91627588 analisis fosfor dan krom

18
ANALISIS FOSFOR DAN KROM (VI) SECARA SPEKTROFOTOMETRI UV-VIS I. Tujuan Percobaan 1. Menentukan konsentrasi fosfat dalam sample secara spektofotometri 2. Mempelajari teknik analisis spesies krom (VI) dengan metode difenil karbazida 3. Menguasai teknik analisis spektofotometri untuk unsur logam dan non logam II. Pendahuluan Spektofotometer sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari spektrofotometer dan fotometer. Spektofotometer menghasilakn sinar dari spektrum dengan panjang gelombang tertentu. Fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditranmisikan atau yang diabsbsi. Jadi spektrofotometer digunakan untuk mengukur energi secara relative jika energi tersebut ditransmisikan sebagai suatu panjang gelombang. Kelebihan spektofotometer dibandingkan fotometer adalah panjang gelombang dari sinar putih dapat lebih terseleksi. Penentuan fosfor merupakan tes control analitik yang digunakan secara luas. Fosfat merupakan zat essensial dari pupuk,jaringan tubuh,tanah,tanaman serta ditemukan banyak pada produk industri dari baja hingga deterjen. Ada beberapa metode untuk analisis fosfor,diantaranya : 1. Metode standar Deniges 2. Metode Tschop’s 3. Metode king’s 4. Metode Ammonium molibdat dan hidroquinon 5. Metode Ammonium molibdat dan asam askorbat 6. Metode Ammonium vanadat 7. Metode reagen tunggal vanadomolibdat Suatu spektrofotometer tersusun atas sumber spectrum tampak yang kontinyu,monokromator,sel pengabsorbsi untuk larutan sample atau blanko dan suatu alat untuk mengukur perbedaan absorbsi antara sample dan blanko ataupun pembanding.sumber yang biasa digunakan pada spektroskopi absorbsi adalah lampu wolfram,lampu hydrogen atau lampu deuterium digunakan sebagai sumber pada daerah

Upload: tubagus-singgih

Post on 20-Oct-2015

71 views

Category:

Documents


7 download

TRANSCRIPT

  • ANALISIS FOSFOR DAN KROM (VI)

    SECARA SPEKTROFOTOMETRI UV-VIS

    I. Tujuan Percobaan

    1. Menentukan konsentrasi fosfat dalam sample secara spektofotometri

    2. Mempelajari teknik analisis spesies krom (VI) dengan metode difenil karbazida

    3. Menguasai teknik analisis spektofotometri untuk unsur logam dan non logam

    II. Pendahuluan

    Spektofotometer sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari

    spektrofotometer dan fotometer. Spektofotometer menghasilakn sinar dari spektrum

    dengan panjang gelombang tertentu. Fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya

    yang ditranmisikan atau yang diabsbsi. Jadi spektrofotometer digunakan untuk

    mengukur energi secara relative jika energi tersebut ditransmisikan sebagai suatu

    panjang gelombang. Kelebihan spektofotometer dibandingkan fotometer adalah

    panjang gelombang dari sinar putih dapat lebih terseleksi.

    Penentuan fosfor merupakan tes control analitik yang digunakan secara luas. Fosfat

    merupakan zat essensial dari pupuk,jaringan tubuh,tanah,tanaman serta ditemukan

    banyak pada produk industri dari baja hingga deterjen. Ada beberapa metode untuk

    analisis fosfor,diantaranya :

    1. Metode standar Deniges

    2. Metode Tschops

    3. Metode kings

    4. Metode Ammonium molibdat dan hidroquinon

    5. Metode Ammonium molibdat dan asam askorbat

    6. Metode Ammonium vanadat

    7. Metode reagen tunggal vanadomolibdat

    Suatu spektrofotometer tersusun atas sumber spectrum tampak yang

    kontinyu,monokromator,sel pengabsorbsi untuk larutan sample atau blanko dan suatu

    alat untuk mengukur perbedaan absorbsi antara sample dan blanko ataupun

    pembanding.sumber yang biasa digunakan pada spektroskopi absorbsi adalah lampu

    wolfram,lampu hydrogen atau lampu deuterium digunakan sebagai sumber pada daerah

  • UV. Kebaikan lampu wolfram adalah energi radiasi yang dibebaskan tidak bervariasi

    pada berbagai panjang gelombang. Untuk memperoleh tegangan yang stabil dapat

    digunakan transformeter. Monokromator digunakan untuk memperoleh sumber radiasi

    yang monokromatis. Alatnya dapat berupa prisma ataupun grating. Untuk mengarahkan

    sinar monokromatis yang diinginkan dari hasil penguraian ini dapat digunakan celah.

