laporan analitik instrumen kadar kafein
TRANSCRIPT
LAPORAN PRAKTIKUM INSTRUMEN ANALITIK
SPEKTROFOTOMETRI UV
SEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2014
MODUL : PENENTUAN KADAR KAFEIN
(METODA SPEKTROFOTOMETRI)
PEMBIMBING : Dra. DEWI WIDYABUDININGSIH, M.T
DISUSUN OLEH
KELOMPOK : 8
SUCI SUSILAWATI (131411029)
DILA ADILA (131411059)
RIMA AGUSTIN M. (131411061)
ULFA NURUL A. (131411063)
PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA
JURUSAN TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2014
PEMBUATAN : 22 MARET 2014
PENYERAHAN : 27 MARET 2014
LAPORAN PRAKTIKUM INSTRUMEN ANALITIK
MODUL PRAKTIKUM: PENENTUAN KADAR KAFEIN
(METODA SPEKTROFOTOMETRI)
NAMA PEMBIMBING : Dra. DEWI WIDYABUDININGSIH, M.T
NAMA MAHASISWA : SUCI SUSILAWATI
DILA ADILA
RIMA AGUSTIN M.
ULFA NURUL A.
TANGGAL PRAKTEK : 22MARET 2014
TANGGAL PENYERAHAN : 27MARET 2014
A. TUJUAN
Tujuan dari percobaan ini adalah :
1. Mempunyai pengetahuan dasar dan keterampilan dalam menggunakan peralatan
spektrofotometer.
2. Memahami prinsip dan cara kalibrasi /verifikasi peralatan spektrofotometer UV-Vis
dan sejenisnya
3. Mampu melakukan kalibrasi/verifikasi peralatan spektrofotometer UV-Vis sesuai
dengan persyaratan sistem mutu.
4. Mampu melakukan pemeliharaan peralatan spektrofotometer sehingga optimal dan
tetap awet
B. DASAR TEORI
1. Spectrofotometer
Spektrofotometri UV-VIS adalah pengukuran serapan cahaya di daerah
ultraviolet (200 – 350 nm) dan sinar tampak (350 – 800 nm) oleh suatu senyawa. Serapan
cahaya UV atau VIS (cahaya tampak) mengakibatkan transisi elektronik, yaitu promosi
elektron- elektron dari orbital keadaan dasar yang berenergi rendah ke orbital keadaan
tereksitasi berenergi lebih tinggi.
Panjang gelombang cahaya UV-VIS bergantung pada mudahnya promosi
elektron. Molekul-molekul yang memerlukan lebih banyak energi untuk promosi
elektron, akan menyerap pada panjang gelombang yang lebih pendek. Molekul yang
memerlukan energi lebih sedikit akan menyerap pada panjang gelombang yang lebih
panjang.
Prinsip dari spektrofotometri UV-VIS senyawa yang menyerap cahaya dalam
daerah tampak (senyawa berwarna) mempunyai elektron yang lebih mudah dipromosikan
dari pada senyawa yang menyerap pada panjang gelombang lebih pendek. Jika radiasi
elektromagnetik dilewatkan pada suatu media yang homogen, maka sebagian radiasi itu
ada yang dipantulkan, diabsorpsi, dan ada yang transmisikan. Radiasi yang dipantulkan
dapat diabaikan, sedangkan radiasi yang dilewatkan sebagian diabsorpsi dan sebagian lagi
ditransmisikan.
Spektrofotometer 1500 shimadzu
Absorpsivitas hanya tergantung pada suhu, pelarut, struktur molekul dan panjang
gelombang atau frekuensi radiasi yang digunakan. Spektrum absorpsi (kurva absorpsi)
adalah kurva yang menggambarkan hubungan antara absorban atau transmitan suatu
larutan terhadap panjang gelombang atau frekuensi radiasi.
