JURNAL SAINS DAN SENI Vol. 2, No. 1, (2013) 2337-3520 (2301-928 1-3) ADAPTIF PROBE SERAT OPTIK UNTUK SPEKTROFOTOMETER GENESYS 10S UV-Vis GENERASI KEDUA Edi Suharmanto dan Dr. rer. nat. Fredy Kurniawan, M. S Jurusan KimiaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arif Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia Email :
[email protected]
ABSTRAK Pemanfaatan kabel serat optik sebagai probe untuk analisis secara in-situ sudah banyak digunakan, namun belum ada yang dipasarkan secara terpisah dengan spektrofotometer UvVis. Pada penelitian ini dibuat probe serat optik yang bisa digunakan untuk spektrofotometer Genesys 10S UV-Vis yang banyak dimiliki oleh instansi. Konsentrasi Rhodamin B yaitu 4,175 x 10-5 M; 3,34 x 10-5 M; 2,5 x 10-5 M; 1,67 x 10-5 M. Analisis in-situ dilakukan menggunakan probe serat optik yang terbuat dari kabel serat optik Autoniscs FT-420-10, stainless steel, dan akrilik. Jarak celah probe divariasikan dari 0,2-1 cm. Hasil pengamatan menunjukan kabel yang digunakan dapat berkerja secara optimum pada panjang gelombang kurang dari 575 nm dan jarak celah ≤ 0,8 cm. Nilai absorbansi maksimum terbaik yang didapatkan dari hasil scanning menggunakan probe serat optik adalah dengan menggunakan celah 0,4 cm yang menunjukan absorbansi maksimum antara 0,551-0,887 pada panjang gelombang yang konstan pada 553 nm pada konsentrasi (4,175 x 10-5 M; 3,34 x 10-5 M; 2,5 x 10-5 M).
digunakan dimasukkan ke dalam larutan yang dianalisis, seperti dalam pengamatan pembuatan nano partikel. Dalam penelitian ini akan mencoba memperbaiki desain dari probe serat optik yang digunakan pada Spektrofotometer UV-Vis secara In-situ generasi pertama, yang masih memiliki beberapa kelemahan. Kelamahan dari penelitian yang telah dilakukan Hidayat (2012) yaitu dilihat dari desain yang kurang praktis untuk langsung di hunungkan dengan spektrofotometer, cara pengaturan celah sehingga berpengaruh pada berkas sinar yang akan diteruskan yang berakibat pada rendahnya nilai absorbansi.
Kata kunci : Probe, In-Situ, Serat Optik, Rhodamin B I. Pendahuluan Spektrofotometri merupakan metode analisis kimia yang berdasarkan interaksi energi dengan materi. Alat untuk analisis secara spektrofotometri disebut Spektrofotometer, yang dapat digunakan untuk menganalisa suatu senyawa secara kuantitatif maupun kualitatif. Metode analissis yang umum digunakan adalah dengan spektrofotometer UV-Vis (Mulja dan Suharman,1995). Sumber radiasi elektromagnetik dalam spektrofotometer akan melewati sampel yang berada pada kuvet. Metode yang digunakan merupakan metode in-vitro dimana sampel harus dimasukkan kedalam tempat sampel (kuvet). Dalam beberapa kasus analisis in-vitro tidak bisa dilakukan karena harus dilakukan analisis secara langsung dan ada beberapa sampel akan berubah ketika dimasukkan kuvet. Apabila tidak bisa dilakukan analisis secara in-vitro maka harus dilakukan secara in-situ, yang berarti alat yang
2.1.2 Bahan Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah Rhodamin B (pa), aqua DM, serat serat optik Autonics tipe FT-420-10, stainless steel (yang akan dimodifikasi), dan resin akrilik
II METODOLOGI 2.1 Alat dan Bahan 2.1.1 Alat Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain peralatan gelas untuk pembuatan larutan dan pengencerannya seperti, gelas beker, pipet, pipet volum, gelas ukur, labu ukur.,Peralatan yang digunakan untuk analisis konsentrasi antara lain seperangkat Spektrofotometer Genesys 10S UV-Vis lengkap beserta kuvet silika ukuran 1 cm.
