ACARA VSPEKTROFOTOMETRI

A. Tujuan Praktikum1. Menentukan panjang gelombang maksimum.2. Membuat kurva standar.3. Menentukan konsentrasi larutan berwarna.B. Tinjauan Pustaka1. Tinjauan Alat dan BahanSpektrometer massa adalah alat yang mengubah molekul menjadi ion-ion, kemudian memisah-misahnya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge ratio, m/e), dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada. Sejumlah kecil senyawa yang spektrumnya akan ditentukan, dimasukkan dalam celah hampa (high vacuum), untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi. Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M, memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau parent ion). Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat, yang membelokkan berkas. Besarnya pembelokan tergantung pada massa ion. Karena M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya), spektrometer massa dapat digunakan untuk menentukan bobot molekul. Spektrometer massa berdaya pisah tinggi (high-resolution), mengukur massa sampai ketelitian empat desimal. Ketelitian ini memungkinkan penentuan rumus molekul. Jika elektron yang ditembakkan mempunyai energi cukup tinggi, maka yang dihasilkan tidak saja ion-ion induk tetapi juga bagian-bagian ion (fragments ions) yang dinamakan juga ion-ion anak (daughter ions), yakni ion asal yang pecah menjadi fragmen-fragmen leih kecil, beberapa diantaranya mengion dan terpisah-pisah oleh spektrometer berdasarkan m/e-nya (Hart, 1983).Alat yang digunakan untuk analisa spektrofotometri disebut spektrofotometer. Sesuai dengan namanya, spektrofotometer adalah alat yang terdiri dari spektrometer dan fotometer. Spektrometer menghasilkan sinar dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer mengukur intensitas sinar. Suatu spektrofotometer tersusun dari sumber spektrum yang kontinyu, monokromator, sel pengabsorbsi untuk sampel serta blanko dan suatu alat untuk mengukur perbedaan absorbsi antara sampel dan blanko tersebut. Spektrofotometer UV-Visible adalah alat yang umum digunakan di laboratorium kimia. Alat ini biasanya digunakan untuk analisa kimia kuantitatif, namun dapat juga digunakan untuk analisa kimia semi kualitatif. Prinsip kerja spektrofotometer UV-Vis didasarkan pada fenomena penyerapan sinar oleh spesi kimia tertentu di daerah ultra lembayung (ultra violet) dan sinar tampak (visible). Analisa dengan spektrofotometri sinar tampak (colourimetry) memiliki kepekaan yang cukup tinggi dan relatif mudah dilakukan. Analisa dengan cara ini digunakan secara meluas untuk menganalisa sampel dalam berbagai spesi, baik ion maupun senyawaan (Huda, 2001).Aquades merupakan air yang bahan dasarnya dari air PAM atau sumur, tetapi telah melewati proses penyulingan. Dimana sistemnya adalah air diuapkan lalu uapnya ditampung. Aquades harganya lebih mahal dari air aki yang melewati proses demineralisasi, tetapi kualitasnya jauh lebih bagus (pH nya hampir mendekati nilai pH netral) (Natsir dkk, 2009).2. Tinjauan TeoriMetode spektrofotometri adalah metode yang paling tepat untuk menetapkan antara lain konsentrasi zat-zat dalam larutan. Sebuah spektrofotometer dapat dianggap sebagai sebuah fotometer fotolistrik yang diperhalus yang memungkinkan penggunaan pita-pita cahaya yang berkesinambungan variabelnya dan lebih mendekati monokromatik. Bagian-bagian penting spektrofotometer adalah: (i) suatu sumber energi cahaya, (ii) sebuah monokromator, yakni suatu piranti untuk memencilkan cahaya monokromatik, atau lebih tepat, pita-pita sempit energi cahaya dari sumbernya, (iii) sel/kuvet kaca atau silika untuk pelarut dan larutan yang diuji dan (iv) sebuah piranti untuk menerima atau mengukur berkas atau berkas-berkas energi cahaya yang melewati pelarut atau larutan (Basset et al, 1991).Bila suatu zat disinari dengan radiasi elektromagnet, zat ini menyerap panjang-panjang gelombang tertentu dari radiasi dan membiarkan panjang gelombang panjang gelombang yang lain lewat. Pola panjang gelombang yang diserap suatu zat disebut spektrum absorbsi. Spektra absorbsi untuk senyawaan molekul disebut spektrum pita, bukan spektra garis, karena biasanya spektra itu terdiri dari daerah-daerah resapan yang lebar. Tiap daerah, atau pita, dengan analisis yang cermat ternyata terdiri dari banyak garis yang berjalan, begitu rapat dalam banyak kasus sehingga hanya sebuah spektrometer yang daya pisahnya besar saja yang dapat memisah-misahkan mereka. Meskipun istilah spektrum aslinya merujuk ke pola garis-garis dari energi cahaya, penggunaannya telah diperluas untuk merujuk ke pola-pola lain, misalnya sifat partikel-partikel yang dihasilkan oleh suatu proses. Suatu spektrum fotoelektron adalah suatu rekaman dari pelbagai energi yang dipunyai oleh elektron-elektron (Keenan et al, 1986).Hubungan antara serapan radiasi dan panjang jalan melewati medium yang menyerap mula-mula dirumuskan