Pemilihan panjang gelombang untuk analisis kuantitatif dilakukan berdasarkan
pada spektrum absorpsi yang diperoleh pada percobaan. Pengukuran absorpsi harus
dilakukan pada panjang gelombang absorban maksimum λ maks karena :
1. Kepekaan maksimum dapat diperoleh jika larutan dengan konsentrasi tertentu
memberikan signal yang kuat pada panjang gelombang tersebut.
2. Perbedaan absorban sangat minimal dengan berubahnya panjang gelombang
disekitar panjang gelombang absorban maksimum sehingga kesalahan
pengukuran sangat kecil.
Pelarut yang digunakan untuk spektrofotometri harus memenuhi persyaratan
tertentu agar diperoleh hasil pengukuran yang tepat. Pertama-tama, pelarut harus dipilih
yang melarutkan komponen analat, tetapi sesuai dengan bahan kuvet.
2. Kafein
Kafein dikenal sebagai trimethylxantine dengan rumus kimia C8H10N4O2 dan
termasuk jenis alkaloida. Bentuk alami kafein adalah Kristal putih, prisma heksagonal
dan dan berbobot molekul 194,19 dalton. Kafein memiliki titik leleh 238oC dan
mengalami sublimasi pada suhu 178oC. Kafein terdapat secara alami pada biji kopi, biji
coklat, daun teh serta cula nuts.
Stuktur kimia dari kafein:
Kafein adalah kristal putih alkaloida xantina yang pahit, yang merupakan obat
stimulan psychoactive. Alkaloid adalah senyawa organik mirip alkali yang mengandung
atom nitrogen yang bersifat basa dalam cincin heterosiklik. Kafein ditemukan di dalam
berbagai macam jenis kacang-kacangan, dedaunan, dan buah dari berbagai tanaman.
Kafein juga bertindak sebagai suatu pestisida alami yang mengusir dan membunuh
serangga-serangga tertentu yang hidup di tanaman tersebut. Kafein paling sering
dikonsumsi oleh manusia dari ekstraksi biji buah kopi dan daun teh, seperti juga berbagai
makanan dan minuman yang berbahan dasar buah kola. Pada manusia, kafein adalah
suatu stimulan sistem saraf pusat (CNS, Central Nervous System), mempunyai pengaruh
temporer untuk menghindari terhadap kantuk dan juga memulihkan keadaan siaga.
.Hidangan-hidangan yang mengandung kafein, seperti kopi, teh, minuman tanpa alkohol,
dan minuman berenergi, mendapat ketenaran yang luas. Kafein mempunyai efek diuretik,
setidaknya ketika diberikan dalam dosis tertentu kepada subjek yang tidak mempunyai
toleransi padanya. Para pemakai reguler, bagaimanapun, telah mengembangkan suatu
toleransi yang kuat pada efek ini dan studi secara umum tidak dapat membuktikan dugaan
umum bahwa mengkonsumsi hidangan yang mengandung kafein berkontribusi secara
signifikan terhadap dehidrasi. sehingga kadar kafein pada suatu minuman perlu
dilakukan.
- Rumus Molekul kafein
Kafein sebagai zat stimulan sering dituding sebagai penyebab kecanduan. Hal
tersebut tidak sepenuhnya benar. Kafein hanya dapat menimbulkan kecanduan jika
dikonsumsi dalam jumlah yang sangat banyak dan rutin. Kafein memiliki sifat
antisorporific yang dapat mengatasi sergapan rasa kantuk.
kadar kafein per 240 mL untuk berbagai jenis minuman adalah :
No Produk Kadar
1
2
3
4
5
6
Minuman bersoda
Kopi
Minuman energy
Teh
Cokelat
Susu cokelat
23
65-120
70-85
20-90
5-35
1-15
C. ALAT DAN BAHAN
D. CARA KERJA
1. PEMBUATAN LARUTAN STANDAR DAN PENENTUAN PANJANG
GELOMBANG MAKSIMUM
ALAT BAHAN
1. Spektrofotometri
Shimadzu UV 1700 dan
kuvet kuarsa
2. Labu takar 50 ml
3. Gelas kimia 250 ml, 100
ml, 50 ml
4. Pipet Volume 10 ml,
25ml
5. Bola hisap
1. Kafein 100 ppm
2. HCl 0,1 M
Membuat 100ml larutan induk
kafein (100 ppm) dalam HCl 0,1N
Buat sederetan larutan standar kafein dengan konsentrasi 2,4,8,10 dan
12 ppm dalam HCl 0,1N dari labu induk. Dalam labu takar 50 ml.
