SPEKTROFOTOMETRI

I. TUJUAN PERCOBAAN

Percobaan ini bertujuan untuk :

1. Menentukan panjang gelombang optimum untuk menentukan

konsentrasi larutan CuSO4.

2. Membuat kurva kalibrasi absorbansi versus konsentrasi untuk

larutan CuSO4 pada panjang gelombang optimum.

3. Menentukan konsentrasi larutan CuSO4 X N menggunakan

spektrofotometer UV-Visible

II. DASAR TEORI

Spektrofotometri merupakan salah satu metode yang digunakan untuk

menentukan komposisi suatu sampel baik secara kualitatif maupun kuantitatif

yang didasarkan pada interaksi antara materi dengan cahaya. Cahaya yang

dimaksud dapat berupa cahaya visible, UV, dan inframerah, sedangkan materi

dapat berupa atom dan molekul. Akan tetapi, yang lebih berperan adalah

elektron valensi.

(http://wanibesak.wordpress.com)

Spektrofotometer UV-Visible adalah alat analisis sampel dengan

menggunakan prinsip-prinsip absorbsi radiasi gelombang elektromagnetik oleh

bahan untuk panjang gelombang sinar UV sampai sinar tampak. Kegunaan

spektrofotometer UV-Visible adalah untuk menentukan kandungan zat organik

atau anorganik dalam larutan.

Komponen-komponen spektrofotometer, antara lain :

1. Sumber energi radiasi yang stabil

Sumber radiasi terdiri atas bahan yang dapat tereksitasi ke tingkat

energi yang lebih tinggi, melalui :

a. Proses pemanasan dengan bantuan alat listrik

1

b. Proses pelepasan elektron pada beda tegangan yang tinggi

Ketika kembali ke tingkat energi yang lebih rendah, bahan akan

melepas sejumlah foton. Panjang gelombang yang dihasilkan

beragam pada daerah pita energi yang luas.

Intensitas radiasi yang dihasilkan harus sama dan tetap sehingga

tidak ada perbedaan intensitas radiasi saat standardisasi dan saat

pengukuran. Hal ini harus diperhatikan untuk model spektrofotometer

single-beam. Sebaliknya untuk model double-beam nilai intensitas

standardisasi dan pengukuran dibandingkan secara simultan, sehingga

kestabilan sumber radiasi tidak terlalu diperhatikan.

Sumber radiasi UV yaitu lampu hidrogen dan lampu deuterium.

Radiasi yang dihasilkan mempunyai panjang gelombang 180-350 nm.

Lampu xenon menghasilkan radiasi UV dengan intensitas yang lebih

tinggi tetapi tidak lebih stabil dibandingkan lampu hidrogen.

2. Monokromator

Monokromator adalah alat yang berfungsi untuk memecah radiasi

polikromatis dengan pita energi lebar yang dihasilkan sumber radiasi

menjadi radiasi dengan pita energi yang lebih sempit atau radiasi

monokromatis.

Komponen-komponen monokromator, yaitu :

a. Celah untuk masuknya radiasi polikromatis dari sumber

radiasi

b. Lensa atau cermin untuk menyerap cahaya

c. Pendispersi cahaya yang berupa prisma yang dapat menmecah

radiasi menjadi komponen-komponen panjang gelombang

d. Lensa atau cermin pemfokus cahaya

e. Celah untuk keluarnya radiasi monokromatis

2

Sumberradiasi

Monokromator Sampel Detektor Recorder

3. Wadah sampel (cuvet)

Cuvet adalah suatu wadah sampel yang terbuat dari kuarsa atau

silika untuk radiasi sinar UV dan terbuat dari gelas biasa untuk radiasi

sinar tampak. Tebal cuvet bervariasi dari 1-10 cm. Cuvet ditempatkan

di belakang monokromator agar kemungkinan terjadinya dekomposisi

atau flourescene oleh panjang gelombang berenergi tinggi yang masih

ada di dalam radiasi polikromatis dapat diminimalkan. Cuvet

diposisikan tegak lurus arah datangnya radiasi, sehingga kehilangan

radiasi akibat pantulan atau refraksi dapat diminimalkan pula.

4. Detektor

Detektor adalah alat yang digunakan untuk mengabsorbsi foton

yang menumbuknya dan mengubahnya menjadi kuantitas yang dapat

diukur seperti arus listrik atau perubahan suhu. Sebagian besar

detektor modern mengubah energi foton menjadi sinyal listrik. Sinyal

listrik tersebut kemudian akan mengaktifkan recorder.