oleh Bouguer (1729), meskipun kadang-kadang dikaitkan kepada Lambert (1768). Suatu medium penyerap yang homogen seperti suatu larutan kimia terbagi dalam lapisan-lapisan yang sama tebalnya. Jika suatu berkas radiasi monokromatik (yakni radiasi dengan panjang gelombang tunggal) diarahkan menembus medium itu, ternyata bahwa tiap lapisan menyerap fraksi radiasi yang sama besar, atau tiap lapisan mengurangi daya radiasi berkas itu dengan fraksi yang sama besar. Andaikan misalnya bahwa lapisan pertama menyerap separuh radiasi yang memasuki lapisan itu. maka lapisan kedua akan menyerap setengah radiasi yang memasuki lapisan itu, dan daya radiasi yang keluar dari lapisan kedua ini akan menjadi seperempat dari daya aslinya; dari lapisan ketiga, seperdelapan, dan seterusnya. Penemuan Bougger dapat dirumuskan secara matematis sebagai berikut. Biasanya persamaan ditulis dengan logaritma berdasar-10 yang dengan mudah mengubah tetapan itu: = k2b Pertanyaan verbal persamaan ini mungkin adalah daya radiasi yang diteruskan berkurang secara eksponensial dengan pertambahan aritmatik tebalnya medium penyerap (Day dan Underwood, 1992).Spektrofotometri merupakan suatu metode analisa yang didasarkan pada pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu lajur larutan berwarna pada panjang gelombang spesifik dengan menggunakan monokromator prisma atau kisi difraksi dengan tabung foton hampa. Metode spektrofotometri memiliki keuntungan yaitu dapat digunakan untuk menganalisa suatu zat dalam jumlah kecil (Harini dkk, 2012).Prinsip kerja spektrofotometer berdasarkan penyerapan cahaya atau energi radiasi oleh suatu larutan. Jumlah cahaya atau energi radiasi yang diserap memungkinkan pengukuran jumlah zat penyerap dalam larutan secara kuantitatif. Spektrum cahaya tampak terdiri dari komponen-komponen merah, jingga, kuning, hijau, biru dan ungu, dimana masing-masing warna mempunyai panjang gelombang yang berbeda. Spektrum warna kuning memiliki perkiraan panjang gelombang 435-480 nm. Metode spektrofotometri ultra-violet dan sinar tampak berdasarkan pada hukum Lambert-Beer. Hukum tersebut menyatakan bahwa jumlah radiasi cahaya tampak, ultra-violet dan cahaya-cahaya lain yang diserap atau ditransmisikan oleh suatu larutan merupakan suatu fungsi eksponen dari konsentrasi zat dan tebal larutan (Triyati, 1985).Pada pembuatan larutan standar, larutan dengan konsentrasi yang berbeda-beda diperlakukan sama seperti prosedur pada optimasi dengan menggunakan kondisi serta reagen hasil optimasi. Larutan yang diperoleh diukur absorbansinya dengan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang maksimum. Data absorbansi yang diperoleh dibuat kurva kalibrasi dan dicari persamaan regresi liniernya (Riyanto, 2004).Absorbansi panjang gelombang yang berbeda tergantung pada konsentrasi zat terlarut berbeda, dan terdeteksi oleh transmisi cahaya panjang gelombang tertentu di seluruh solusi dan mengukur intensitas di sisi lain. Dengan menggunakan prinsip hukum Beer, konsentrasi zat terlarut diberikan dalam pelarut ditentukan oleh jumlah cahaya yang diserap oleh zat terlarut pada panjang gelombang tertentu (Kamat, 2002).Spektrofotometri penyerapan memiliki banyak cara dalam menawarkan alat analisis yang didapat oleh spektroskopi emisi dan memungkinkan penyelidikan bahan. Akibatnya, spektroskopi emisi dan penyerapan dan instrumentasi berhubungan erat untuk keduanya sering ditemukan pada laboratorium yang sama. Sebelum membahas aplikasi spesifik Spektrofotometri penyerapan satu terlebih dahulu harus tahu mengenai asal-usul penyerapan spetrum, menjadi akrab dengan komponen-komponen umum dari instrumen yang digunakan untuk mengukur penyerapan spektrum, dan memahami undang-undang yang mengatur redaman energi radiasi yang melewati media homogen, isotropik, dan non-logam (Timma, 1952).Penggunaan utama spektrofotometri UV-Vis adalah dalam analisis kuantitatif. Spektrofotometri UV-Vis digunakan dalam penentuan kadar senyawa organik yang mempunyai struktur kromofor atau mengandung gugus kromofor. Penentuan kadar dilakukan dengan mengukur absorbansi pada panjang gelombang maksimum (puncak kurva), agar dapat memberikan absorbansi tertinggi untuk setiap konsentrasi. Penentuan panjang gelombang maksimum yang digunakan dalam pengukuran absorbansi larutan standar maupun larutan sampel ditentukan dengan mengukur nilai absorbansi maksimum konsentrasi larutan standar. Korelasi antara konsentrasi dan absorbansi dimana semakin tinggi konsentrasi maka akan semakin tinggi pula nilai absorbansi sehingga diperoleh persamaan garis yang merupakan hubungan antara absorbansi (y) dengan konsentrasi (x) larutan standar (Kaunang dkk, 2012).C. Metodologi1. Alata. Beaker glassb. Labu ukur 100 mlc. Spektrofotometer dan kuvetd. Tabung reaksi dan rak tabung reaksi2. Bahana. Alkoholb. Aquadesc. Larutan berwarna kuning3. Cara Kerjaa. Membuat larutan standar