    Jika celah posisinya tetap maka prisma atau gratingnya yang diteruskan untuk

    mendapatkan yang diinginkan .

    Sel absorbsi ,pada pengukuran didaerah tampak kuvet kaca atau kaca korex dapat

    digunakan,tetapi pada pengukuran didaerak UV kita harus menggunakan sel kuarsa

    karena gelas tidak tembus pada daerah ini. Sel yang terbaik adalah kuarsa atau gelas

    hasil leburan serta seragam keseluruhannya. Sedangkan detektor adalah memberikan

    respon terhadap berbagai panjang gelombang.

    Hubungan antara absorbsi dan konsentrasi dari suatu larutan yang menyerap radiasi

    elektromagnetik pada panjang gelombang ultraviolet dan visible dapat dinyatakan

    dalam persamaan Bouger-Lambert-Beer sebagai berikut :

    A = .b.c

    Dimana A = absorbansi

    = absorbansivitas molar

    b = tebal media

    c = konsentrasi molar

    krom(VI) dapat dianalisis dengan spektrofotometer UV-VIS karena krom(VI) termasuk

    logam transisi dan elektron terluar pada konfigurasi elektron terdapat pada orbital d.

    elektron dalam orbital d dan f berada pada daerah UV-VIS atau mempunyai yang

    sama dengan UV-Visible,maka krom(VI) dapat menyerap radiasi UV-Visible dan

    spektrofotometer dapat digunakan untuk menganalisisnya.

    III. Alat dan Bahan

  • a) Alat

    Spektrofotometer

    Alat-alat gelas

    Beker gelas kuvet

    Pipet

    Pompa

    b) Bahan

    Larutan stok P 100 ppm

    Larutan ammonium molibdat 5%

    Larutan ammonium vanadat 0.25%

    Larutan NHO3 10%

    Difenil karbazida 0.01% dalam aseton

    Asam sulfat 0.1 M

    Larutan standar Krom (VI) 10 ppm,dibuat dari K2Cr2O4

    c) Gambar alat

    Skema alat spektrofotometer UV-VIS

    Sel sampelMono-kromator

    Sumber radiasi

    detektor

    recorder

  • V. Hasil Percobaan

    1) Fosfor

    Penentuan optimum

    C A

    0.75

    350 1.6360 0.88370 0.694380 0.544390 0.424400 0.342410 0.262420 0.204430 0.179440 0.141450 0.109460 0.083470 0.063480 0.052490 0.026500 0.015

    Penentuan waktu kestabilan kompleks

    Ct

    (menit)

    0.75

    2 0.2554 0.2566 0.2588 0.2610 0.26212 0.26414 0.26516 0.26718 0.27620 0.27822 0.27824 0.278

    c) Kurva kalibrasi

    V C (nm) A (nm)0.25 1 0.1260.5 2 0.2050.75 3 0.265

    1 4 0.31.25 5 0.348

  • 2) Krom(VI)

    a) Penentuan optimum

    C A

    0.75

    450 0.338455 0.318460 0.283465 0.253470 0.225475 0.192480 0.166485 0.134490 0.109495 0.085500 0.065505 0.05510 0.032

    b) Penentuan waktu kestabilan kompleks

    Ct

    (menit)

    0.75

    0 0.2772 0.2774 0.2786 0.2778 0.27810 0.27812 0.278

    c) Kurva kalibrasi

    V C (ppm) A (nm)4 3.2 0.0958 6.4 0.19412 9.6 0.33816 12.8 0.436

    VI. Pembahasan

  • Percobaan ini bertujuan untuk menentukan konsentrasi fosfat dalam

    sample secara spektrofotometri,mempelajari metode analisis spesies

    krom(VI)dengan metoda difenilkarbazida,menguasai teknik analisis

    spektrofotometri untuk unsur logam dan non logam. Instrumen spektrofotometer

    yang digunakan adalah spektrofotometer UV-VIS yang menggunakan radiasi

    elektromagnetik dengan panjang gelombang masing-masing sinar 200-380nm dan

    380-700nm.

