Perbedaan Spektrometri, Spektrofotometri, Dan Kolorimetri

Spektrometri dan spektrofotometri berafiliasi erat dengan kimia analisis yang biasa dipakai dalam analisa kualitatif maupun kuantitatif.

Dalam bidang kimia analisis, sebetulnya ada beberapa istilah lain yang bersahabat dengan dunia spektrometri. Misalnya spektroskopi, spektrofotometri, kolorimetri, fotometri, spektrometer, dan lainnya. Namun apakah yang membedakannya?

Spektroskopi merupakan ilmu yang mempelajari interaksi antara radiasi dan benda sebagai fungsi panjang gelombang.Awalnya spektroskopi hanya mengacu pada pen-dispersi-an cahaya tampak menurut panjang gelombang (misalnya oleh prisma). Untuk selanjutnya konsep ini berkembang untuk menunjuk pada segala bentuk pengukuran kuantitatif sebagai fungsi dari panjang gelombang dan frekuensi, tidak hanya mencakup cahaya tampak. Sehingga istilah ini sanggup juga mengacu pada interaksi radiasi partikel atau respon terhadap banyak sekali range frekuensi. Kaprikornus spektroskopi ialah istilah/nama yang dipakai untuk ilmu (secara teori) yang mempelajari wacana korelasi antara radiasi/energi/sinar (yang mempunyai fungsi panjang gelombang, yang biasa di sebut frekuensi) dengan benda. Gabungan respon frekuensi ini disebut sebagai spektrum.

Spektrometri. Spektrometri ialah tehnik yang dipakai untuk mengukur jumlah (konsentrasi) suatu zat menurut spektroskopi. Instrument yang dipakai disebut spektrometer. Kaprikornus ada tiga istilah yang berbeda. Spektroskopi, spektrometri, dan spektrometer. Spektroskopi mengacu pada bidang keilmuan, spektrometri ialah teknik aplikasi menurut spektroskopi, sedangkan spektrometer ialah alat/instrument yang dipakai dalam teknik spektrometri.

Beberapa macam metode analisa berdassarkan spektroskopi yang ada dikala ini adalah:

• · Electromagnetic spectroscopy
• · Electromagnetic spectroscopy
• · Mass spectrometry
• · Acoustic spectroscopy
• · Dielectric spectroscopy
• · Mechanical spectroscopy

Spektrofotometri merupakan suatu metoda analisa yang didasarkan pada pengukuran serapan  sinar monokromatis oleh suatu lajur larutan berwarna pada panjang gelombang spesifik dengan memakai monokromator prisma atau kisi difraksi dengan detektor fototube. Seperti spektrometri, spektrofotometri juga merupakan teknik pengukuran jumlah zat yang juga berdasar spektroskopi. Namun lebih spesifik pada panjang gelombang tertentu, misalnya: UV(Ultraviolet), visible, dan infra merah. Spektrofotometri dimasukkan ke dalam electromagnetik spectroscopy. Alat yang dipakai dalam spektrofotometri disebut spektrofotometer. Alat ini termasuk ke dalam jenis fotometer, suatu alat untuk mengukur intensitas cahaya. Spektrofotometer sanggup mengukur intensitas sebagai fungsi dari warna, atau secara lebih khusus, fungsi panjang gelombang.

Itulah sebabnya untuk spektro UV/Vis disebut spektrofotometer UV-Vis, tidak Spektrometer Uv-Vis. Sebetulnya tidak salah juga memakai istilah spektrometer untuk Uv-Vis. Namun kurang tepat. kata spektrometer mengandung makna lebih luas daripada spektrofotometer.

Kemudian kolorimetri. Kolorimetri ialah tehnik kuantifikasi menurut perbedaan warna. Mirip dengan spektrofotometri, tapi spektra dipersempit hanya pada tristimulus values, dari mana persepsi warna terbentuk. Secara sederhana sanggup diasumsikan bahwa kolorimetri ialah pengukuran konsentrasi berdasar perbedaan warna yang tampak oleh mata.

