Metode spektrofotometri inframerah (IR) digunakan untuk menentukan gugus fungsional suatu senyawa melalui prinsip absorpsi cahaya inframerah oleh molekul dalam senyawa yang dianalisis.
Panjang gelombang IR lebih pendek daripada panjang gelombang sinar tampak maupun UV, oleh karena itu IR tidak mampu mentransisikan elektron, melainkan hanya menyebabkan molekul bergetar atau bervibrasi.
Spektrofotometer inframerah mempunyai sistem optik yang serupa dengan ultraviolet atau sinar tampak. Perbedaan utama terletak pada sumber energi dan sel. Sumber radiasi pada spektrofotometri bias laser. Oleh karena sinar inframerah mempunyai energi yang lebih rendah dari sinar ultraviolet atau sinar tampak, maka tebal sel yang dipakai pada spektrofotometer lebih tipis daripada untuk spektrofotometer lainnya ( 0,002 mm).
Bila
suatu molekul menyerap radiasi inframerah, energi yang diserap akan menyebabkan
kenaikan dalam amplitude getaran atom-atom di dalamnya. Atom dalam molekul
bervibrasi secara konstan baik berupa uluran (stretching) maupun tekukan (bending).
Dengan demikian molekul berada dalam keadaan vibrasi tereksitasi sehingga energi yang terserap ini akan dilepas kembali dalam bentuk panas bila molekul itu kembali ke keadaan dasar.
Banyaknya energi yang diserap oleh suatu ikatan bergantung pada perubahan dalam momen ikatan seperti vibrasi atom-atom yang saling berikatan. Oleh sebab itu, tipe ikatan yang berbeda akan menyerap radiasi inframerah pada panjang gelombang yang berbeda pula sehingga spektroskopi inframerah dapat digunakan untuk tujuan kualitatif yaitu untuk mengidentifikasi berbagai gugus fungsi yang terdapat dalam senyawa yang diujikan.
Cara
kerja alat spektrofotometri inframerah dapat dijelaskan dimana mula-mula sinar inframerah
dilewatkan melalui sampel dan larutan pembanding, kemudian dilewatkan pada
monokromator untuk menghilangkan sinar yang tidak diinginkan (stray radiation).
Berkas ini kemudian didispersikan melalui prisma atau gratting. Dengan melewatkannya melalui slit, sinar tersebut dapat difokuskan pada detektor yang akan mengubah berkas sinar menjadi sinyal listrik yang selanjutnya direkam oleh recorder (perekam).
Spektrofotometer canggih selalu dilengkapi recorder untuk menekan hasil percobaan. Alat perekam ini mempermudah dan mempercepat pengolahan data. Data absorbsi mulai dari panjang gelombang 2,5 mikron (υ 4000 cm-1) hingga 25 mikron (υ 400 cm-1) direkam secara otomatis. Bahkan spektrofotometer bias dilengkapi sistem komputer bias dibuat sesuai dengan yang diinginkan.
Adapun bagian-bagian penting dari instrumen spektrofotometer inframerah, yaitu: sumber radiasi, monokromator dan detektor.
Diagram instrumen tersebut disajikan pada gambar di bawah yaitu:
Penggunaan spektrum inframerah untuk penentuan struktur senyawa organik biasanya antara 650-4000 cm-1 (15,4-2,5 µm) yang merupakan daerah fundamental. Daerah di bawah frekuensi 650 cm-1 dinamakan infra merah jauh dan daerah di atas frekuensi 4000 cm-1 dinamakan infra merah dekat. Letak puncak serapan dapat dinyatakan dalam satuan frekuensi (µm) atau bilangan gelombang (cm-1).
Molekul senyawa akan tereksitasi ke tingkatan energi yang lebih tinggi apabila menyerap radiasi inframerah. Dalam proses penyerapan, energi yang diserap akan menaikkan amplitudo gerakan vibrasi ikatan dalam molekul. Namun, hanya ikatan yang memiliki momen dipol yang dapat menyerap radiasi inframerah.
Demikian penjelasan mengenai alat Spektrofotometer FT-IR. Semoga bermanfaat ya !!!