    Untuk analisis fosfor secara spektrofotometri maka pertama-tama

    dilakukan pengenceran larutan standar P 100ppm sebanyak

    0,0;0.25;0.50;0.75;1.00;1.25. Selanjutnya masing-masing dimasukkan labu takar

    25ml dan ditanbah 1ml larutan pereaksi ammonium molibdovanadat,lalu

    ditambah juga 2 tetes HNO3 yang bertujuan sebagai katalis asam. Delanjutnya

    diencerkan dengan akuades sampai tanda batas. Pengenceran dilakukan karena

    analisis dengan menggunakan spektrofotometer tidak dapat dilakukan untuk

    konsentrasi yang pekat. Jika konsentrasi masih rendah maka dapat memenuhi

    hukum Lambert-Beer. Jika konsentrasi terlalu pekat maka makin banyak molekul

    dalam larutan sehingga akan terjadi interaksi antar molekul itu sendiri dan

    akibatnya interaksi dengan cahaya atau penyerapan radiasi menjadi berkurang.

    Pada percobaan ini larutan blanko yang digunakan adalah larutan

    standar 100ppm.Larutan blanko dimasukkan dalam kuvet dan dimasukkan dalam

    spektrofotometer kemudian diukur absorbansinya pada 0 atau transmitansi 100%.

    Setelah angka menunjukkan angka 0 maka larutan blanko mempunyai nilai

    absorbansi 0 artinya larutan blanko tidak menyerap radiasai. Nilai transmitansi

    100% artinya meneruskan 100% tanpa ada yang diserap,dipantulkan ataupun

    dibiaskan.

    Penggantian larutan blanko dengan larutan pengompleks harus dlakukan

    dengan cepat agar udara tidak masuk dan mempengaruhi data yang keluar.

    Sebelum memasukkan kuvet,kuvet harus dibersihkan dengan tissue agar

    penyerapan sinar oleh larutan tidak terganggu oleh kotoran yang menempel pada

    kuvet.Setelah pengenceran maka ditentukan gelombang maksimum 350-500 nm

    dengan interval 10,setelah iru ditentukan (t) kestabilan kompleks dengan selang

    waktu 2 menit sampai A tidak ada. Dari percobaan itu maka akan diperoleh data C

    dan A yang kemudian dapat dibuata kurva kalibrasi sehingga didapat persamaan y

  • = 0.0539x+0.0671, maka dari grafik itu didapat konsentrasi sampel setelah

    pengenceran yaitu sebesar 60.7 M

    Sedangkan pada analisis krom(VI) hampir sama dengan analisis fosfor.