Syarat-syarat detektor, antara lain :

a. Sensitivitas tinggi sehingga daya radiasi yang kecil tetap dapat

dideteksi.

b. Waktu respon singkat.

c. Stabil.

d. Sinyal elektronik yang dihasilkan mudah diperkuat shingga

dapat dipakai untuk mengoperasikan alat pembaca hasil

pengukuran.

Berikut susunan komponen-komponen spektrofotometer

Gambar 1. Susunan Komponen Spektrofotometer UV-Visible

(Mulyono, 2001)

Panjang gelombang yang digunakan dalam pengukuran persen

transmitansi larutan dengan konsentrasi yang bervariasi adalah panjang

3

s

sP0

dx

b

P

gelombang optimum. Panjang gelombang optimum adalah panjang gelombang

dimana pengukuran penggunakan nilai panjang gelombang tersebut

menunjukan nilai persen transmitansi paling rendah/minimum. Untuk

memperoleh nilai panjang gelombang optimum tersebut, dilakukan percobaan

pada range wavelength pada kisaran 600-900 nm. Dipilih panjang gelombang

pada kisaran tersebut karena larutan CuSO4 yang berwarna biru menyerap sinar

berwarna kuning dengan panjang gelombang 600-900 nm.

(Mulyono, 2001)

Penyerapan energi radiasi oleh bahan dapat dijelaskan secara kuantitatif

dengan hukum Lambert-Beer, seperti di bawah ini.

Gambar 2. Potongan Melintang Cuvet

Radiasi yang hilang karena pantulan pada cuvet diabaikan. Cuvet diisi

oleh zat penyerap radiasi yang dilarutkan dalam zat yang tidak menyerap

radiasi. Kekuatan sinar berkurang sebanding dengan jarak tembus terhadap

larutan dan jumlah molekul zat penyerap sepanjang lintasan sinar. Besaran-

besaran tersebut dinyatakan dalam hukum Lambert-Beer.

(1)

dengan N = Bilangan Avogadro = 6,02 X 1023

C = Konsentrasi, mol/L

s = tinggi dan lebar cuvet

k = tetapan yang menyatakan besarnya intensitas P

yang terserap sepanjang jarak dx

P = intensitas sinar

x = jarak lintasan gelombang elektromagnetik

4

dP

nc s2 dx=−kP

Bila N digabung dengan k dan nilai s2 adalah 1, maka persamaan (1)

menjadi

dpcdx

=−k ' P (2)

Jika diintegrasikan dengan batas x=0 ; P=P0 dan x=b; P=P, maka

diperoleh :

lnPP0

=−k ' Cb (3)

Jika dinyatakan dalam log

logPP0

=εCb=A (4)

dengan A = Absorbansi

ε = Absortivitas Molar

C = Konsentrasi, mol/L

b = diameter cuvet, cm

(Mulyono, 2001)

Absorbansi adalah banyaknya cahaya yang diserap oleh molekul-molekul

dan partikel-partikel dalam larutan. Sedangkan persen transmitansi adalah

jumlah cahaya yang diteruskan setelah cahaya itu melewati larutan yang

dinyatakan dalam persen.

T= PP0

(5)

Substitusi persamaan (4) menjadi

A=log1T

(6)

A=log100%T

(7)

A=2−log%T (8)

5

(Mulyono, 2001)

Kurva kalibrasi adalah kurva yang menyatakan hubungan antara

konsentrasi dan absorbansi sinar oleh larutan. Untuk konsentrasi yang rendah,

hubungan antara konsentrasi dan absorbansi adalah linier. Untuk analisis

dengan spektrofotometer UV-Visible sampel yang digunakan sebaiknya

berkonsentrasi rendah, karena hukum Beer hanya berlaku pada kurva kalibrasi

yang linier. Konsentrasi larutan CuSO4 X N dapat ditentukan dengan

menghitung nilai absorbansi dari nilai persen transmitansi yang diperoleh

melalui pengukuran. Pada grafik atau kurva kalibrasi dicari nilai absorbansi

yang sesuai pada sumbu y lalu ditarik garis tegak lurus sumbu y ke arah

horizontal sampai menyentuh kurva, kemudian ditarik garis tegak lurus ke arah

sumbu x. Nilai pada sumbu x itulah yang merupakan nilai konsentrasi CuSO4

X N.

