UTS instrumentasi 2 teori

8 Maret 2012

Patologi klinik dengan hasil laboratorium membantu dalam menegakkan diagnosa suatu penyakit. (70-80% dari hasil analisa lab, 20-30% dari hasil pemeriksaan fisik, tatap muka dengan dokter untuk mengetahui riwayat pasien)

Penentuan Laboratorium

1.  Penentuan kualitatif (jenis)

2. Penentuan semi kuantitatif (hanya dicari tingkat keberadaan, jumlahnya ddinyatakan dengan +1,+2, dst untuk hasil positif, dan (-) bila hasil negatif.

3. Penentuan kuantitatif (jumlah ditentukan dengan pasti dilengkapi dengan satuan)

-   Titrimetri (cara titrasi)

-   Fotometri (pengukuran cahaya)

-   Flame fotometri (pengembangan fotometri, dianalogikan spt api unggun)

-   ESA

Dasar-Dasar Fotometri

Fotometer : alat  pengukur intesitas sinar

Fotometri: (proses) pengukuran intensitas sinar

Fotometris: cara pengukuran berdasarkan pengukuran intensitas pada panjang gelombang tertentu.

Sinar/cahaya : suatu gerakan gelombang (sifatnya berpindah) elektromagnetik

Menjadi Electro Magnetic Radiation = EMR, yang mempunyai Radiant Energy (Energi Radiasi)

Panjang gelombang =

Jarak antara 2 puncak gelombang

Jarak antara 2 lembah gelombang

Satuan:

-         Angstrom =  =

-         Nanometer = nm/milimicron = =

-         Micrometer = micron =  =

 merupakan ciri khas suatu sinar

Sinar monokromatis:

·   Terdiri dari satu sinar

·   Panjang gelombang tertentu

Sinar polikromatis (spekrum cahaya):

Kumpulan sinar monokromatis dengan  bermacam-macam

Electromagnetic Radiation Characteristic, Wavelength interval, where the type of EMR begins

	Rays	Rays	UV	Visible	IR (infra red)	Microwave	Radio waves
	1	10	1800	3400	7000
nm		1	180	340	700
					0.7	400
cm						0.04	25

Sinar UV berbahaya untuk selaput mata

Sinar Visible, cahaya tampak

 

semakin     besar

UV, Visible and Short IR spectrum characteristic

Wavelength (nm)	Region Name	Color Observed
< 380	UV	Not visible
380-440	visible	Violet
440-500	visible	Blue
500-580	visible	Green
580-600	visible	Yellow
600-620	visible	Orange
620-750	visible	Red
750-2500	Short IR	Not visible

Colours and complementary colours of the UV and visible spectrum

15 Maret 2012

Prinsip Pengukuran Fotometris

Jika pada larutan suatu zat dengan ketebalan tertentu dilewatkan sinar/cahaya monokromatis maka sebagian sinar tersebut akan diabsorbsi (intensitas berkurang) oleh larutan itu.

Banyaknya sinar yang terabsorpsi tergantung dari konsntrasi zat dalam larutan. Semakin tinggi konsentrasi semakin berkurang banyak intensitasnya

Grafik hubungan adsorpsi dan panjang gelombang ( max)

   

Bagan fotometri

 

Sumber cahaya          lensa/cermin utk memfokuskan sinar         slip, celah masuk unt7ukk menyempitkan berkas sinar          monokromator         exit slip         kuvet           detektor

Lampu (Light source) :

-   Tungsten lamp

-   Halogen lamp

-   Mercury lamp

-   Hydrogen lamp

Monochromator :

-   Filter

-   Gratting /kisi

-   Prisma

Kuvet

Bentuk: diameter bulat, sisi persegi, persegi panjang’

Bahan : inert, transparan, glass, silica/quartz, plastik (sekali pakai)

Detector :

Barier layer cell (lempeng, dinding kedap cahaya)