    Bedanya larutan standar yang digunakan 0.4.8.12.16.20,penambahan 3 tetes

    H2SO4 bertujuan untuk memberikan suasan asam, selain itu ditambah pula 2 ml

    difenil karbazida 0.01% dan dilakukan pengenceran dengan labu takar 25 ml. 1

    larutan standar diukur absorbansinya pada panjang gelombang 450-500nm. Dari

    percobaan ini maka akan didapat data C vs A sehingga dapat dibuat kurva

    kalibrasi dan didapat persamaan y =0.0073x-0.026,maka dari grafik didapat

    konsentrasi sampel setelah pengenceran 36.917 M

    Sedangkan untuk menentukan panjang gelombang maksimum yaitu dibuat

    grafik kurva vs A dengan konsentarsi tetap sehingga dari anaisis fosfor didapat

    max = nm,sedangkan untuk krom(VI) didapat max = nm. Untuk

    menentukan kandungan fosfor sebagai P sampel maka dibuat larutan sampel misal

    0.75 lalu ditambah 2 ml larutan ammonium molobdov anadat + beberapa tetes

    asam nitrat dan diencerkan dengan akuades pada labu takar 25 ml sampai tanda

    batas. Lalu ditentukan panjang gelombang dan ditentukan wakltu kestabilan

    komplek dengan interval 2 menit. Dari percobaan ini maka akan didapat data t

    (menit) dan absorbansi (A) dan dibuat grafik t vs A.Dari grafik tersebut maka

    dapat ditentukan saat t stabil yaitu pada menit ke 10,11,12. Sedangkan untuk

    krom(VI) juga dilakukan cara yang sama tapi ada sedikiy perbedaan yaitu katalis

    asamnya menggunakan asam sulfat serta ditambah 2 ml difenilkarbazida 0.01%.

    untuk krom(VI) maka dapat ditentukan t stabil pada menit ke 8,10,12.

    VII. Kesimpulan

  • Untuk menentukan konsentrasi fosfat dan krom(VI) dapat digunakan

    dengan metode spektrofotometri

    Dari hasil percobaan didapat

    Konsentrasi sampel untuk fosfat = 60.1 ppm

    untuk kro (VI) = 36.917 ppm

    Sedangkan untuk penentuan maksimum diperoleh bahwa

    maksimum fosfor = 350 nm

    maksimumkrom (VI) = 450 nm

    DAFTAR PUSTAKA

    Day, J.R.R.A, Underwood, A.L, 1996, Analisa Kimia Kuantitatif, Edisi ke-5,

    Erlangga, Jakarta, hal: 461-471

    Khopkar, SM,1985, Basic Concept of Analytical Chemistry, edisi I, Willey Bastern

    Limited, Bombay, hal 345-347

    Mudasir ,2001,Kimia Anaisis Instrumental I,FMIPA-UGM , Yogyakarta,hal: 21-26

    Sugiharo, E, 1990, Diktat Kimia Pemisahan, FMIPA-UGM, Yogyakarta, hal: 84-98

    Lampiran : 1. laporan sementara

    2. perhitungan dan grafik

    3.tugas

    Mengetahui, Yogyakarta, 9 April 2007

    Asisten Pembimbing Praktikan,

    Khusnul Retnoningsih Ardia Nita RDGRAFIK DAN PERHITUNGAN

    1. Pengenceran Larutan Standar

    Rumus Pengenceran

    M1.V1 = M2.V2 M1 = 100 ppmV2 = 25 ml

  • Fosfor

    V1 = 0.25 ml

    M1.V1 = M2.V2100.0.25 = M2.25

    M2 = 1 ppm

    V1 = 0.5 ml

    M1.V1 = M2.V2

    100.0.5 = M2.25

    M2 = 2 ppm

    V1 = 0.75 m;

    M1.V1 = M2.V2

    100.0.75 = M2.25

    M2 = 3 ppm

    V1= 1.0 ml

    M1.V1 = M2.V2

    100.1 = M2.25

    M2 = 4 ppm

    V1 = 1.25 ml

    M1.V1 = M2.V2

    100.1.25 = M2.25

    M2 = 5 ppm

    Krom (VI)

    V1 = 4 ml

    M1.V1 = M2.V2

    100.4 = M2.25

    M2 = 16 ppm

    V2 = 8 ml

    M1.V1 = M2.V2

    100.8 = M2.25

    M2 = 32 ppm

    V1= 12 ml

    M1.V1 = M2.V2

    100.12 = M2.25

    M2 = 48 ppm

    V1= 16 ml

    M1.V1 = M2.V2

    100.16 = M2.25

    M2 = 64 ppm

    V1 = 20 ml

    M1.V1 = M2.V2

    100.20 = M2.25

    M2 = 80 ppm

    2. Penentuan optimum

    fosfor

    C A0.75 350 1.6

    360 0.88370 0.694380 0.544390 0.424400 0.342410 0.262

  • 420 0.204430 0.179440 0.141450 0.109460 0.083470 0.063480 0.052490 0.026500 0.015