Dengan menggunakan rumus V1 x N1 = V2 x N2 maka dapat
ditemukan :
2 ppm = 1 ml 6 ppm = 3 ml 10 ppm = 5 ml
4 ppm = 2 ml 8 ppm = 4 ml 12 ppm = 6 ml
Tentukan panjang gelombang maksimum, dengan cara:
ukur serapannya (ambil larutan standar 8 ppm) dari
berbagai panjang gelombang ( dari 380 – 190 nm)
Ukur serapan berbagai konsentrasi larutan standar
pada panjang gelombang yang sudah ditentukan
2. SPEKTROFOTOMETER UV-1700 SHIMADZU
A. Menyalakan Alat
B. Pengukuran Spektrum
Pilih menu 'spectrum' lalu tekan 2 kemudian atur parameter
Masukkan kuvet berisi larutan blangko (kedua-duanya)
Tekan tombol 'Base corr' F1, tunggu sampai muncul 0,000 A (alat akan
berbunyi bip-bip)
Ganti kuvet blangko yang bagian depan dengan larutan sampel (isi kuvet dengan
larutan sampel yang diinginkan)
Tekan tombol 'start', maka muncul spektrum antara Abs dengan Wavelength
Muncul 'wavelength & absorbance', tampilan kurva A vs
Tekan tombol 'data procc' F2, 'peak'(3) untuk mengetahui panjang gelombang
maksimum dan absorbansi
Keluarkan silica gel dari “sample compartement”
Nyalakan alat UV-1700 (tombol samping kanan)
Buka monitor perlahan. Putar tombol sebelah
kanan hingga layar monitor tampak “Initialization”
Tunggu sampai proses inisialisasi selesai dan keluar tampilan "mode menu”
C. Pengukuran Photometric
Pilih Menu Photometric
Tekan 1
Lalu tekan Go to WL
Isikan nilai panjang gelombang
Masukan kuvet yang berisi larutan blanko pada
“sample compartement”
Tekan tombol “auto zero” lalu tunggu hingga
A:0,000 A dan alat berbunyi bip-bip
Ganti kuvet isi blanko dengan kuvet yang berisi larutan sample yang akan di analisis
Tekan tombol ‘start’
Ganti kuvet sample dengan larutan sample lain dan tekan “start”
Muncul table “Photometric”
D. Pengukuran Quantitative
a) Pembuatan Kurva Kalibrasi
Pilih menu 'quantitative' dengan cara tekan (3), (jika dari menu 'spectrum'
tekan ' return' lebih dahulu
Atur parameter:
1. Meas, 1 lamda: isikan panjang gelombang ; tekan 'enter'
2. Method; multi point (3); isi jumlah larutan standar yang digunakan 'enter' ;
orde 1 'enter' ; zero intept NO 'enter'
3. No of meas. 1
4. Unit ppm
• 5. Data print NO
Ganti kuvet dengan larutan standar yang berikutnya, tekan ' start' , demikian
seterusya sampai pengukuran selesai
Tekan 'start' ; maka akan keluar nilai ABS
Ganti kuvet blangko (bagian depan) dengan larutan standar yang pertama
Muncul tampilan : NO I Conc I ABS
Tekan 'start', masukkan nilai konsentrasi larutan standar, tekan 'enter' (pekarjaan
tersebut dilanjutkan/diulang sampai selesai
Tekan tombol 'Auto zero' , tunggu sampai dengan 0,000A
Masukkan kuvet isi larutan blangko pada kedua sisi 'reference sample'
Tekan 'cal.curve' F1 untuk melihat tamilan kurva kalibrasi
E. Pengukuran Konsentrasi Sampel
F. Mematikan Alat
Tekan return sampai kembali ke
menu utama ‘Quantitative’
Ganti kuvet isi larutan standar dengan larutan
sampel yang akan dianalisis
Tekan ‘start’ . Ulangi pekerjaan tersebut hingga sampel
yang akan dianalisis mendapatkan hasil yang baik.