6

III. PELAKSANAAN PERCOBAAN

A. Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah:

1. Kristal CuSO4

2. Aquadest

B. Rangkaian Alat Percobaan

Keterangan:

1. Tempat kuvet

2. Layar monitor

3. Knop %T 0

4. Tombol setting

5. Knop wavelength

6. Knop %T 100

7. Steker

Gambar 3. Rangkaian Alat Spektrofotometer UV-Visible

C. Cara Kerja

1. Pembuatan Larutan CuSO4 0,1004 N

Kristal CuSO4 sebanyak 1,6012 gram ditimbang menggunakan gelas

arloji dengan neraca analitis digital. Gelas beker 250 mL kemudian diisi

dengan 50 mL aquadest. Setelah itu, kristal CuSO4 yang telah ditimbang

dilarutkan di dalam gelas beker tersebut hingga semua kristal CuSO4 larut

dengan bantuan pengaduk gelas. Larutan tersebut kemudian dituangkan ke

dalam labu ukur 100 mL dengan menggunakan corong gelas. Labu ukur

100 mL tersebut diisi dengan aquadest menggunakan botol semprot

hingga tanda batas lalu digojog hingga homogen.

7

2. Penentuan Panjang Gelombang Optimum

Spektrofotometer dihubungkan dengan arus listrik kemudian

dihidupkan dengan memutar knop %T 0 searah jarum jam.

Spektrofotometer didiamkan selama 15 menit sampai siap digunakan.

Panjang gelombang diatur dengan memutar knop wavelength sesuai

panjang gelombang yang diinginkan (antara 600-950 nm), kemudian knop

%T 0 diputar sampai % transmitansi yang ditunjukkan layar 0,0.

Cuvet diisi dengan aquadest sampai sedikit di atas tanda batas lalu

dimasukkan ke dalam tempat cuvet pada spektrofotometer dan ditutup.

Cuvet harus bersih dan bebas dari bekas jari. Persen transmitansi diatur

hingga menunjukkan angka 100,0 dengan memutar knop %T 100.

Tabung cuvet dikeluarkan dan aquadestnya dibuang kemudian cuvet

dicuci dengan larutan yang ingin diukur transmitansinya (dalam percobaan

ini adalah larutan CuSO4). Cuvet diisi dengan larutan CuSO4 0,1 M yang

telah dibuat hingga sedikit di atas tanda batas. Tabung cuvet dimasukkan

ke tempat cuvet pada spektrofotometer dan ditutup. Persen transmitansi

yang muncul di layar dibaca dan dicatat.

Langkah-langkah percobaan dari pengaturan panjang gelombang

hingga pengukuran % transmitansi diulang dengan nilai panjang

gelombang yang berbeda-beda. Hasilnya dicatat kemudian dibuat plot

antara panjang gelombang versus % transmitansi pada milimeter blok.

Panjang gelombang optimum ditentukan dengan memilih panjang

gelombang dengan % transmitansi terendah.

3. Pembuatan Kurva Kalibrasi

Larutan CuSO4 0,01 N, 0,05 N, 0,10 N, dan 0,15 N dibuat dengan

mengencerkan larutan CuSO4 yang telah dibuat sebelumnya dengan

mengambil 3,2002 gram kristal CuSO4 kemudian dilarutkan dalam 50 mL

aquadest dalam gelas beker 250 mL lalu dimasukkan dalam labu ukur 100

mL dan diisi dengan aquadest hingga tanda batas lalu digojog hingga

homogen. Larutan tersebut kemudian diambil sebanyak 75 mL dan

8

dimasukkan ke dalam labu ukur 100 mL lalu diisi dengan aquadest hingga

tanda batas sehingga diperoleh larutan CuSO4 dengan konsentrasi 0,15 N.

Sisa larutan CuSO4 0,20 N digunakan sebagai sampel untuk diukur %

transmitansinya.

Larutan CuSO4 0,15 N diambil sebanyak 66,67 mL kemudian dengan

langkah yang sama dengan pembuatan larutan CuSO4 0,15 N dari larutan

CuSO4 0,20 N, diperoleh larutan CuSO4 0,10 N. Sisa larutan CuSO4 0,15 N

digunakan sebagai sampel juga. Untuk pembuatan larutan CuSO4 0,05 N

dan 0,01 N dilakukan dengan cara yang sama pula dengan pembuatan

larutan 0,15 N dan 0,10 N. Larutan CuSO4 0,05 N dibuat dengan

pengenceran 50 mL larutan 0,10 N dengan aquadest hingga volumenya

100 mL dalam labu ukur 100 mL, sedangkan larutan CuSO4 0,01 M dibuat

dengan pengenceran 20 mL larutan CuSO4 0,05 N dengan aquadest dalam

labu ukur 100 mL.

Setelah pembuatan larutan selesai dilakukan, spektrofotometer diatur

panjang gelombangnya hingga menunjukkan panjang gelombang optimum

yang telah diperoleh. Dengan langkah yang sama dengan pengukuran

persem transmitansi pada percobaan penentuan panjang gelombang

optimum, persen transmitansi larutan CuSO4 0,20 N, 0,15 N, 0,10 N, 0,05

N, dan 0,01 N diukur dengan spektrofotometer. Absorbansi dihitung

dengan perhitungan matematis dengan menggunakan % transmitansi yang

diperoleh. Plot data antara absorbansi versus konsentrasi kemudian dibuat

pada kertas milimeter blok.

