Spektroskopi : Pengertian – Klasifikasi – Prinsip Kerja

Spektroskopi ialah suatu ilmu yang mempelajari perihal metode menganalisis dan menghasilkan sebuah spektrum. Hasil dari spektroskopi spektrum nantinya bisa dimanfaatkan untuk menganalisis sebuah unsur kimia, mengenali arus energi atom atau molekul, struktur molekul hingga memilih komposisi dan gerakan dari benda-benda langit. selain itu, terdapat spektrometer yang merupakan alat untuk melaksanakan pengukuran spektroskopi yang berfungi mengukur absorbansi sinar monokromatis yang terdapat pada suatu larutan. Cara kerjanya dengan melalui cahaya dengan panjang gelombang tertentu memakai monokromator prisma dengan detektor fototube pada objek beling atau kuarsa (kuvet) dan sebagian cahaya akan diserap sedangkan sisanya dilewatkan. Nilai absorbansi yang berasal dari cahaya yang dilewatkan sepadan dengan fokus larutan di kuvet.

Klasifikasi dan Fungsi Spektroskopi

Spektroskopi secara umum dibagi menjadi 2 golongan, adalah spektroskopi atom atau emisi dan spektroskopi molekul atau absorpsi. Selain itu, pembagian spektroskopi menurut sinyal radiasi elektromagnetik dibagi menjadi 4 macam, antara lain spektroskopi peresapan, spektroskopi emisi, spektroskopi scattering dan spektroskopi fluoresensi. Sedangkan untuk bagian utama dari spektroskopi terbagi atas sumber radiasi, monokromator, detektor dan kawasan cuplikan atau kuvet.

1. Spektroskopi Atom

Cara menentukan komposisi sebuah bagian dengan memakai spektrum elektromagnetik atau massa. Ilmu yang mempelajari perihal elektromagnetik disebut dengan Spektroskopi Atom Optik. Spektroskopi atom digunakan dalam memilih kuantitatif dan kualitatif sekitar 70 unsur. Secara teknik, spektroskopi atom dibagi menjadi 3, antara lain:

• Spektroskopi Absorption/Serapan Atom

Spektroskopi serapan atom memiliki prinsip dasar berupa interaksi antara sampel dengan eletromagnetik dan spektrokopi ini sangat cocok digunakan menganalisis zat yang berkonsentrasi rendah.

• Spektrokopi Emisi Atom (AES)

Suatu metode analisis kimia dan menggunakan intensitas cahaya yang berasal dari api, plasma ataupun percikan dari panjang gelombang tertentu. Nantinya panjang gelombang tersebut dipakai untuk menentukan jumlah komponen di dalam sampel.

• Spektrokopi Flouresence/Atomic Flouresence Spectroscopy (AFS)

Spektroskopi elektromagnetik yang melaksanakan analisis flourescence yang berasal dari atom sampel. Spektrokopi ini memakai sorotan sinar (sinar ultraviolet) sedangkan alat yang dipakai untuk mengukur flouresence yatu fluorimeter atau fluorometer.

2. Spektroskopi Molekul

Suatu teknik yang digunakan dalam mengidentifikasi suatu senyawa organik dan anorganik pada spesi molekular. Spektrokopi ini banyak digunakan dalam mengidentifikasi spesies organik, anorganik dan juga biokimia.

• Spektroskopi UV – Vis

Pengukuran pada sebuah panjang gelombang dan intensitas sinar ultraviolet serta cahaya tampak yang diserap atau diabsorsi oleh sampel.

Sinar UV atau ultraviolet dan juga cahaya terlihat memiliki energi untuk melakukan promosi elektron yang terdapat pada kulit terluar ke tingkat energi yang lebih tinggi.

Spektrokopi UV-Vis digunakan untuk mengukur molekul dan ion anorganik di dalam suatu larutan.

• Spektroskopi Infra Merah

Suatu cara atau metode untuk mengamati interaksi molekul dengan radiasi elektromagnetik yang berada di tempat dengan panjang gelombang 0,75 – 1.000 µm. Untuk pertama kali, radiasi elektromagnetik ditemukan oleh James Clark Maxwell dan menyampaikan cahaya secara fisis ialah gelombang elektromagnetik yang memiliki arti mempunyai vektor listrik dan juga vektor magnetik yang saling tegak lurus pada arah rambatan.

Interaksi sinar infra merah dengan molekul menimbulkan vibrasi adalah bergerak pada tempatnya. Sedangkan untuk dasar spektrokopi infra merah adalah senyawa yang terdiri atas 2 atom (diatom), di mana kedua atom tersebut dihubungkan dengan sebuah ikatan mirip pegas.

Prinsip Kerja Spektroskopi

1. Spektroskopi Serapan Atom

Berdasakan pada penguapan larutan sampel, lalu kandungan logam di dalamnya akan diubah menjadi atom bebas. Atom tersebut akan mengabsorpsi radiasi atau sinar yang berasal dari sumber cahaya (lampu katoda), sebelumnya telah ada kandungan komponen yang telah diputuskan. Pengukuran berdasarkan banyaknya peresapan radiasi pada panjang gelombang.