    GRAFIK vs A

    00.20.40.60.8

    11.21.41.61.8

    0 200 400 600 ^(nm)

    A

    Series1

    optimum = 350 nm

    krom(VI)

    C A

    0.75

    450 0.338455 0.318460 0.283465 0.253470 0.225475 0.192480 0.166485 0.134490 0.109495 0.085500 0.065505 0.05510 0.032

    GRAFIK vs A

  • 00.05

    0.1

    0.15

    0.2

    0.25

    0.3

    0.35

    0.4

    440 460 480 500 520^ (nm)

    A Series1

    optimum = 450 nm3. Penentuan waktu kestabilan kompleks

    fosfor

    C t (menit) A

    0.75

    2 0.2554 0.2566 0.2588 0.26

    10 0.26212 0.26414 0.26516 0.26718 0.27620 0.27822 0.27824 0.278

    GRAFIK t Vs ^

    0.25

    0.255

    0.26

    0.265

    0.27

    0.275

    0.28

    0 10 20 30t (menit)

    ^ (n

    m) Seri

    es1

    Krom(VI)

  • Ct

    (menit)

    0.75

    0 0.2772 0.2774 0.2786 0.2778 0.278

    10 0.27812 0.278

    GRAFIK t Vs A

    0.2768

    0.277

    0.2772

    0.2774

    0.2776

    0.2778

    0.278

    0.2782

    0 5 10 15t (menit)

    A (n

    m)

    Series1

    4. Membuat kurva kalibrasi

    Fosfor

    V C A (nm)0.25 1 0.1260.5 2 0.205

    0.75 3 0.2651 4 0.3

    1.25 5 0.348

    GRAFIK C vs Ay = 0.0539x + 0.0871

    R2 = 0.9774

    0

    0.050.1

    0.15

    0.2

    0.250.3

    0.35

    0.4

    0 2 4 6C (ppm)

    A (n

    m)

    Krom(VI)

    V C (ppm) A (nm)

  • 4 16 0.0958 32 0.194

    12 48 0.33816 64 0.436

    GRAFIK C vs Ay = 0.0073x - 0.026

    R2 = 0.994

    00.050.1

    0.150.2

    0.250.3

    0.350.4

    0.450.5

    0 20 40 60 80C (ppm)

    A (n

    m)

    Series1

    Linear(Series1)

    5. Menentukan konsentrasi sampel

    Fosfor

    Absorbansi sample = 0.198 nm = C

    Persamaan garis y = 0.0539x+0.0671

    y = absorbansi

    x = konsentrasi

    C = ax+b

    0.198 = 0.0539x+0.0671

    0.1309 = 0.0539x

    x = 2.428

    factor pengnceran 25x

    maka konsentrasi sample = 2.428 x 25

    = 60.7 ppm

    Krom(VI)

    Absorbansi sample = 0.279 nm = C

    Persamaan garis y =0.0073x-0.026

    y = absorbansi

    x = konsentrasi

    C = ax+b

  • 0.279 = 0.0073x-0.026

    0.0539 = 0.0073x

    x = 7.38

    Faktor pengenceran 5x

    Maka konsentrasi sample = 7.38x5

    = 36.917 ppm

  • TUGAS PRAKTIKUM

    KROMIUM (Cr)

    Bilangan oksidasi kromium tertinggi sama dengan jumlah elektron pada orbital 3d dan

    4s, yaitu enam (6). Kromium (VI) hanya didapatkan sebagai spesies okso seperti CrO3,

    CrO42-, dan CrO2F2 dan merupakan reagen pengoksidasi yang kuat.