4. Pembuatan Kurva Kalibrasi

Panjang gelombang pada spektrofotometer diatur pada panjang

gelombang optimum. Cuvet diisi dengan aquadest hingga sedikit di atas

batas lalu dimasukkan ke dalam tempat cuvet pada spektrofotometer,

kemudian % transmitansi diatur pada 100,0 dengan memutar knop %T

100. Cuvet diambil dan aquadest di dalamnya dibuang. Cuvet kemudian

dicuci dengan larutan CuSO4 X N.

9

Cuvet diisi dengan larutan CuSO4 X N hingga sedikit di atas tanda

batas lalu dimasukkan ke dalam wadah cuvet pada spektrofotometer dan

ditutup. Persen transmitansi pada layar spektrofotometer dibaca dan

dicatat hasilnya. Absorbansi larutan CuSO4 X N ditentukan dengan

perhitungan matematis dan konsentrasinya dapat ditentukan dengan

membaca kurva kalibrasi yang telah dibuat.

D. Analisis Data

1. Penentuan λ optimum

Dibuat plot antara %T dan panjang gelombang. Panjang gelombang (λ)

optimum merupakan panjang gelombang di mana %T terbaca paling kecil.

2. Pembuatan kurva kalibrasi

Kurva kalibrasi merupakan plot kurva hubungan antara absorbansi dan

konsentrasi CuSO4.

a. Penentuan massa kristal CuSO4 untuk pembuatan larutan CuSO4 0,20N

[CuSO4 ]=massa CuSO4

M r CuSO4

×1000

volume larutan (9)

dengan,

[CuSO4 ] = konsentrasi larutan CuSO4 yang dibuat, N

massa CuSO4 = massa CuSO4 yang ditimbang, gram

M r CuSO4 = massa molekul relatif CuSO4 (159.5 grammol

)

volume larutan = volume larutan CuSO4 yang dibuat, mL

b. Penentuan volume larutan CuSO4 yang diencerkan untuk membuat

larutan CuSO4 dengan berbagai konsentrasi

Untuk memperoleh larutan CuSO4 dengan berbagai konsentrasi

dilakukan pengenceran dengan rumus:

V 1 ∙M 1=V 2 ∙ M 2 (10)

10

dengan,

V 1 = volume larutan CuSO4 sebelum pengenceran, mL

M 1 = konsentrasi larutan CuSO4 sebelum pengenceran, N

V 2 = volume larutan CuSO4 setelah pengenceran, mL

M 2 = konsentrasi larutan CuSO4 setelah pengenceran, N

Sementara, absorbansi ( A) dapat didefinisikan sesuai persamaan (4) :

A=ε ∙ b ∙c

dengan,

A = absorbansi

ε = absorbtivitas molar, cm-1 N-1

b = lebar cuvet, cm

c = konsentrasi larutan, N

atau absorbansi dari data yang diperoleh dapat dicari melalui

persamaan (8)

A=2−log%T

dengan,

A = absorbansi

%T = persen transmitansi

3. Pembuatan kurva hubungan antara absorbansi dan konsentrasi

Dibuat persamaan yang menghubungkan antara konsentrasi dan

absorbansi dengan persamaan sebagai berikut.

y=ax+b (11)

dengan,

y = absorbansi

x = konsentrasi, N

Persamaan ini dapat diselesaikan dengan menggunakan metode least

square.

SSE=∑ (ax+b− y )2 (12)

Nilai a dan b dicari dengan menggunakan SSE terhadap x dan y.

11

Pada nilai SSE minimum, turunan SSE nilainya nol.

∂ SSE∂ x

=0

∂ SSE∂ y

=0

Dengan regresi linier (least-squares methode) diperoleh:

a=n∑ xy−∑ x∑ y

n∑ x2−(∑ x )2(13)

b=∑ y−a∑ x

n(14)

dengan, n= jumlah data

4. Penentuan konsentrasi CuSO4 X N

Dengan mengukur %T lalu dihitung absorbansinya dengan persamaan

(11), kemudian dengan hubungan persamaan yang telah diperoleh, yaitu

x=( y−b)

a, dapat dihitung jumlah CuSO4 yang dilarutkan.