b. Menentukan panjang gelombang maksimum

c. Membuat kurva standar

d. Penentuan konsentrasi larutan cuplikan

D. PembahasanTabel 5.1 Penentuan Panjang Gelombang Maksimum Menggunakan Sampel dengan Konsentrasi 2 %No.Panjang gelombang (nm)Absorbansi ()

14600,953

24800,814

35000,672

45200,538

55400,439

65600,415

75800,405

86000,393

Sumber: Laporan SementaraSpektrofotometri merupakan suatu metode analisa yang didasarkan pada pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu lajur larutan berwarna pada panjang gelombang spesifik dengan menggunakan monokromator prisma atau kisi difraksi dengan tabung foton hampa (Harini dkk, 2012). Prinsip kerja spektrofotometer berdasarkan penyerapan cahaya atau energi radiasi oleh suatu larutan. Jumlah cahaya atau energi radiasi yang diserap memungkinkan pengukuran jumlah zat penyerap dalam larutan secara kuantitatif (Triyati, 1985).Pada percobaan, perlu dicari nilai panjang gelombang maksimum karena pada panjang gelombang maksimal, perubahan absorbansi untuk setiap satuan konsentrasi adalah yang paling besar. Di sekitar panjang gelombang maksimal, bentuk kurva absorbansi datar dan pada kondisi tersebut hukum Lambert-Beer akan terpenuhi. Dan jika dilakukan pengukuran ulang, maka kesalahan yang disebabkan oleh pemasangan ulang panjang gelombang akan kecil sekali, ketika digunakan panjang gelombang maksimal.Pada penentuan panjang gelombang maksimum digunakan larutan kuning dengan konsentrasi larutan tertinggi karena pada konsentrasi yang tertinggi akan terjadi penyerapan yang tertinggi sehingga dapat ditentukan panjang gelombang maksimum untuk larutan kuning dan larutan yang memiliki konsentrasi lebih kecil dapat diukur nilai absorbansinya karena range absorbansinya berada dibawah larutan dengan konsentrasi tertinggi.