Fotomultiplayer tube : untuk multiply sinar, supaya bisa dibaca meter, diubah jadi listrik

Meter : Readout Device

Direct riding : output photocell (langsung ke meter)

Digital Readout Device

Absorbance – concentration

27 Maret 2012

Jenis lampu berdasarkan sifatnya :

  Hg-Line spectrum : spectrum garis dari lampu Hg, Mercury line

  

Memiliki sinar monokromatis, spectrum tidak masiv, daerah sinar UV, grafik tidak kontinu, makin lama digunakan kinerja semakin menurun

  Spectrum kontinu dari lampu wolfram/tungsten

  

Daerah sinar visible, memiliki semua jenis sinar monokromatis, semakin besar , energy semakin besar, massive, kontinu, life time penggunaan tidak dapat ditentukan.

Monokromator

Filter fotometer : sumber cahaya lampu tungsten/halogen

Tungsten/halogen

Spectroline-fotometer, sumber cahaya dengan lampu Hg/Cd

Spektrofotometer, grating/kisi, sinar dating dipantulkan pada permukaan yang tidak rata kemudian menyebar

Prisma, biasanya prisma terbuat dari Kristal

Beer’s Law (hokum Beer)

I_{o :} intensitas sinar dating (incident light)

I : intensitas sinar yang diteruskan (transmitted light)

b : tebal/ jarak larutan yang dilalui sinar

A = a.b.c =  = 2-

A = absorbance

a = absoptivity : absorpsivitas zat tertentu , absorpsi/1molekul zat

b = tebal kuvet/larutan yang dilalui sinar

c = konsentrasi zat dalam larutan

%T = persenn transmisi zat dalam larutan dimana T =

Spectrophotometry nomenclature

Name	Symbol	Definition
Absorbance	A	-log T = log
Absorbsivity	a	( c in g/L)
Molar absorptivity		( c in mol/L)
Path length	b	Internal cell = sampel length in cm
Transmittance	T
Wavelength unit	nm	= 10  =  m
Absorption max	max	Wavelength which max / absorption occurs
b = 1 cm c = 1 g/dl (=1%)	A= A1% E= E1%	= absorption coef. 1 cm = extinction coef.

29 Maret 2012

Penggunaan Hukum Beer

Larutan I

Zat = P

Konsentrasi = C₁

Pembacaan Abs = A₁

Absobtivity  max = a

Tebal kuvet = b cm

A₁= a.b.c₁ … I

Larutan II

Zat = P

Konsentrasi = C₂

Pembacaan Abs = A₂

Absobtivity  max = a

Tebal kuvet = b cm

A₁= a.b.c₂ … I

 

Pada penentuan fotometris

1.       max

2.     Larutan standar

3.     Larutan blanko

Perhitungan konsentrasi

Hukum Beer :

Kalkulator Transmisi – Konsentrasi : perbandingan A dan C dibuat menjadi linier

Kurva kalibrasi : dibuat beberapa larutan standar. Semakin banyak larutan standar, maka garis/kurva kalibrasi makin valid

Syarat hokum Beer :

1.      Sinar monokromatis pada  max

2.     Konsentrasi tidak “extreme” . tidak terlalu encer/pekat : 20-70%T. idealnya 40-80%

3.     Tidak berfluoresensi (berpendar)

4.     Pengukuran dilakukan pada range (jarak) konsentrasi yang tidak terlalu besar

FOTOMETRIS

     I.        Hasil akhir reaksi

-         Berdasarkan warna  : kolorimetris

-         Berdasarkan timbulnya kekeruhan : turbidimetris

   II.        Kinetik reaksi

Perubahan konsentrasi suatu zat/satuan waktu selama reaksi berlangsung

5 April 2012

Kalkulator transmisi-konsentrasi

 

T _standar = K_{onsentrasi standar}

T _test = K _test

TURBIDIMETRI

Pengukuran : tubidimetris

Prinsip : menentukan banyaknya sinar yang diblokir oleh partikel partikel dalam suatu suspensi