12

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Analisis kimia melalui pengukuran absorbansi radiasi gelombang UV-

Visible atau sering dikenal dengan istilah spektrofotometri ini melibatkan

aquadest sebagai larutan blanko. Larutan blanko adalah larutan yang tidak

berisi analit. Larutan blanko digunakan untuk tujuan kalibrasi sebagai larutan

pembanding dalam analisi fotometri. Dalam percobaan ini larutan blanko

yang digunakan termasuk dalam jenis blanko kalibrasi yakni larutan blanko

yang digunakan untuk membuat titik nol konsentrasi dari grafik kalibrasi dan

hanya berisi pengencer yang digunakan dalam pembuatan larutan standar.

Dalam praktikum ini, larutan blanko yang digunakan adalah aquadest.

Alasan digunakannya aquadest sebagai larutan blanko adalah karena

aquadest memiliki nilai konsentrasi nol sehingga dapat membentuk titik nol

konsentrasi pada pembuatan kurva kalibrasi.

Larutan CuSO4 digunakan sebagai larutan yang dianalisis dalam

praktikum ini. Hal ini dilakukan dengan alasan bahwa larutan CuSO4 adalah

larutan yang peka dan kuat dalam menyerap gelombang sinar. Sesuai dengan

teori yang ada bahwa dalam analisis spektrofotometri UV-Visible,

pengurangan intensitas sinar dimaksimalkan terjadi karena penyerapan oleh

molekul-molekul zat yang terlarut.

Larutan CuSO4 yang digunakan dalam praktikum ini adalah larutan

CuSO4 dengan konsentrasi rendah (encer). Hal ini dilakukan karena hubungan

konsentrasi dan absorbansi yang dinyatakan dalam hukum Beer hanya

berlaku pada larutan dengan konsentrasi rendah. Oleh karena itu, larutan

CuSO4 yang digunakan adalah larutan berkonsentrasi rendah agar nilai

absorbansinya masih berada pada kurva linier dan nilai konsentrasinya dapat

diketahui dengan menggunakan kurva tersebut.

Larutan yang akan dianalisis dalam praktikum ini discan atau diukur

nilai persen transmitansinya dalam sebuah cuvet dengan alat

spektrofotometer. Digunakan hanya satu cuvet untuk pengukuran persen

transmitansi larutan dengan konsentrasi bervariasi. Hal ini dilakukan agar

jumlah sinar akibat pantulan oleh permukaan cuvet besarnya sama dalam

13

setiap pengukuran. Untuk mendapatkan data yang akurat dapat digunakan

cuvet dengan kualitas baik yang permukaannya memiliki kemampuan

pemantulan sinar seminimal mungkin.

Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah spektrofotometer

UV-Visible. Alat ini memiliki kelebihan dan kekurangan dibandingkan

dengan alat konvensional. Kelebihan alat ini yaitu untuk larutan dengan

konsentrasi rendah, penggunaannya lebih mudah dan praktis. Selain itu,

ketelitian dan akurasi alat ini lebih tinggi. Pembacaan hasil pengukurannya

pun cepat. Keuntungan lain dalam melakukan pengukuran dengan alat ini

adalah tidak perlu melakukan proses standardisasi.

Selain itu, spektrofotometer juga memiliki kekurangan, yaitu tidak

bisa digunakan untuk mengukur persen transmitansi larutan dengan

konsentrasi tinggi dan harus membuat banyak sampel larutan dengan

konsentrasi bervariasi untuk pembuatan kurva kalibrasi. Harga

spektrofotometer yang mahal juga menjadi salah satu kekurangan

penggunaan alat ini. Selain itu, karena hanya digunakan satu cuvet, proses

pencucian cuvet harus benar-benar bersih.

Spektrofotometer juga digunakan dalam industri, yaitu digunakan

untuk menentukan aktivitas katalis lempung terpilar SiO2 atau Ni terhadap

konversi oksidasi fenol dalam air limbah. Kadar nitrit dalam limbah industri

juga dapat diukur dengan spektrofotometer. Selain itu, dalam industri

kosmetik, alat ini sering digunakan untuk mengetahui zat-zat pereduksi di

dalam gliserin. Sedangkan pada industri kulit, spektrofotometer juga dapat

digunakan untuk mengukur kadar krom pada limbah penyamakan kulit.

Pada praktikum ini, dilakukan empat tahap, yakni :

1. Pembuatan larutan CuSO4

Larutan CuSO4 dibuat dengan cara menimbang 1,6012

gram kristal CuSO4 dengan neraca analitis digital pada gelas arloji

yang kemudian dilarutkan dengan 100 ml aquadest menggunakan

botol semprot pada gelas beker 250 ml. Akan tetapi, karena

pelarutan yang kurang sempurna, masih tetap ada sedikit kristal

14

CuSO4 yang tertinggal pada gelas arloji. Walaupun dalam jumlah

yang sedikit, hal ini akan mempengaruhi hasil perhitungan dan

menyebabkan adanya kesalahan relatif.