2.2 Prosedur Kerja Penelitian ini dilakukan dalam empat tahapan yaitu preparasi bahan, pembuatan probe serat serat pada Spektrofotometer UV-Vis, analisis absorbansi dan panjang gelombang Rhodamin B pada Spektrofotometer UV-Vis menggunakan kuvet, dan analisis absorbansi dan panjang gelombang Rhodamin B pada Spektrofotometer UV-Vis menggunakan probe serat optik. 2.2.1 Preparasi Sampel Membuat Larutan RHodamin B dan diencerkan menjadi 5 variasi konsentrasi. Variasi konsentrasi Rhodamin B yaitu 4,175 × 10-5 M; 3,34 × 10-5 M; 2,5 × 10-5 M; dan 1,67 × 10-5 M.
JURNAL SAINS DAN SENI Vol. 2, No. 1, (2013) 2337-3520 (2301-928 1-3) 2.2.2 Pembuatan Probe Serat Optik Pengaturan masuk dan keluarnya cahaya pada kabel optik ini akan dimanfaatkan untuk mengganti penggunaan kuvet pada alat Spektrofotometer UV-Vis untuk analisis sampel. Teknik FBT juga akan dimodifikasi dengan hanya menggunakan satu kabel optik disusun secara sejajar 2 ujung-ujung kabel optik dengan membentuk celah.. 2.2.4 Analisis absorbansi dan panjang gelombang Rhodamin B pada Spektrofotometer UV-Vis menggunakan Kuvet Analisis dilakukan dengan variasi konsentrasi sampel Rhodamin B yang telah dibuat yaitu 4,175 x 10-5 M; 3,34 x 10-5 M; 2,5 x 10-5 M; dan 1,67 x 10-5 M. Sampel dimasukkan ke kuvet dan alat Spektrofotometer UV-Vis. Langkah yang dilakukan adalah menentukan absorbansi maksimal pada sampel yang paling pekat yaitu 4,175 x 10-5 M, dilakukan scan panjang gelombang dan kurva absorbansi maksimal pada Spektrofotometer UVVis. 2.2.5 Analisis Absorbansi dan Panjang Gelombang Rhodamin B pada Spektrofotometer UV-Vis Menggunakan Probe Serat Optik Analisis dengan metode ini memiliki perlakuan yang sama dengan metode analisis menggunakan kuvet. Pada analisis ini posisi sampel Rhodamin B terletak di luar dari alat Spektrofotometer UV-Vis. Sehingga analisis inilah yang dinamakan analisis In-situ. 2.2.6 Variasi Jarak Celah Optik pada Probe Serat Optik Pada probe yang telah dibuat, dilakukan variasi jarak celah optik, yaitu 0,2 cm, 0,4 cm, 0,6 cm, 0,8 cm. Masing-masing jarak celah optik di gunakan untuk menganalisis masing-masing sampel Rhodamin B yang terdapat 5 variasi konsentrasi (4,175 x 10-5 M; 3,34 x 10-5 M; 2,5 x 10-5 M; dan 1,67 x 10-5 M) sesuai dengan prosedur untuk menganalisis kurva absorbansi dan panjang gelombang pada prosedur 2.2.4. III. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Analisis Rhodamin B Menggunakan Spektrofotometer UV-Vis dengan Kuvet Probe serat optik yang sudah dibuat akan digunakan sebagai alat analsis secara in-situ dengan menggunakan sprektrofotometer UV-Vis, untuk mengetahui perbedaan antara analisis in-situ dan in-vitro maka akan dilakukan analisis dengan menggunakan kuvet sebagai pembanding hasil analisis yang akan dilakukan. analsisis
Cairan Rhodamin B yang digunakan untuk dibuat dengan dengan 4 variasi
konsentrasi yaitu : 4,175 x 10-5 M; 3,34 x 10-5 M; 2,5 x 10-5 M; dan 1,67 x 10-5 M
Gambar 3.3 Kurva absorbansi Rhodamin B dengan berbagai variasi konsentrasi dengan kuvet di scan dengan Spektrofotometer Genesys 10S UVVis.Panjang gelombang rhodamin B dengan pelarut air menunjukan absorbansi maksimal pada 551 nm hal ini berdasarkan apa yang telah diungkapkan oleh Wilhelm (2007). 3.2 Analisis Rhodamin B pada Spektrofotometer UV-Vis dengan Variasi Jarak Celah Serat Optik Hasil pengujian menghasilkan nilai absorbansi dan panjang gelombang maksimum. Panjang gelombang maksimum merupakan puncak tertinggi dimana Rhodamin B dapat menyerap cahaya secara maksimum. a. Jarak Celah Probe Optik 0.2 cm Probe serat optik ini digunakan sebagai pengganti kuvet untuk mengukur absorbansi dan juga panjang gelombang pada laturan rhodamin B.