 

#berbagai sumber

Read More

Air . . . . . So Cool…

Air, yang merupakan sebuah zat cair istimewa untuk kehidupan, menutupi dua pertiga dari permukaan bumi. Tubuh setiap makhluk hidup di bumi terbentuk dari cairan yang sangat istimewa ini dengan perbandingan antara 50% – 95%. Dari basil yang hidup di sumber air panas dengan suhu yang mendekati titik didih air, hingga beberapa jenis lumut yang tumbuh pada gletser, kehidupan ada di setiap kawasan dimana terdapat air, tanpa memandang suhu. Bahkan pada setetes air yang tergantung di ujung sebuah daun sehabis hujan, ribuan mikroorganisme hidup muncul, bereproduksi, dan mati.

Tapi tahukah anda bahwa ternyata molekul air, yang merupakan dasar kehidupan di bumi, sangat sulit terbentuk. Pertama-tama, mari kita membayangkan molekul hidrogen dan oksigen, yang merupakan komponen air, dimasukkan ke dalam sebuah wadah kaca. Selanjutnya kita biarkan keduanya berada di wadah tersebut dalam jangka waktu yang sangat lama. Dalam waktu selama itu mungkin gas-gas ini belum membentuk air bahkan kalau keduanya tetap berada dalam wadah tersebut selama ratusan tahun. Kalaupun terbentuk air, tidak akan lebih dari segelintir pada dasar wadah dan itupun akan terjadi dengan sangat lambat, sanggup hingga ribuan tahun.

Penyebab mengapa air sangat lambat terbentuk pada kondisi-kondisi ini yaitu suhu. Pada suhu kamar, oksigen dan air bereaksi sangat lambat.

Dalam keadaan bebas, oksigen dan hidrogen ditemukan sebagai molekul H₂ dan O₂. Untuk bergabung membentuk molekul air, keduanya harus bertubrukan. Sebagai hasil dari tubrukan ini, ikatan-ikatan yang membentuk molekul hidrogen dan oksigen melemah, sehingga tidak ada lagi penghalang untuk bergabungnya atom oksigen dan hidrogen. Suhu akan meningkatkan energi begitu juga kecepatan molekul-molekul ini, sehingga jumlah tubrukan yang terjadi meningkat. Akibatnya, reaksi yang terjadi dipercepat. Akan tetapi, kini ini, tidak ada lagi suhu yang cukup tinggi untuk membentuk air di bumi. Panas yang diharapkan untuk pembentukan air disuplai selama terbentuknya bumi ini, yang mana menghasilkan munculnya banyak air sebanyak yang menutupi tiga perempat permukaan bumi. Saat ini, air menguap dan naik ke atomosfir dimana kemudian ia menjadi hirau taacuh dan kembali ke bumi dalam bentuk hujan. Olehnya itu, jumlah air tidak bertambah tapi hanya mengalami siklus yang terus menerus.

Sifat-sifat air yang menakjubkan

Air mempunyai banyak sifat kimiawi yang unik. Setiap molekul air terbentuk oleh kombinasi antara atom hidrogen dan oksigen. Cukup menarik bahwa kedua gas ini, satu gampang aben dan yang lainnya gampang terbakar, bergabung membentuk sebuah cairan, dan lebih menariknya, cairan itu yaitu air.

Sekarang, mari kita lihat secara ringkas bagaimana air terbentuk secara kimiawi. Muatan listrik air yaitu nol, yakni bermuatan netral. Sekalipun begitu, alasannya yaitu ukuran atom oksigen dan hidrogen, komponen oksigen dari molekul air mempunyai muatan yang sedikit negatif dan komponen hidrogennya sedikit bermuatan positif. Jika ada lebih dari satu molekul air yang bergabung, muatan positif dan negatif tersebut akan tarik-menarik membentuk sebuah ikatan yang sangat istimewa, yaitu "ikatan hidrogen". katan hidrogen merupakan sebuah ikatan yang sangat lemah dan mempunyai masa yang sangat singkat. Durasi sebuah ikatan hidrogen yaitu sekitar seper seratus milyar detik. Tetapi begitu sebuah ikatan putus, ikatan yang lainnya pribadi terbentuk. Karenanya, molekul-molekul air saling melekat dengan rapat meskipun juga tetap mempertahankan bentuk cairnya alasannya yaitu molekul-molekulnya disatukan oleh sebuah ikatan lemah.