2. Penentuan panjang gelombang optimum

Penentuan panjang gelombang optimum untuk larutan

CuSO4 dalam praktikum ini dilakukan untuk range panjang

gelombang 600-950 nm. Untuk mengambil sepuluh data dalam

range tesebut, maka dipilih pengukuran persen transmitansi

larutan CuSO4 0,1004 N pada panjang gelombang 600 nm, 635

nm, 670 nm, 705 nm, 740 nm, 775 nm, 810 nm, 845 nm, 880 nm,

dan 915 nm.

Pada setiap kali pengukuran untuk masing-masing panjang

gelombang, terlebih dahulu dilakukan pengukuran persen

transmitansi aquadest sebagai larutan blanko dan kemudian

mengatur persen transmitansi menjadi 100,00. Hal ini dilakukan

utnuk menghilangkan pengaruh penyerapan gelombang radiasi

oleh cuvet dan aquadest serta menghilangkan pengaruh

pengurangan intensitas radiasi akibat pemantulan oleh permukaan

cuvet. Sebelum dilakukan pengukuran terhadap larutan CuSO4,

pada setiap setiap pengukuran untuk masing-masing panjang

gelombang, cuvet yang baru saja diisi dengan aquadest terlebih

dahulu dicuci dengan larutan yang akan dianalisis, yakni larutan

CuSO4. Pencucian ini dilakukan dengan tujuan agar cuvet bersih

dari aquadest dan pengaruh pengurangan intensitas saat

pengukuran hanya disebabkan adanya penyerapan oleh CuSO4

saja.

Setelah semua nilai persen transmitansi untuk masing-

masing panjang gelombang sudah terukur, dibuat plot antara

persen transmitansi dengan panjang gelombang. Panjang

15

gelombang optimum adalah panjang gelombang dengan persen

transmitansi paling rendah.

600 650 700 750 800 850 900 950 10000

102030405060708090

panjang gelombang

panjang gelombang, nm

% t

ran

smit

ansi

Gambar 4. Grafik Panjang Gelombang dan Persen Transitansi

Dari gambar 4 terlihat bahwa pada interval panjang

gelombang 600-845 nm, nilai persen transmitansi cenderung

menurun seiring dengan naiknya panjang gelombang. Sedangkan

pada interval 845-900 nm, nilai persen transmitansi cenderung

naik seiring naiknya panjang gelombang. Berdasarkan grafik

tersebut dapat diketahui bahwa nilai persen transmitansi terendah

terletak pada panjang gelombang 845 nm, sehingga nilai panjang

gelombang optimum larutan CuSO4 adalah 845 nm.

3. Pembuatan Kurva Kalibrasi

Pada tahap pembuatan kurva kalibrasi, dibuat lagi larutan

CuSO4 0,20 N yang kemudian diencerkan dan dibuat larutan

CuSO4 dengan konsentrasi 0,15 N, 0,10 N, 0,05 N, dan 0,01 N.

Setelah dilakukan pengukuran nilai persen transmitansi untuk

masing-masing konsentrasi, nilai absorbansi dapat dihitung

dengan persamaan (8). Selanjutnya dengan metode least square

sesuai persamaan (12) diperoleh hasil linierisasi yakni y = 9,0316x

– 0,0205, dengan x sebagai nilai konsentrasi dan y sebagai nilai

absorbansi. Berikut ini adalah grafik perbandingan nilai

absorbansi yang diperoleh berdasarkan persamaan dan percobaan.

16

Keterangan:

1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.000.000.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00

y=9,0316x-0,0205

kurva percobaan

kurva persamaan

Konsentrasi, N

Abs

orba

nsi

Gambar 5. Kurva Kalibrasi dan Kurva linierisasi

Gambar 5 menunjukkan kurva kalibrasi dan kurva

linierisasi hasil dari praktikum ini. Pada grafik tersebut terlihat

bahwa nilai absorbansi pada kurva kalibrasi dan kurva linierisasi

tidak memiliki perbedaan atau penyimpangan yang cukup besar,

sehingga kedua kurva tersebut hampir berimpit. Terlihat pula

hubungan konsentrasi dan absorbansi pada grafik di atas bahwa

semakin besar nilai konsentrasi suatu larutan, nilai absorbansinya

pun meningkat. Hal ini sesuai dengan teori, bahwa semakin tinggi

konsentrasi larutan, semakin banyak zat/molekul yang terlarut

dalam solven sehingga menyebabkan semakin besarnya intensitas

sinar yang diserap oleh larutan tersebut.