Gambar 5.1 Grafik Hubungan Panjang Gelombang dan AbsorbansiPanjang gelombang yang dipakai untuk menentukan panjang gelombang maksimum pada larutan kuning adalah 460-600 nm. Untuk mencari panjang gelombang maksimum digunakan larutan dengan konsentrasi paling besar yaitu 2% agar larutan yang memiliki konsentrasi dibawahnya dapat dihitung. Nilai absorbansi pada panjang gelombang 460 nm, 480 nm, 500 nm, 520 nm, 540 nm, 560 nm, 580 nm dan 600 nm berturut-turut adalah 0,953 , 0,814 , 0,672 , 0,538 , 0,439 , 0,415 , 0,405 , dan 0,393 . Dari data tersebut diperoleh nilai absorbansi terbesar pada gelombang 460 nm. Sehingga panjang gelombang maksimum larutan kuning pada percobaan adalah 460 nm. Nilai ini sudah sesuai dengan teori yang dikemukakan oleh Triyati (1985) yang menyatakan bahwa spektrum warna kuning memiliki perkiraan panjang gelombang 435-480 nm.Tabel 5.2 Pembuatan Kurva Standar Menggunakan Panjang Gelombang 460 nmNo.Konsentrasi sampel (%)Absorbansi ()

10,40,197

20,80,398

31,20,581

41,60,767

52,00,953

Sumber: Laporan SementaraPada pembuatan kurva standar dilakukan dengan mengukur absorbansi larutan dengan konsentrasi dibawah 2% menggunakan panjang gelombang maksimum larutan kuning yang telah didapatkan dari percobaan sebelumnya yaitu 460 nm. Nilai absorbansi larutan kuning pada konsentrasi 0,4%, 0,8%, 1,2%, 1,6%, dan 2% berturut-turut adalah 0,197 , 0,398 , 0,581 , 0,767 , dan 0,953 . Sehingga dari data dapat dibuat kurva standar sebagai berikut:

Gambar 5.2 Grafik Hubungan Konsentrasi dan AbsorbansiMenurut Kaunang dkk (2012) berdasarkan hukum Lambert-Beer, korelasi antara konsentrasi dan absorbansi dimana semakin tinggi konsentrasi maka akan semakin tinggi pula nilai absorbansi sehingga diperoleh persamaan garis yang merupakan hubungan antara absorbansi (y) dengan konsentrasi (x) larutan standar. Dengan perhitungan metode regresi linier, maka diperoleh persamaan regresi : y = 0,0149 + 0,4025x.Persamaan regresi yang diperoleh dari hubungan konsentrasi dan absorbansi dapat digunakan untuk menghitung konsentrasi larutan cuplikan yang diketahui absorbansinya. Pada larutan sampel yang diuji menggunakan spektrofotometer diperoleh nilai absorbansinya sebesar 0,441 . Nilai absorbansi ini dimasukkan dalam perhitungan persamaan regresi (y), sehingga diperoleh nilai konsentrasi larutan (x) sebesar 0,9061%. Faktor-faktor yang mempengaruhi absorbansi yaitu: jenis pelarut, pH larutan, konsentrasi dan zat-zat pengganggu. Jika menggunakan jenis pelarut yang berbeda maka hasil absorbansinya akan berbeda. Pengaruh dari pH larutan, konsentrasi, dan zat-zat pengganggu adalah semakin banyak atau semakin tinggi pH (semakin asam atau semakin basa), konsentrasi larutan, dan zat-zat pengganggu maka semakin besar absorbansinya, karena semakin banyak zat yang menyerap sinar yang dipancarkan oleh spektrofotometer.E. KesimpulanPada praktikum Kimia Analitik acara V Spektrofotometri dapat diambil kesimpulan:1. Panjang gelombang maksimum larutan berwarna kuning adalah 460 nm.2. Pada kurva standar, semakin tinggi konsentrasi (x) maka akan semakin tinggi pula nilai absorbansi (y), sehingga diperoleh persamaan regresi : y = 0,0149 + 0,4025x.3. Larutan kuning dengan nilai absorbansi 0,441 memiliki konsentrasi sebesar 0,9061%.