Ikatan hidrogen juga memungkinkan air untuk melawan perubahan suhu. Walaupun suhu udara meningkat secara tiba-tiba, suhu air hanya meningkat perlahan, dan demikian juga, kalau suhu udara turun secara tiba-tiba, suhu air berkurang secara perlahan. Diperlukan perubahan suhu yang besar semoga perubahan suhu air berlangsung cepat. Energi termal air yang sangat tinggi mempunyai manfaat besar bagi kehidupan. Sebagai pola sederhana, terdapat banyak air dalam badan kita. Jika air menyesuaikan diri dengan perubahan suhu yang terjadi secara tiba-tiba di udara dengan laju perubahan yang sama, maka kita akan mengalami panas demam atau membeku secara tiba-tiba.

Begitu juga, air memerlukan energi termal yang sangat besar untuk menguap. Karena begitu banyak energi termal yang dipakai ketika menguap, suhunya menurun. Sebagai contoh, lagi-lagi dari badan manusia, suhu normal badan yaitu 36°C dan suhu badan tertinggi yang sanggup ditolerir yaitu 42°C. Selisih 6°C ini tentu sangat kecil dan bahkan beraktivitas beberapa jam saja di bawah sinar matahari sanggup meningkatkan suhu badan sebesar itu. Sekalipun begitu, badan kita menghabiskan banyak energi termal melalui keringat, yakni, dengan mengakibatkan air yang dikandungnya menguap, yang selanjutnya mengakibatkan suhu badan menurun. Jika badan kita tidak mempunyai prosedur otomatis menyerupai ini, maka beraktivitas di bawah sinar matahari beberapa jam saja sanggup berakibat fatal.

Ikatan hidrogen juga melengkapi air dengan sifat luar biasa lainnya, yaitu air lebih kental dalam wujud cair dibanding dalam wujud padat. Sebenarnya, hampir semua zat di bumi ini lebih kental dalam wujud padat dibanding dalam wujud cairnya. Akan tetapi, berbeda dengan zat-zat yang lain, air mengembang ketika membeku. Ini alasannya yaitu ikatan hidrogen mencegah molekul-molekul air untuk berikatan satu sama lain dengan sangat rapat, sehingga banyak celah yang tersisa diantara molekul-molekul tersebut. Ikatan hidrogen terputus apabila air berada dalam wujud cair, sehingga mengakibatkan atom-atom oksigen lebih berdekatan satu sama lain dan membentuk sebuah struktur yang lebih kental.

Ini juga yang mengakibatkan es lebih ringan dari air. Umumnya, kalau anda melelehkan logam manapun dan ke dalam lelehan tersebut dimasukkan beberapa lempeng logam yang sama, maka lempeng-lempeng ini akan karam pribadi ke dasar. Akan tetapi, pada air hal yang terjadi berbeda. Gunung es yang beratnya ribuan ton akan terapung di atas air menyerupai gabus. Manfaat apa yang diberikan oleh sifat air yang unik ini?

Mari kita menjawab pertanyaan ini dengan mengambil pola sebuah sungai: Jika cuaca sangat dingin, air sungai tidak akan membeku seluruhnya, tapi hanya permukaannya saja yang membeku. Air mencapai wujud terberatnya pada suhu +4°C, dan segera sehabis mencapai suhu ini, ia akan karam ke dasar. Es terbentuk pada permukaan air sebagai sebuah lapisan. Di bawah lapisan ini, air masih terus mengalir, dan alasannya yaitu +4°C yaitu suhu dimana organisme hidup sanggup bertahan, maka kehidupan dalam air terus berlanjut.