4. Penentuan Konsentrasi larutan CuSO4 X N

Berdasarkan hasil pengukuran nilai persen transmitansi

CuSO4 X N yakni 21,60 %, nilai absorbansi larutan tersebut dapat

dihitung dengan persamaan (8) dan didapatkan nilai absorbansinya

sebesar 0,6655. Untuk mendapatkan nilai konsentrasi larutan

tersebut dapat dilakukan dengan pembacaan kurva linierisasi atau

dihitung dengan persamaan (11) sehingga diperoleh nilai

konsentrasinya sebesar 0,0760 N.

17

Keterangan:

V. KESIMPULAN

Kesimpulan yang dapat diambil dari praktikum ini adalah :

1. Spektrofotometer UV-Visible digunakan untuk menganalisis

kandungan senyawa organik maupun anorganik dengan panjang

gelombang sinar ultraviolet sampai panjang gelombang sinar

tampak.

2. Panjang gelombang optimum larutan CuSO4 dengan interval 600-

950 nm adalah 845 nm.

3. Persamaan kurva linierisasi yang menghubungkan nilai konsentrasi

dan absorbansi hasil dari praktikum ini adalah y = 9,0316x –

0,0205, dengan y adalah nilai absorbansi dan x adalah nilai

konsentrasi.

4. Kurva kalibrasi menyatakan hubungan antar konsentrasi dan

absorbansi.

5. Konsentrasi larutan CuSO4 X N adalah 0,0760 N

VI. DAFTAR PUSTAKA

Ewing G.W.,1985.”Instrumental Method of Chemical

Analysis”,5ed.,Mc.Graw-Hill Book Company, New York.

Human, M.,1985, “Basic UV/Visible Spectrophotometry”,Pharmacia LKB

Biochrom Limited Science Park, Cambridge.

Mulyono, P, 2001, “Diktat Kuliah Analisis dengan Instrumentasi”, Fakultas

Teknik, Yogyakarta

http://wanibesak.wordpress.com

18

VII. LAMPIRAN

A. Identifikasi Hazard Proses dan Bahan Kimia

1. Identifikasi hazard proses

a. Seluruh proses dalam praktikum ini, mulai dari proses pembuatan

larutan CuSO4, penentuan panjang gelombang maksimum,

pembuatan kurva kalibrasi, hingga penentuan konsentrasi CuSO4

X N melibatkan larutan CuSO4. Seluruh proses tersebut memiliki

risiko tumpahnya larutan CuSO4 yang dapat menyebabkan iritasi

pada kulit.

b. Praktikum ini mengunakan alat spektrofotometer UV-Visible yang

terhubung arus listrik, sehingga menyebabkan adanya risiko

tersengatnya praktikan oleh arus listrik.

2. Identifikasi hazard bahan

Praktikum ini menggunakan larutan CuSO4 yang dapat

menimbulkan iritasi pada kulit dan mata apabila terjadi kontak

langsung. Uapnya dapat menyebabkan keracunan jika terhirup dan

tehisap. Oleh karena itu, pembuatan larutan CuSO4 dibuat pada

konsentrasi rendah. Apabila terjadi kontak langsung dengan mata dan

kulit, sesegara mungkin dibilas dengan air dan untuk kontak langsung

dengan larutan CuSO4 konsentrasi tinggi, pembilasan dapat dilakukan

dengan sabun desinfektan dan dilanjutkan dengan penggunaan krim

anti-bakteri pada bagian yang mengalami kontak langsung.

3. Penanganan hazard

a. Praktikan wajib mengetahui hazard yang bisa terjadi dan

penyebabnya.

b. Praktikan harus berhati-hati dalam pelaksanaan praktikum.

c. Praktikan tidak boleh bercanda saat melakukan praktikum.

19

d. Praktikan harus memahami MSDS mengenai CuSO4.

e. Praktikan harus memakai APD lengkap.

B. Penggunaan Alat Perlindungan Diri

1. Jas Lab

Digunakan untuk melindungi tubuh dari bahan-bahan kimia yang

digunakan dalam praktikum ini.

2. Sarung tangan

Digunakan untuk melindungi kulit dari kontak langsung dengan

larutan CuSO4.

3. Masker

Digunakan untuk melindungi tubuh dari uap larutan CuSO4.

4. Goggle

Digunakan untuk melindungi mata dari uap dan kontak langsung

dengan larutan CuSO4.

C. Manajemen Limbah

Sisa larutan CuSO4 dibuang ke dalam limbah logam berat, karena

mengandung unsur Cu yang merupakan unsur logam berat.