DAFTAR PUSTAKA

Basset, J., R.C. Denny, G.H. Jeffrey, dan J. Mendham. 1991. Buku Ajar Vogel: Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik Edisi Empat. Penerbit Buku Kedokteran EGC. Jakarta.Day, R.A. dan A.L. Underwood. 1992. Analisis Kimia Kuantitatif Edisi Kelima. Erlangga. Jakarta.Harini, Bernadeta Wuri, Rini Dwiastuti, dan Lucia Wiwid Wijayanti. 2012. Aplikasi Metode Spektrofotometri Visibel untuk Mengukur Kadar Curcuminoid pada Rimpang Kunyit (Curcuma domestica). Disampaikan pada Seminar Nasional Aplikasi Sains & Teknologi (SNAST) Periode III. Tanggal 3 November 2012 di Universitas Sanata Dharma. Yogyakarta.Hart, Harold. 1983. Kimia Organik Suatu Kuliah Singkat Edisi Keenam. Erlangga. Jakarta.Huda, Nurul. 2001. Pemeriksaan Kinerja Spektrofotometer UV-Vis GBC 911A Menggunakan Pewarna Tartrazine CL 10140. Sigma Epsilon (20-21) : 15-20.Kamat, Vijaylakshmi. 2002. Pulse Oximetry. Indian Journal of Anaesthesia, Vol. 46 (4) : 261-268.Kaunang, Jurike, Fatimawali dan Feti Fatimah. 2012. Identifikasi dan Penetapan Kadar Pengawet Benzoat pada Saus Tomat Produksi Lokal yang Beredar di Pasaran Kota Manado. Jurnal Pharmacon, Vol. 1 (2) : 25-31. Keenan, Charles W., Donald C. Kleinfelter, dan Jesse H. Wood. 1986. Ilmu Kimia untuk Universitas Edisi Keenam Jilid 2. Erlangga. Jakarta.Natsir, Abdul, Hadi Sutrisno, Yenni Fahriaumi. 2009. Air hujan Sebagai Alternatif Pengencer Elektrolit Baterai pada Pembangkit Sistem Hibrid. Jurnal Teknik Rekayasa, Vol. 10 (1) : 13-21.Riyanto. 2004. Optimasi Metode Penentuan Kandungan Iodium dalam Garam Dapur dengan Spektrofotometer Uv-Vis. Jurnal Logika, Vol. 1 (2) : 31-37. Timma, D.L., 1952. Absorption Spectrophotometry. Ohio Journal of Science, Vol. 52 (3) : 117-123.Triyati, Ety. 1985. Spektrofotometer Ultra-violet dan Sinar Tampak Serta Aplikasinya dalam Oseanologi. Jurnal Oseana, Vol. X (1) : 39-47.

LAMPIRAN

Perhitungan Penentuan Konsentrasi Larutan CuplikanAbsorbansi () = 0,441 y = 0,0149 + 0,47025 x 0,441=0,0149 + 0,47025 x0,4261=0,47025 x x=0,9061=0,9061%

LAMPIRAN

Gambar 5.3 SpektrofotometerNama bagian dan fungsinya1. Layar : untuk menampilkan panjang gelombang.2. Layar: untuk menampilkan nilai transmisi/ absorbansi/ konsentrasi/ faktor.3. Mode: untuk memilih mode apa yang akan digunakan (transmission, absorbance, concentration, factor).4. Wave lenght: untuk mengubah panjang gelombang (jika diputar searah jarum jam maka panjang gelombang akan bertambah, dan sebaliknya).5. 100% T/ : untuk mengenolkan (diputar ke kanan) nilai transmisi/ absorbansi/ konsentrasi/ faktor.6. 0%T:untuk menghidupkan/ mematikan spektrofotometer.7. Tempat sampel: untuk memasukkan sampel yang akan dicari nilai transmisi/ absorbansi/ konsentrasi/ faktornya.

LAMPIRAN

Langkah Pengoperasian Spektrofotometer:1. Sambungkan spektrofotometer ke aliran listrik.2. Hidupkan spektrofotometer dengan memutar tombol 0%T ke arah kanan.3. Atur panjang gelombang menggunakan tombol Wavelength.4. Pilih mode absorbansi pada tombol Mode.5. Masukkan larutan blanko (aquades) ke tempat untuk meletakkan kuvet yang akan dicari nilai absorbansinya.6. Atur tombol 100% T/ untuk mengenolkan absorbansi larutan blanko.7. Mengganti larutan blanko dengan larutan sampel yang akan dicari absorbansinya.8. Tunggu sampai nilai absorbansi yang muncul stabil, setelah stabil absorbansi dapat dibaca.

LAPORAN PRAKTIKUMKIMIA ANALITIKACARA V. SPEKTROFOTOMETRI

Disusun Oleh :1. Amiza Fitri (H0912003)2. Bintang Ramadhan(H0912015)3. Dina Novitasari(H0912040)4. Esti Nanda A.(H0912047)5. Gagah Analdi(H0912057)Kelompok 8

PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGANFAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS SEBELAS MARETSURAKARTA2013