    Beberapa tingkat oksidasi dan stereokimia dari krom terlihat pada tabel dibawah :

    Tabel 1. Tingkat Oksidasi Dan Stereokimia Dari Krom

    Biloks Bilangan Koordinasi Struktur Geometri Contoh

    Cr2- Na2[Cr(CO)5]Cr1- Oktahedral Na2[Cr(CO)10]Cr0 6 Oktahedral Cr(CO)6, [CrCO5I]-

    Cr1+ 6 Oktahedral [Cr(bipy)3]+

    Cr2+4 Tetrahedral CrCl2(MeCN)2, CrI2(OPPh3)36 Oktahedral CrF2, CrCl2

    Cr3+

    3 Planar Cr(NPr2)34 Tetrahedral PCl4+CrCl4-

    5 Trigonal Bipiramid (TBP) CrCl3(NMe3)2

    6 Oktahedral [Cr(NH3)6]2+

    Cr4+4 Tetrahedral Ba2CrO46 Oktahedral K2CrF6

    Cr5+

    4 Tetrahedral CrO43-

    5 CrF56 Oktahedral K2[CrOCl5]

    Cr6+ 4 Tetrahedral CrO42-, CrO3

    Kelimpahan

    Kelimpahan unsur kromium didapat sebagai mineral Chromite (FeCr2O4).

  • Rumus Kimia : Fe Cr2O4, Besi Kromium Oksida

    Klas : Oksida dan Hidroksida

    Kelompok : Spinel

    Kegunaan : Utamanya sebagai bijih dari kromium,

    Komponen refraktori, sebagai pewarna, dan sebagai mineral spesimen.

    Informasi lebih lanjut :

    http://www.galleries.com/minerals/oxides/chromite/chromite.htm

    Untuk memperoleh kromium murni dapat dilakukan dengan :

    Mineral Kromite direaksikan dengan basa dan oksigen untuk mengubah Cr(III) menjadi Cr(VI)

    Reduksi Cr(VI) menjadi Cr(III) dengan karbon

    Reduksi Cr(III) menjadi Cr(0) dengan aluminium

    Beberapa sifat dari logam kromium :

    Logam berwarna putih, keras (mp 19030C).

    Tahan terhadap korosi (digunakan sebagai bahan pelapis melalui proses

    elektroplating).

    Larut dalam asam-asam mineral (HCl, H2SO4)

    Pada temperatur yang terkontrol kromium dapat bereaksi dengan unsur

    halogen, belerang, silikon, boron, nitrogen, karbon dan oksigen.

    Senyawaan Kromium

    I. Halida

    Halida dari kromium (II) dapat dibuat dengan mereaksikan antara logam

    kromium dengan asam HF, HCl, HBr dan I2 pada temperatur 600 7000C atau

    reduksi trihalida dengan H2 pada 500 6000C.

  • Halida dari Cr(III) dapat dibuat dengan melalui :

    a. Mereaksikan dengan SOCl2 pada hidrat klorida.b. Sublimasi dengan gas klor pada 6000C.

    Tabel 2. Halida dari krom

    Halogen Cr(II) Cr(III) Biloks > (III)F

    CrF2 CrF3; Hijau, mp 1404 0C CrF4; Hijau subl 100 0CCrF5; Merah, mp 30 0CCrF6; Kuning

    Cl CrCl2CrCl3Violet, mp 1150 0C CrCl4

    Br CrBr2 CrBr3Hitam, sublimasi CrBr4

    I CrI2CrI3Hitam, dekomposisi

    II. Oksida

    Oksida terpenting dari krom : Cr2O3, CrO2 dan CrO3. Cr2O3 dapat dibuat dengan membakar logam kromium dalam oksigen, dekomposisi termal dari Cr(IV) oksida. CrO2 dibuat melalui reduksi hidrotermal dari CrO3. CrO3 dibuat dengan jalan mereaksikan antara larutan asam dengan Na/K dikromat.

    III. Senyawa biner dari krom yang lain

    Senyawaan sulfida Cr2S3.

    LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ANALITIK

    ANALISIS FOSFOR DAN KROM (VI)

  • SECARA SPEKTROFOTOMETRI UV-VIS

    Disusun oleh:Nama : Ardia Nita RosmadewiNIM : 05/187190/PA/10703Hari/Tanggal : Selasa, 20 Maret 2007Asisten : Khusnul Retnoningsih

    LABORATORIUM KIMIA ANALITIK

    FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

    UNIVERSITAS GADJAH MADA

    YOGYAKARTA

    2007

    DAFTAR PUSTAKA