2. Spektroskopi Emisi Atom

Spektroskopi ini akan menyerap cahaya dengan menggunakan atom bebas. Zat yang berada di dalam sebuah larutan mengalami penguapan lalu dipecah menjadi atom yang terfragmentasi menjadi nyala (plasma). Terdapat elektroda yang berbentukgrafit yang bersifat konduktif. Terdapat 2 macam analisis ialah kulitatif untuk memilih seberapa banyak elemen yang terdapat di dalam sampel, dan kuantitatif ialah mengukur intensitas cahaya yang dipancarkan oleh panjang gelombang unsur yang ditentukan.

3. Spektroskopi Flouresence

Flourensence umumnya diukur pada sudut yang berasal dari eksitasi untuk meminimalisasi berkumpulnya cahaya yang tersebar, dipakai rotasi prisma Pellin-Broca yang terdapat pada meja kemudi. Selain itu, fungsi prisma untuk memisahkan cahaya menjadi spektrum-spektrum agar lebih mudah dianalisis nantinya. Nantinya cahaya yang melewati filter dan pemogokan sampel. Sebagian dari cahaya tersebut diserap oleh sampel dan beberapa molekul di antaranya akan berpendar di dalam sampel. Beberapa lampu neon yang dipancarkan akan melewati filter kedua untuk meraih detektor (biasanya pada suhu 90^o).

4. Spektroskopi UV-Vis

Cahaya yang diabsorbsi oleh UV-Vis menyebabkan transisi elektronika atau penawaran spesial elektron-elektron yang berada di orbital dengan energi rendah menuju orbital berenergi tinggi. Energi yang terserap nantinya terbuang sebagai cahaya atau tersalurkan di dalam reaksi kimia. Sedangkan untuk absorbsi cahaya terlihat dan UV akan memajukan energi elektron pada molekul.

5. Spektroskopi Infra Merah

Prinsip kerja spektroskopi infra merah ini ialah dengan meregangkan pegas antara kedua atom sampai mencapai jarak keseimbangan, akhirnya energi berpotensi akan naik. Ikatan atau pegas tersebut kalau bergetar, maka energi vibrasi secara terus menerus dan periodik akan berubah dari energi kinetik menjadi energi memiliki peluang dan sebaliknya. Terdapat dua macam vibrasi molekul yaitu:

• Vibrasi regangan atau streching bergeraknya atom secara terus menerus disepanjang ikatan, karenanya terjadi perubahan jarak keduanya, walaupun sudut ikatan tidak berganti.


• Sedangkan vibrasi bengkokan atau bending kalau terdapat tiga atom yang merupakan bab dari molekul besar, sehingga mampu menyebabkan vibrasi deformasi atau vibrasi bengkokan yang mempengaruhi keseluruhan osilasi atom molekul. Vibrasi bengkokan terbagi menjadi 4 macam, antara lain vibrasi goyangan (rocking), vibrasi guntingan (scissoring), vibrasi pelintiran (twisting), dan vibrasi kibasan (wagging).

Dasar Spektroskopi Bintang

Berdasarkan hukum Kirchoff mengenai spektroskopi, perbedaan pada spektrum antara lain:

1. Bila terdapat sebuah benda cair atau gas yang bertekanan tinggi dipijarkan, akan menghasilkan cahaya dengan spektrum kontinu.


2. Bila terdapat suatu benda gas yang bertekanan rendah dipijarkan, alhasil akan menghasilkan cahaya yang mempunyai spektrum emisi berupa garis terang dengan panjang gelombang diskret (pada warna tertentu), hal tersebut bergantung pada tingkatan energi atom-atom yang terkandung gas itu.


3. Bila spektrum kontinu dilewatkan oleh suatu benda gas yang hambar dan bertekanan rendah, akan menciptakan cahaya dengan spektrum serapan yang berbentukgaris-garis gelap di panjang gelombang diskret, hal ini bergantung pada tingkatan energi atom yang terkandung gas acuh taacuh.

Deret Balmer dan Klasifikasi Spektrum

Seorang ilmuan berjulukan Balmer merumuskan sebuah deret persamaan untuk memprediksi panjang gelombang yang berasal dari garis serapan oleh gas hidrogen. Persamaan tersebut lebih dikenal dengan istilah Deret Balmer. Selanjutnya seorang astronom Angelo Sacchi mengkelompokan bintang ke dalam 4 kalangan dengan menggunakan prisma objektif. Hal tersebut dikerjakan untuk memilih contoh spektrum berupa garis serapan atom hidrogen yang terdapat pada spektrum bintang dengan memakai spektroskopi. Penelitian tersebut berlanjut sampai pada tahun 1886 yang dilakukan oleh Edward Charles Pickering, dia mengkelompokan bintang berdasarkan berpengaruh garis serapan dengan menggunakan deret Balmer. Hasil penelitan Pickering tersebut juga menjawab pertanyaan mengapa warna bintang berbeda.

Demikian klarifikasi perihal spektroskopi dan pengaplikasiannya di bidang astronomi. Semoga berita di atas mampu bermanfaat untuk Anda.

Sumber ty.com