diperlukan 3 koordinat untuk menentukan satu posisi dalam ruang. Untuk N titik (atau N atom) dihasilkan 3N [[derajat kebebasan]]. Pergerakan molekul melibatkan: translasi, rotasi, dan vibrasi.
Vibrasi untuk Molekul tak linier adalah
* 2. Perlu 3 derajat kebebasan untuk rotasi
Jadi tersisa (3N – 6) kemungkinan jenis vibrasi
Vibrasi untuk Molekul linier
Contoh: Tentukan vibrasi untuk molekul CO<sub>2</sub>
Jawab karena CO<sub>2</sub> termasuk molekul linier maka vibrasi molekul CO<sub>2</sub> adalah 3 (3)- 5 = 4 jenis vibrasi
== Penggunaan dan Aplikasi ==
Spektroskopi inframerah biasanya digunakan untuk penelitian dan digunakan dalam industri yang sederhana dengan teknik yang sederhana dan untuk mengontrol kualitas. Alat spektroskopi inframerah cukup kecil dan mudah dibawa ke mana-mana dan kapanpun dapat digunakan. Dengan meningkatnya teknologi komputer memberikan hasil yang lebih baik. Spektroskopi inframerah mempunyai ketepatan yang tinggi pada aplikasi [[kimia organik]] dan anorganik. Spektroskopi inframerah juga sukses kegunaannya dalam [[semikonduktor]] [[mikroelektronik]]:<ref>{{cite book|last= Lau|first= W.S.|coauthors=|title= karakterisasi inframerah untuk mikroelektronik|publisher= World Scientific|year= 1999|month=|isbn= }}</ref> untuk contoh, spektroskopi inframerah dapat digunakan untu semikonduktor seperti [[silikon]], [[gallium arsenida]], [[gallium nitrida]], [[zinc selenida]], silikon amorp, [[silikon nitrida]], dan sebagainya.
== Efek isotop ==
[[Isotop]] yang berbeda memberikan bilangan gelombang yang berbeda pada spektroskopi inframerah. Seperti contoh [[frekuensi]] regangan O-O memberikan nilai 832 dan 788 cm <sup>−1</sup> untuk ν(<sup>16</sup>O-<sup>16</sup>O) dan ν(<sup>18</sup>O-<sup>18</sup>O)
melalui hubungan O-O sebagai sebuah spring, bilangan gelombang,ν dapat dihitung:
:<math>\nu = \frac{1}{2 \pi} \sqrt{\frac{k}{\mu}}</math>
dimana ''k'' nilai konstan untuk ikatan, dan
:<math>\mu = \frac{m_A m_B}{m_A + m_B}</math>
Baris 203 ⟶ 210:
:<math>\frac{\nu_{^{16}O}}{\nu_{^{18}O}} = \sqrt{\frac{9}{8}} \approx \frac{832}{788}.</math>
== Daerah Identifikasi ==
Vibrasi yang digunakan untuk identifikasi adalah vibrasi
Dalam daerah 2000 – 400
== Persiapan Sampel ==
Ada berbagai tehnik untuk persiapan sampel, bergantung pada bentuk fisik sampel yang akan dianalisis.
* A. [[Padat
Jika zat yang akan dianalisis berbentuk padat, maka ada dua metode untuk persiapan sampel ini, yaitu melibatkan penggunaan [[Nujol mull]] atau [[pelet KBr]].
** 1. Nujol Mull
Cara persiapan sampel dengan menggunakan Nujol Mull yaitu:
Sampel digerus dengan mortar dan pestle agar diperoleh bubuk yang halus. Dalam jumlah yang sedikit bubuk tersebut dicampur dengan Nujol agar terbentuk pasta, kemudian beberapa tetes pasta ini ditempatkan antara dua plat [[sodium klorida]](NaCl) (plat ini tidak mengabsorbsi
** 2. Pelet KBr
Sedikit sampel padat (kira-kira 1
* B. [[Cairan]]
Bentuk ini adalah paling sederhana dan metode yang paling umum pada persiapan sampel. Setetes sampel ditempatkan antara dua plat KBr atau plat NaCl untuk membuat film tipis.
* C. [[Gas]]
Untuk menghasilkan sebuah spektrum
== Penafsiran Spektrum Inframerah ==
Untuk penafsiran spektrum inframerah tidak ada aturan kaku, namun syarat-syarat tertentu yang harus dipenuhi sebagai upaya untuk menafsirkan suatu spektrum adalah
* 1. Spektrum harus terselesaikan dan [[intensitas]] cukup memadai
* 2. Spektrum diperoleh dari senyawa murni
* 3. Spektrofotometer harus di[[kalibrasi]] sehingga pita yang teramati sesuai dengan frekuensi atau panjang gelombangnya. Kalibrasi dapat dilakukan dengan menggunakan standar yang dapat diandalkan, seperti [[polistirena]] film.
* 4. Metode persiapan sampel harus ditentukan. Jika dalam bentuk larutan, maka konsentrasi larutan dan ketebalan sel harus ditunjukkan.<ref name="Silverstein 1991"/>
== lihat juga ==
{{col-begin}}
{{col-3}}
* [[Spektrofotometer TYGFJJEDTU Inframerah Transformasi Fourier]]
* [[Spektroskopi Inframerah-Dekat]]
* [[Spektroskopi]]
==
{{reflist}}
== Pranala luar ==
{{commonscat}}
* A useful gif animation of different vibrational modes:
* [http://www.organicworldwide.net/infrared Infrared spectroscopy for organic chemists] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20070108214706/http://organicworldwide.net/infrared/ |date=2007-01-08 }}
* [http://riodb01.ibase.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/cre_index.cgi?lang=eng Organic compounds spectrum database] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20130114222220/http://riodb01.ibase.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/cre_index.cgi?lang=eng |date=2013-01-14 }}
* Spektrofotometri infra merah: [http://www.chem-is-try.org/?sect=artikel&ext=105] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20071227010504/http://www.chem-is-try.org/?sect=artikel&ext=105 |date=2007-12-27 }}
* Metode spektroskopik: [http://www.chem-is-try.org/index.php?sect=belajar&ext=pengantar13_02]{{Pranala mati|date=Mei 2021 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}
* Spektroskopi: [http://wapedia.mobi/id/Spektroskopi]{{Pranala mati|date=Mei 2021 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}
* Spektroskopi infra merah: [http://www.its.ac.id/personal/files/material/1055-suprapto-chemistry-SPEKTROSKOPI%20INFRAMERAH.pdf] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20090219013127/http://www.its.ac.id/personal/files/material/1055-suprapto-chemistry-SPEKTROSKOPI%20INFRAMERAH.pdf |date=2009-02-19 }}
* Basic infrared spectroscopy: [http://www.le.ac.uk/chemistry/pdf/teachersworkshops.pdf] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20081202181910/http://www.le.ac.uk/chemistry/pdf/teachersworkshops.pdf |date=2008-12-02 }}
* Infra Red: [http://www.mhhe.com/physsci/chemistry/carey/student/olc/ch13ir.html#basics]
[[Kategori:Spektroskopi|Inframerah]]
[[Kategori:Inframerah]]
|