Cara : mengukur sinar yag melewati kuvet

Alat : fotometer/spektrofotometer

Faktor yang mempengaruhi :

1.  Jumlah partikel

2. Diameter partikel

3. Ukuran partikel standar  sampel

4. Waktu

5. Partikel mengendap waktu pengukuran

Untuk mencegah faktor no.4&5 maka ditambahkan suspender, yang fungsinya mencegah suspensi terkoagulasi/terpisah. Contohnya : G.A dan gelatin

Pemeriksaan :

·    Timol Turbinity Test

·    ZnSO₄ tt

Nephelometri (nephel=kabut)

Sinar yang disebarkan oleh partikel partikel dalam suspense diukur pada posisi yang membentuk sudut tertentu dengan arah sinar datang pada kuvet

Bagian :

1.  Controlled intensity light source (sumber cahaya)

2. Filter

3. Kuvet

4. Detector

5. Multiplier

6. Display

Filter : red filter

Dua detector

Larutan kalibrasi : larutan yang diketahui

Kurva kalibrasi pada umumnya tidak linier maka dibuat grafik periodik.

FLUOROMETRI

energi

Fluorescence : energy emission (emisi energy)

 

Em   zat       zat  dengan level energi rendah

Energi yang di eksitasi lebih kecil dari energi A

 sinar  sinar A

Proses :  sec

Proses  sec : proses phosphorescence

Prinsip : kita memiliki energy megnetik lalu diarahkan, maka zat tadi akan tereksitasi mengeluarkan energy menjadi energy brown stoude.

Sumber cahaya  slit  monokromator  kuvet

 

Monokromator

 

Eksit slit

 

Detector

Keuntungan : sensitive ( 1000x kolorimetri)

Kerugian :

Kualitatif (-)

Terpengaruh oleh pH, temperature, dan zat lain

Untuk penentuan : caterholemine, phenylalanine, prophyrin, cortisol

 = 313, 365, 405, 436 nmH

Syarat : 1. Pelarut non flurescent

2. kuvet : pyrex atau quartz

3. tidak boleh menggunakan vaselin

4. pH

5. Temperature

6. tidak boleh ada gelembung udara

7. harus cepat dibaca : intensita berubah (semakin berkurang)

8. dipakai internal standar

Flame Photometer

Digunakan untuk logam alkali tanah (yg menyebabkan kesadahan)

Kalium :

Natrium :

Kalsium :

Lithium : Li³⁺

Magnesium : Mg²⁺

A.L

E                        E₁

                                      

                  tertentu                                                        proton

			(Exceses energy)  tertentu = khas Ground state (stable)
	Electron high energy Excited state (unstable)

 

 

Makin banyak energy yang dikeluarkan (dibebaskan) maka banyak molekul…

Na : energy utama pada  589 nm. Filter khusus/ khas, untuk natrium.

Warna kuning kemerahan

Li : merah

K : ungu

Mg : merah kebiruan

Ca : kuning kemerahan

Maka warna nyala memiliki sifa yang khas karena  berbeda

 yang dipilih untuk filter :

Sensivitas tinggi

Pengaruh spectrum lain yang berdekatan

Dalam keadaan konstan/tertentu, intensitas pada  tertentu yang dihasilkan oleh atom logam  dengan jumlah atom yang memencarkan energy, maka sebanding dengan konsentrasi zat.

Bagan flame fotometer

1.      Aspirator

2.     Automizer

3.     Flame

4.     Entrance slit

5.     Monochromator

6.     Exit slit

7.     Meter/detector

Flame Temperatures for Verious Gas Mixtures

Gas Mixture	Flame Temperature
Natural gas – Air	1840
Propane – Air	1925
Hydrogen – Air	2115
Acetylene – Air	2250
Hydrogen – Oxygen	2700
Natural gas – Oxygen	2800
Propane – Oxygen	2850
Acetylene - Oxygen	3110