Spektrometer portabel: apa itu, jenis, dan aplikasi

Spektrometer portabel adalah perangkat analitis kompak yang dirancang untuk pengukuran cepat dan akurat karakteristik zat berdasarkan sifat spektralnya. Alat ini banyak digunakan di lapangan dan laboratorium karena mobilitas, sensitivitas tinggi, dan keserbagunaannya. Berbeda dengan sistem stasioner, alat ini memungkinkan analisis cepat tanpa perlu mengangkut sampel ke laboratorium khusus.

Prinsip kerja dan fitur desain

Spektrometri didasarkan pada pengukuran intensitas cahaya yang dipantulkan, dilewatkan, atau dipancarkan oleh sampel dalam rentang panjang gelombang tertentu. Hasil analisis ini memungkinkan untuk menentukan komposisi zat, keberadaan kontaminan, dan konsentrasi unsur-unsur. Perangkat portabel mencakup sumber cahaya, sistem optik, elemen dispersi, dan fotodetektor. Model modern sering terintegrasi dengan komputer atau perangkat seluler untuk pemrosesan dan visualisasi data secara real-time.

Kompaknya spektrometer disebabkan oleh miniaturisasi komponen optik dan penggunaan teknologi hemat energi. Beberapa model dilengkapi dengan antarmuka nirkabel, yang memudahkan penggunaannya di luar laboratorium. Mereka juga dapat dilengkapi dengan modul yang dapat diganti, memungkinkan penyesuaian perangkat untuk tugas-tugas spesifik.

Jenis spektrometer portabel

Ada berbagai jenis spektrometer portabel, yang berbeda dalam rentang spektral, metode analisis, dan tujuan penggunaannya. Setiap jenis disesuaikan untuk tugas tertentu, mulai dari pengendalian kualitas produk makanan hingga penelitian geokimia.

• Optik (UV-Vis, NIR) — menganalisis cahaya dalam rentang ultraviolet, tampak, dan inframerah dekat.
• Spektrometer Raman — menentukan struktur zat berdasarkan hamburan cahaya, efektif untuk menganalisis zat padat dan cair.
• Fluoresensi — merekam radiasi zat setelah diaktifkan oleh sumber cahaya, digunakan dalam biokimia dan kedokteran.
• Röntgenofluoresensi — digunakan untuk menganalisis komposisi unsur, terutama logam dan mineral.
• Spektrometer massa — kurang umum dalam bentuk portabel, tetapi digunakan untuk mendeteksi gas dan senyawa volatil.

Pemilihan jenis yang sesuai tergantung pada spesifikasi pengukuran dan persyaratan akurasi dan sensitivitas. Beberapa model universal dapat menggabungkan beberapa metode analisis sekaligus.

Bidang aplikasi

Spektrometer portabel digunakan dalam berbagai bidang ilmu pengetahuan dan industri. Keunggulan utamanya adalah kecepatan, kemampuan analisis di tempat, dan tidak memerlukan persiapan sampel yang rumit. Hal ini membuatnya sangat berguna dalam kondisi lapangan, pengendalian kualitas, dan situasi yang memerlukan tanggapan segera.

• Pengendalian mutu produk (analisis bahan baku dan produk jadi untuk memastikan kesesuaian dengan standar).
• Pemantauan lingkungan (penentuan zat pencemar di udara, air, dan tanah).
• Arkeologi dan seni rupa (analisis non-destruktif bahan dan pigmen).
• Kedokteran dan farmasi (pengendalian komposisi obat-obatan dan diagnosis cairan biologis).
• Geologi dan pertambangan (penentuan komposisi batuan dan bijih langsung di lokasi tambang).
• Keamanan dan kriminalistik (analisis cepat zat dan bahan mencurigakan di lokasi kejadian).

Ketepatan pengukuran yang tinggi dan keserbagunaan memungkinkan penggunaan spektrometer portabel baik dalam penelitian ilmiah maupun dalam tugas-tugas terapan. Mereka juga digunakan untuk tujuan pendidikan untuk mengajarkan mahasiswa metode analisis spektral.

Keunggulan dan keterbatasan

Meskipun memiliki banyak kemungkinan, spektrometer portabel memiliki kelebihan dan kekurangan. Pemilihan alat ini memerlukan pertimbangan spesifik tugas, kondisi operasi, dan persyaratan hasil analisis. Keunggulan perangkat portabel:

• Ukuran kompak dan ringan: memungkinkan penggunaan alat di tempat-tempat yang sulit dijangkau.
• Persiapan cepat: tidak memerlukan pengaturan dan kalibrasi yang rumit.
• Otonom: beroperasi dengan baterai, sering dilengkapi dengan memori internal dan antarmuka nirkabel.

Di antara kelemahan spektrometer portabel adalah:

• Sensitivitas terbatas: kalah akurat dibandingkan dengan analog laboratorium dalam menganalisis campuran kompleks.
• Rentang spektral terbatas: setiap model disesuaikan untuk rentang panjang gelombang tertentu.

Dengan demikian, spektrometer portabel merupakan alat yang praktis untuk analisis cepat, terutama di lapangan dan lingkungan produksi. Namun, untuk penelitian yang lebih kompleks, lebih disarankan menggunakan instalasi laboratorium stasioner.