Sifat khusus air yang sangat menarik

Kita semua tahu bahwa air mendidih pada suhu 100°C dan membeku pada suhu 0°C. Tetapi sebenarnya, pada kondisi normal, air seharusnya mendidih pada suhu +180°C bukan pada suhu 100°C. Mengapa?

Dalam tabel periodik, sifat-sifat dari unsur-unsur yang terdapat di dalam golongan yang sama bervariasi secara progresif dari unsur yang ringan hingga unsur yang berat. Fakta ini sanggup dilihat dengan terperinci pada senyawa-senyawa hidrogen. Senyawa dari unsur-unsur yang segolongan dengan oksigen dalam tabel periodik disebut sebagai "hidrida". Kaprikornus air (H₂O) yaitu "oksigen hidrida". Hidrida dari unsur-unsur lain dalam golongan ini mempunyai struktur molekul yang sama menyerupai molekul air.

Titik didih senyawa-senyawa ini berbeda-beda dan semakin meningkat dari unsur sulfur ke unsur yang lebih berat; akan tetapi, titik didih air tidak mengikuti pola ini. Air (oksigen hidrida) mendidih pada suhu yang 80°C lebih rendah dari yang seharusnya. Situasi yang mengherankan lainnya juga terjadi pada titih beku air. Lagi-lagi, berdasarkan orde dalam sistem periodik, air seharusnya membeku pada suhu -100°C. Akan tetapi, air tidak memenuhi kaidah ini dan membeku pada suhu 0°C, sebuah suhu yang 100°C lebih tinggi dari titik beku seharusnya. Hal ini tentu menjadikan pertanyaan dalam benak kita menyerupai mengapa bukan hidrida lain, tapi hanya air (oksigen hidrida) yang tidak memenuhi kaidah dari sistem periodik ini?

Diterjemahkan dan diedit dari:

"The Miracle In The Atom" oleh Prof. Adnan Oktar

Ta-Ha Publishers Ltd. I Wynne Road, London SW9 OBB, United Kingdom.

Read More

Larutan Buffer / Penyangga / Dapar

Pengertian buffer

Larutan penyangga atau buffer ialah larutan yang dipakai untuk mempertahankan nilai pH tertentu supaya tidak banyak berubah selama reaksi kimia berlangsung. Sifat larutan buffer ialah pH larutan relatif tidak berubah jikalau larutan sedikit diencerkan atau ditambahkan ke dalamnya sedikit asam atau basa.

Larutan penyangga tersusun dari asam lemah dengan basa konjugatnya atau oleh basa lemah dengan asam konjugatnya. Reaksi di antara kedua komponen penyusun ini disebut sebagai reaksi asam-basa konjugasi.

Secara umum, larutan penyangga digambarkan sebagai adonan yang terdiri dari:

1. Asam lemah (HA) dan basa konjugasinya (ion A^-), adonan ini menghasilkan larutan bersifat asam.

2. Basa lemah (B) dan basa konjugasinya (BH⁺), adonan ini menghasilkan larutan bersifat basa.

 

Komponen larutan penyangga terbagi menjadi:

1. Larutan penyangga yang bersifat asam

Larutan ini mempertahankan pH pada tempat asam (pH < 7). Untuk mendapat larutan ini sanggup dibentuk dari asam lemah dan garamnya yang merupakan basa konjugasi dari asamnya. Adapun cara lainnya yaitu mencampurkan suatu asam lemah dengan suatu basa berpengaruh dimana asam lemahnya dicampurkan dalam jumlah berlebih. Campuran akan menghasilkan garam yang mengandung basa konjugasi dari asam lemah yang bersangkutan. Pada umumnya basa berpengaruh yang dipakai ibarat natrium, kalium, barium, kalsium, dan lain-lain.

2. Larutan penyangga yang bersifat basa

Larutan ini mempertahankan pH pada tempat basa (pH > 7). Untuk mendapat larutan ini sanggup dibentuk dari basa lemah dan garam, yang garamnya berasal dari asam kuat. Adapun cara lainnya yaitu dengan mencampurkan suatu basa lemah dengan suatu asam berpengaruh dimana basa lemahnya dicampurkan berlebih.