Gambar 3.5 Spektra UV-Vis Rhodamin B dengan berbagai variasi konsentrasi pada jarak celah 0.2 cm b Jarak Celah Probe Optik 0.4 cm Jarak celah antar permukaan kabel serat optik diperlebar dengan memutar pengatur celah ( mur) yang berada pada probe bagian bawah. Untuk memastikan tingkat akurasi dari serat optik maka sebelum digunakan untuk melakukan scan maka di cek dahulu dengan laser apakah jalannya cahanya benar-benar bisa diteruskan atau tidak.
JURNAL SAINS DAN SENI Vol. 2, No. 1, (2013) 2337-3520 (2301-928 1-3)
Pada Gambar 4.11 terdapat satu puncak yang tajam juga pada panjang gelombang diatas 600 nm terdapat puncak yang menandakan banyak cahaya yang terhambur dikarenakan jarak celah yang lebar berarti serat optik hanya bisa digunakan pada panjang gelombang tertentu.
Gambar 3.7 Spektra UV-Vis Rhodamin B dengan berbagai variasi konsentrasi pada jarak celah 0.4 cm Jarak celah yang dirubah mempengaruhi nilai absorbansi maksimum yang didapatkan namun tidak berpangaruh terhadap nilai panjang gelombang yang didapatkan. c. Jarak Celah Probe Optik 0.6 cm Bentuk kurva pada jarak 0.6 cm ini masih terlihat tajam seperti pada jarak-jarak sebelumnya. Namun dapat dilihat pada Gambar 3.9 Terjadi perseran nilai panjang gelombang yang cuku jauh bila dibandingkan Gambar 3.8 hal ini dapat disebabkan adanya sinar yang tidak diteruskan ketika melewati celah.
Gambar 3.9 Spektra UV-Vis Rhodamin B dengan berbagai variasi konsentrasi pada jarak celah 0.6 cm d. Jarak Celah Probe Optik 0.8 cm Pengukuran pada jarak 0.8 sangat dipengaruhi oleh jarak, namun sejauh sinar masih dapar diteruskan dengan baik hal ini dapat dilihat dari ketajaman puncak yang didapatkan pada setiap konsentrasi.
Gambar 4.11 Spektra UV-Vis Rhodamin B dengan berbagai variasi konsentrasi pada jarak celah 0.8 cm
IV. KESIMPULAN Pada penelitian ini, kesimpulan yang dapat diperoleh adalah probe serat optik dapat digunakan seperti halnya kuvet dalam analisis Spektrofotometri UV-Vis, probe serat optik dapat bekerja maksimal hanya pada panjang gelombang dibawa 575 nm hal ini dapat dilihat dari kurva absorbansi maksimum yang dihasilkan dari analis Rhodamin B. Nilai absorbansi maksimum terbaik yang didapatkan dari hasil scanning menggunakan probe serat optik adalah dengan menggunakan celah 0,4 cm yang menunjukan absorbansi maksimum antara 0,551-0,887 pada panjang gelombang yang konstan pada 553 nm dengan konsentrasi rhodamin B (4,175 × 10-5 M; 3,34 × 105 M; 2,5 × 10-5 M). . DAFTAR PUSTAKA Bakkialakshmi S, Selvarani P, Chenthamarai S, 2013. Fluorescence quenching of Rhodamin B base by two amines, Department of Physics, Annamalai University, Annamalainagar 608 002, Tamil Nadu, India Brown, C.W, dan Lin, J, 1993.Interfacing a seratoptik probe to adiode array UV-visible spectrophotometer for drug dissolution tests, Appl. Spectroscopy. Wenheim, Jerman, 615-618. Mulja,H,Muhammad,dan Suharman. 1995. Analisis Instrumental. Airlangga University Press, Surabaya Pramono, Y, H., dan Rohedi, A,Y., 2008.Aplikasi Directional Coupler Serat Optik sebagai Sensor Pergeseran. Jurusan FisikaFMIPA, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Kampus ITS Sukolilo, Surabaya Snare, M.J., F. E. Treloar’ K. P. Ghiggino dan P. J. Thistlethwaite, 1981.The Photophysics Of Rhodamine B. Physical Chemistry Department, Melbourne University, Australia Hidayat, Teddy Yosza, 2013. Penggunaan Serat Optik Pada Spektrofotometer UV-Vis Untuk Penentuan Cuplikan Secara In-Situ. Jurusan Fisika-FMIPA, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Kampus ITS Sukolilo, Surabaya