Kosongkan ‘compartement cell’
Masukkan kembali silica gel
Putar tombol sebelah kanan hingga layar monitor
tampak biru
E. DATA PENGAMATAN
Data Kurva Standar
Panjang gelombang maksimum 272 nm Absorban = 0,339
No Larutan Standar Absorbansi
1. Konsentrasi 0 ppm 0,002
2. Konsentrasi 2 ppm 0,138
3. Konsentrasi 4 ppm 0,243
4. Konsentrasi 6 ppm 0,315
5 Konsentrasi 8 ppm 0,458
6. Konsentrasi 10 ppm 0,564
7. Konsentrasi 12 ppm 0,628
Data Penentuan Sampel
No Larutan Sampel Absorbansi Konsentrasi
1. Sampel 1 (2 ppm + 4ppm) 0,169 3,0732
2. Sampel 2 (6ppm + 8ppm) 0,413 7,5228
3. Sampel 3 (10ppm + 12ppm) 0,576 10,494
F. PENGOLAHAN DATA/ PERHITUNGAN
1. Pembuatan kafein 1000ppm dalam 250 ml larutan
Ppm = 𝑚𝑔
𝐿
1000 = 𝑚𝑔
0,25
Massa = 250 mg = 0,25 gram, dalam 250 mL HCL 0,1 N
2. Pengenceran Larutan cafein 1000 ppm menjadi lautan kafein 100 ppm
N1 .V1 = N2 .V2
1.000 . V1 = 100 . 100
V1 = 10.000
1.000
V1 = 10 mL
3. Membuat Larutan Standar cafein
a. Membuat Larutan Blanko (0 ppm)
N1 .V1 = N2 .V2
100 . V1 = 0 . 50
V1 = 0
100
V1 = 0 mL
b. Membuat Larutan Cafein 2 ppm
N1 .V1 = N2 .V2
100 . V1 = 2 . 50
V1 = 100
100
V1 = 1 mL
c. Membuat Larutan Cafein 4 ppm
N1 .V1 = N2 .V2
100 . V1 = 4 . 50
V1 = 200
100
V1 = 2 mL
d. Membuat Larutan Cafein 6 ppm
N1 .V1 = N2 .V2
100 . V1 = 6 . 50
V1 = 300
100
V1 = 3 mL
e. Membuat Larutan Cafein 8 ppm
N1 .V1 = N2 .V2
100 . V1 = 8 . 50
V1 = 400
100
V1 = 4 Ml
f. Membuat Larutan Cafein 10 ppm
N1 .V1 = N2 .V2
100 . V1 = 10 . 50
V1 = 500
100
V1 = 5 mL
g. Membuat Larutan Cafein 12 ppm
N1 .V1 = N2 .V2
100 . V1 = 12 . 50
V1 = 600
100
V1 = 6 mL
G. PEMBAHASAN
Oleh : Dila Adila (131411059)
Spektrofotometer UV-1700 Shimadzu adalah alat yang dipergunakan saat praktikum
penentuan kadar kafein. Hal yang pertama kita lakukan adalah membuat larutan induk kafein
1000 ppm. Karena larutan kafein 1000 ppm akan lebih stabil ketika larutan tersebut disimpan
dalam beberapa hari. Kemudian kita mengencerkan larutan induk 1000 ppm menjadi 100
ppm. Larutan induk yang sudah 100 ppm dibuat menjadi cuplikan-cuplikan yang
berkonsentrasi sebagai berikut, 0 ppm, 2 ppm, 4 ppm, 6 ppm, 8 ppm, 10 ppm, dan 12 ppm.