Contoh larutan penyangga :

* Campuran asam lemah dengan garam dari asam lemah tersebut.
Contoh:
- CH₃COOH dengan CH₃COONa
- H₃PO₄ dengan NaH₂PO₄

* Campuran basa lemah dengan garam dari basa lemah tersebut.
Contoh:
- NH₄OH dengan NH₄Cl

 

Cara kerja buffer

Larutan penyangga mengandung komponen asam dan basa dengan asam dan basa konjugasinya, sehingga sanggup mengikat baik ion H⁺ maupun ion OH^-. Sehingga penambahan sedikit asam berpengaruh atau basa berpengaruh tidak mengubah pH-nya secara signifikan. Berikut ini cara kerja larutan penyangga:

1. Larutan penyangga asam

Adapun cara kerjanya sanggup dilihat pada larutan penyangga yang mengandung CH₃COOH dan CH₃COO^- yang mengalami kesetimbangan. Dengan proses sebagai berikut:

Pada penambahan asam (H⁺) akan menggeser kesetimbangan ke kiri. Dimana ion H⁺ yang ditambahkan akan bereaksi dengan ion CH₃COO^- membentuk molekul CH₃COOH.

CH₃COO^-_(aq) + H⁺_(aq) → CH₃COOH_(aq)

Pada penambahan basa jikalau yang ditambahkan ialah suatu basa, maka ion OH^- dari basa itu akan bereaksi dengan ion H⁺ membentuk air. Hal ini akan menyebabkan kesetimbangan bergeser ke kanan sehingga konsentrasi ion H⁺ sanggup dipertahankan. Jadi, penambahan basa menyebabkan berkurangnya komponen asam (CH₃COOH), bukan ion H⁺. Basa yang ditambahkan tersebut bereaksi dengan asam CH₃COOH membentuk ion CH₃COO^- dan air.

CH₃COOH_(aq) + OH^-_(aq) → CH₃COO^-_(aq) + H₂O_(l)

2. Larutan penyangga basa

Adapun cara kerjanya sanggup dilihat pada larutan penyangga yang mengandung NH₃ dan NH₄⁺ yang mengalami kesetimbangan. Dengan proses sebagai berikut:

Pada penambahan asam Jika ditambahkan suatu asam, maka ion H+ dari asam akan mengikat ion OH^-. Hal tersebut menyebabkan kesetimbangan bergeser ke kanan, sehingga konsentrasi ion OH^- sanggup dipertahankan. Disamping itu penambahan ini menyebabkan berkurangnya komponen basa (NH₃), bukannya ion OH^-. Asam yang ditambahkan bereaksi dengan basa NH₃ membentuk ion NH₄⁺.

NH_{3 (aq)} + H⁺_(aq) → NH₄⁺ _(aq)

Pada penambahan basa Jika yang ditambahkan ialah suatu basa, maka kesetimbangan bergeser ke kiri, sehingga konsentrasi ion OH^- sanggup dipertahankan. Basa yang ditambahkan itu bereaksi dengan komponen asam (NH₄⁺), membentuk komponen basa (NH₃) dan air.

NH₄⁺ _(aq) + OH^-_(aq) → NH_{3 (aq)} + H₂O_(l)

 

Larutan buffer dalam kehidupan sehari-hari

Salah satu pola larutan buffer ialah darah. Buffer dalam darah terdiri dari H₂CO₃ ( asam lemah ) dan HCO₃^- ( basa konjugasinya ). Buffer tersebut sanggup mempertahankan pH darah sekitar 7,35 – 7,45 dengan reaksi sebagai berikut ;

H₂CO₃ + OH^- → HCO₃^- + H₂O

HCO₃^- + H⁺ → H₂CO₃

Buffer dalam darah termasuk buffer asam. Buktinya, jikalau darah tidak mempunyai buffer maka saat minum jus jeruk yang kecut, badan kita sanggup mengalami asidosis ( pH darah asam ).

