Spektroskopi inframerah
Dasar Teori

Source: Metode spektroskopi inframerah merupakan suatu metode yang meliputi teknik serapan (absorption), teknik emisi (emission), teknik fluoresensi (fluorescence). Komponen medan listrik yang banyak berperan dalam spektroskopi umumnya hanya komponen medan listrik seperti dalam fenomena transmisi, pemantulan, pembiasan, dan penyerapan. Penemuan infra merah ditemukan pertama kali oleh William Herschel pada tahun 1800. Penelitian selanjutnya diteruskan oleh Young, Beer Lambert dan Julius melakukan berbagai penelitian dengan menggunakan spektroskopi inframerah. Pada tahun 1892 Julius menemukan dan membuktikan adanya hubungan antara struktur molekul dengan inframerah dengan ditemukannya gugus metil dalam suatu molekul akan memberikan serapan karakteristik yang tidak dipengaruhi oleh susunan molekulnya. Penyerapan gelombang elektromagnetik dapat menyebabkan terjadinya eksitasi tingkat-tingkat energi dalam molekul. Dapat berupa eksitasi elektronik, vibrasi, atau rotasi. Rumus yang digunakan untuk menghitung besarnya energi yang diserap oleh ikatan pada gugus fungsi adalah:
E = h.ν = h.C /λ = h.C / v
E = basic damage +125
h = tetapan Planck = 6,626 x 10−34 Joule.det
v = frekuensi
C = kecepatan cahaya = 2,998 x 108 m/det
λ = panjang gelombang
ν = bilangan gelombang
Berdasarkan pembagian daerah panjang gelombang (Tabel 1), sinar inframerah dibagi atas tiga daerah yaitu:
a.	Daerah infra merah dekat
b.	Daerah infra merah pertengahan
c.	Daerah infra merah jauh
Tabel 1. Daerah panjang gelombang
| Jenis | Panjang gelombang | Interaksi | Bilangan gelombang |
| --- | --- | --- | --- |
| Sinar gamma | < 10 nm | Emisi Inti |  |
| sinar-X | 0,01 - 100 A | Ionisasi Atomik |  |
| Ultra ungu (UV) jauh | 10-200 nm | Transisi Elektronik |  |
| Ultra ungu (UV) dekat | 200-400 nm | Transisi Elektronik |  |
| sinar tampak (spektrum optik) | 400-750 nm | Transisi Elektronik | 25.000 - 13.000 cm−1 |
| Inframerah dekat | 0,75 - 2,5 µm | Interaksi Ikatan | 13.000 - 4.000 cm−1 |
| Inframerah pertengahan | 2,5 - 50 µm | Interaksi Ikatan | 4.000 – 200 cm−1 |
| Inframerah jauh | 50 - 1.000 µm | Interaksi Ikatan | 200 – 10 cm−1 |
| Gelombang mikro | 0,1 – 100 cm | serapan inti | 10 - 0,01 cm−1 |
| Gelombang radio | 1 - 1.000 meter | Serapan Inti |  |
Dari pembagian daerah spektrum elektromagnetik tersebut di atas, daerah panjang gelombang yang digunakan pada alat spektroskopi inframerah adalah pada daerah inframerah pertengahan, yaitu pada panjang gelombang 2,5 – 50 µm atau pada bilangan gelombang 4.000 – 200 cm−1 . Daerah tersebut adalah cocok untuk perubahan energi vibrasi dalam molekul. Daerah inframerah yang jauh (400–10 cm−1, berguna untuk molekul yang mengandung atom berat, seperti senyawa anorganik tetapi lebih memerlukan teknik khusus percobaan.
Metode Spektroskopi inframerah ini dapat digunakan untuk mengidentifikasi suatu senyawa yang belum diketahui,karena spektrum yang dihasilkan spesifik untuk senyawa tersebut. Metode ini banyak digunakan karena:
a.	Cepat dan relatif murah
b.	Dapat digunakan untuk mengidentifikasi gugus fungsional dalam molekul (Tabel 2)
c.	Spektrum inframerah yang dihasilkan oleh suatu senyawa adalah khas dan oleh karena itu dapat menyajikan sebuah fingerprint (sidik jari) untuk senyawa tersebut.
Tabel 2. Serapan Khas Beberapa Gugus fungsi
| Gugus | Jenis Senyawa | Daerah Serapan (cm−1) |
| --- | --- | --- |
| C-H | alkana | 2850-2960, 1350-1470 |
| C-H | alkena | 3020-3080, 675-870 |
| C-H | aromatik | 3000-3100, 675-870 |
| C-H | alkuna | 3300 |
| C=C | alkena | 1640-1680 |
| C=C | aromatik (cincin) | 1500-1600 |
| C-O | alkohol, eter, asam karboksilat, ester | 1080-1300 |
| C=O | aldehida, keton, asam karboksilat, ester | 1690-1760 |
| O-H | alkohol, fenol(monomer) | 3610-3640 |
| O-H | alkohol, fenol (ikatan H) | 2000-3600 (lebar) |
| O-H | asam karboksilat | 3000-3600 (lebar) |
| N-H | amina | 3310-3500 |
| C-N | amina | 1180-1360 |
| -NO2 | nitro | 1515-1560, 1345-1385 |