Dilakukanlah penghitungan lamda maksimum oleh alat spektrofotometer UV-1700 Shimadzu
hasilnya 272 nm dan absorbannya 0,339.
Nilai absorbansi berbanding lurus dengan konsentarsi larutan, sehingga semakin
tinggi konsentrasi larutan semakin besar pula nilai absorbansinya. Kurva kalibrasi dapat
dibuat jika semua nilai absorbansi larutan standar sudah diketahui, dan dengan
menginterpolasikan nilai absorbansi sampel kedalam kurva maka konsentrasinya pun dapat
diketahui. Kurva dan data dapat langsung diketahui karena secara otomatis Sp. Shimadzu
mengolah data tersebut.
Kesalahan yang mempengaruhi nilai data pengamatan adalah:
Kesalahan dalam pengoperasian alat yang tidak sesuai dengan SOP nya.
Terdapat kesalahan/kekeliruan dalam pembuatan larutan standar, misalnya alat
yang kurang bersih, pengenceran yang tidak tepat dll.
Oleh: Rima Agustin M(131411061)
Pada praktikum kali ini kami melakukan percobaan untuk menentukan kadar kafein
menggunakan alat spektrofotometri UV-vis shimazu. Larutan induk yang digunakan adalah
larutan kafein dengan konsentrasi 1000 ppm karena pada konsentrasi 1000 ppm larutan akan
stabil sehingga dapat disimpan untuk waktu yang lama. Nantinya larutan induk tersebut
diencerkan menjadi 100 ppm dan dari larutan yang berkonsentrasi 100 ppm tersebut akan
diencerkan kembali menjadi 2, 4, 6, 8, 10, 12 ppm. Pelarut yang digunakan untuk
mengencerkan kafein adalah HCl.
Sebelum alat digunakan, alat tersebut dikalibrasi terlebih dahulu sehingga
spektrofotometri UV nilai absorbansinya A=0,0000. Kemudian masukkan kuvet yang berisi
cairan blanko dan larutan kafein 6 ppm. Nilai panjang gelombang maksimum yang kami
dapat pada larutan tersebut adalah 272 nm. Panjang gelombang maksimum yang didapatkan
digunakan untuk mengukur absorbansi dari larutan induk yang sudah diketahui
konsentrasinya.
Setelah menentukan panjang gelombang maksimum kami membuat kurva kalibrasi
yang dilakukan dengan cara memasukan satu persatu larutan standar, 2 ppm sampai dengan
12 ppm ke dalam spektrofotometer dan didapatkan hasil absorban sebesar 0,002; 0,138;
0,243; 0,315; 0,458; 0,564; 0,628 sehingga absorbansinya berbanding lurus terhadap
konsentrasi.
Langkah selanjutknya adalah pengukuran konsentrasi sampel dengan cara memasukan
satu persatu larutan sampel kedalam spektrofotometer dan didapat konsentrasi sampel 3,0732,
7,5228, dan 10,949 didapatkan pula hasil absorban sebesar 0,169, 0,413, dan 0,576.
H. KESIMPULAN
1. Larutan induk kafein yang berkonsentrasi 1000 ppm di encerkan menjadi 100 ppm
kemudian diencerkan kembali menjadi larutan standar kafein dengan konsentrasi
0, 2, 4, 6, 8, 10, dan 12 ppm.
2. Panjang gelombang maksimum yang diperoleh sebesar 272 nm dan nilai
absorbansinya 0,339.
3. Absorbansi yang didapat dari setiap konsentrasi larutan standar ialah 0,002; 0,138;
0,243; 0,315; 0,458; 0,564; dan 0,628.
4. Besar konsentrasi dari 3 sampel yang di uji coba adalah 3,0732 dengan absorbansi
0,169; 7,5228 dengan absorbansi 0,413; 10,494 dengan absorbansi 0,576