Derajat keasaman merupakan suatu sifat kimia yang penting dari darah dan cairan badan lainnya. Satuan derajat keasaman ialah pH :

- pH 7,0 ialah netral

- pH di atas 7,0 ialah basa (alkali)

- pH di bawah 7,0 ialah asam.

Suatu asam berpengaruh mempunyai pH sangat rendah (hampir 1,0) ; sedangkan suatu basa berpengaruh mempunyai pH yang sangat tinggi (di atas 14,0).

Darah mempunyai pH antara 7,35-7,45.

Keseimbangan asam-basa darah dikendalikan secara seksama, lantaran perubahan pH yang sangat kecilpun sanggup menawarkan imbas yang serius terhadap beberapa organ.

Tubuh memakai 3 prosedur untuk mengendalikan keseimbangan asam-basa darah:

1. Kelebihan asam akan dibuang oleh ginjal, sebagian besar dalam bentuk amonia. Ginjal mempunyai kemampuan untuk merubah jumlah asam atau basa yang dibuang, yang biasanya berlangsung selama beberapa hari.
2. Tubuh memakai penyangga pH (buffer) dalam darah sebagai pelindung terhadap perubahan yang terjadi secara tiba-tiba dalam pH darah. Suatu penyangga pH bekerja secara kimiawi untuk meminimalkan perubahan pH suatu larutan, Penyangga pH yang paling penting dalam darah memakai bikarbonat. Bikarbonat (suatu komponen basa) berada dalam kesetimbangan dengan karbondioksida (suatu komponen asam). Jika lebih banyak asam yang masuk ke dalam fatwa darah , maka akan dihasilkan lebih banyak bikarbonat dan lebih sedikit karbondioksida. Jika lebih banyak basa yang masuk ke dalam fatwa darah , maka akan dihasilkan lebih banyak karbondioksida dan lebih sedikit bikarbonat.
3. Pembuangan karbondioksida.

Karbondioksida ialah hasil komplemen penting dari metabolisme oksigen dan terus menerus yang dihasilkan oleh sel. Darah membawa karbondioksida ke paru-paru dan di paru-paru karbondioksida tersebut dikeluarkan (dihembuskan). Pusat pernafasan di otak mengatur jumlah karbondioksida yang dihembuskan dengan mengendalikan kecepatan dan kedalaman pernafasan. Jika pernafasan meningkat, kadar karbondioksida darah menurun dan darah menjadi lebih basa. Jika pernafasan menurun, kadar karbondioksida darah meningkat dan darah menjadi lebih asam. Dengan mengatur kecepatan dan kedalaman pernafasan, maka pusat pernafasan dan paru-paru bisa mengatur pH darah menit demi menit.

Adanya kelainan pada satu atau lebih prosedur pengendalian pH tersebut, bisa menyebabkan salah satu dari 2 kelainan utama dalam keseimbangan asam basa, yaitu asidosis atau alkalosis.

Asidosis ialah suatu keadaan dimana darah terlalu banyak mengandung asam (atau terlalu sedikit mengandung basa) dan sering menyebabkan menurunnya pH darah.

Alkalosis ialah suatu keadaan dimana darah terlalu banyak mengandung basa (atau terlalu sedikit mengandung asam) dan kadang menyebabkan meningkatnya pH darah.

Asidosis dan alkalosis bukan merupakan suatu penyakit tetapi lebih merupakan suatu jawaban dari sejumlah penyakit. Terjadinya asidosis dan alkalosis merupakan petunjuk dari adanya problem metabolisme yang serius.

Asidosis dan alkalosis dikelompokkan menjadi metabolik atau respiratorik, tergantung kepada penyebab utamanya. Asidosis metabolik dan alkalosis metabolik disebabkan oleh ketidakseimbangan dalam pembentukan dan pembuangan asam atau basa oleh ginjal. Asidosis respiratorik atau alkakosis respiratorik terutama disebabkan oleh penyakit paru-paru atau kelainan pernafasan.

 

# Berbagai sumber

Read More