D. Data Percobaan

1. Pembuatan larutan CuSO4

Massa kristal = 1,6012 gram

Volume larutan = 100,00 mL

2. Penentuan panjang gelombang optimum (λ optimum)

Range λ = 600-950 nm

20

Daftar I. Data Panjang Gelombang dan Persen Transmitansi

3. Pembuatan kurva kalibrasi

Panjang gelombang optimum = 845 nm

Daftar II. Data Konsentrasi Larutan dan Persen Transmitansi

4. Penentuan konsentrasi CuSO4 X N

% Transmitansi = 21,60%

E. Perhitungan

1. Penentuan λ optimum

Berdasarkan data percobaan pada daftar I, nilai persen transmitansi yang

paling kecil adalah 12,00% yaitu pada panjang gelommbang 845 nm.

Selain itu, dapat juga dilihat dari grafik di bawah bahwa persen

transmitansi terkecil ada pada panjang gelombang 845 nm. Sehingga dapat

disimpulkan bahwa panjang gelombang optimum adalah 845 nm.

21

600 650 700 750 800 850 900 950 10000

10

20

30

40

50

60

70

80

90

panjang gelombang

panjang gelombang, nm

% t

ran

smit

ansi

Gambar 4. Grafik Persen Transmitansi Versus Panjang Gelombang

pada Pengukuran Larutan CuSO4 0,10 N dengan

Spektrofotometer UV-Visible

2. Pembuatan kurva kalibrasi

a. Penentuan massa kristal CuSO4 untuk pembuatan larutan CuSO4 0,20

N

Dengan menggunakan persamaan (9), maka dapat dihitung kristal

CuSO4 yang dibutuhkan.

0,20=massaCuSO4

159,5×

1000100

massa CuSO4=3,1900 gram

b. Penentuan volume larutan CuSO4 yang diencerkan untuk membuat

larutan CuSO4 yang dibutuhkan

Perhitungan menggunakan persamaan (10)

Membuat larutan CuSO4 0,15 N dengan pengenceran larutan

CuSO4 0,20 N dengan labu ukur 100 mL

V 1 ∙ (0,20 N )=(100,00 mL) ∙ (0,15 N )

V 1=75,0000 mL

Membuat larutan CuSO4 0,10 N dengan pengenceran larutan

CuSO4 0,15 N dengan labu ukur 100 mL

22

Keterangan:

V 1 ∙ (0,15 N )=(100,00 mL) ∙ ( 0,10 N )

V 1=66,6667 mL

Dengan cara yang sama, diperoleh data pada daftar III.

Daftar III. Data Penentuan Volume Larutan CuSO4 yang

Diencerkan untuk Pembuatan Larutan CuSO4 Baru

dengan Berbagai Konsentrasi

Dari data persen transmitansi pada berbagai konsentrasi pada daftar II,

dapat diperoleh nilai absorbansi pada berbagai konsentrasi dengan

menggunakan persamaan (8).

Contoh perhitungan diambil data nomor 1 pada daftar II.

%T=84,40

A=2−log84,40=0,0737

Dengan cara yang sama, diperoleh data pada daftar IV

Daftar IV. Data Nilai Absorbansi Larutan CuSO4 pada

Konsentrasi Tertentu

23

3. Pembuatan kurva hubungan antara absorbansi dan konsentrasi

Persamaan dibuat dengan menggunakan persamaan (11), yaitu y=ax+b,

dengan y adalah absorbansi dan x adalah konsentrasi.

Nilai a dicari dengan persamaan (13) dan b dengan persamaan (14).

Daftar V. Data Perhitungan Hubungan Absorbansi dan Konsentrasi

Larutan CuSO4 dengan Metode Regresi Linear

Maka, nilai a dapat dihitung dengan persamaan (13) dan b dapat dihitung

dengan persamaan (14).

a=5 (0,6678 )−(0,51 ) (4,5038 )

5 (0,0751 )−(0,51 )2=9.,0316

b=(4,5038 )− (0,51 ) ( 9,0316 )

5=−0,0205

Sehingga dapat diperoleh persamaan hubungan absorbansi dan konsentrasi

larutan CuSO4 yaitu

y=9,0316 x−0,0205 (15)

Dengan persamaan tersebut, dapat diperoleh nilai absorbansi dan

persamaan yang dijabarkan dalam daftar berikut.

24

Daftar VI. Data Hasil Perhitungan Absorbansi dari Larutan CuSO4

pada Berbagai Konsentrasi dengan Persamaan

4. Penentuan konsentrasi CuSO4 X N

Pada percobaan diperoleh nilai %T . Sehingga dengan persamaan (8) dapat

dihitung nilai absorbansinya.

%T=21,60

A=2−log21,6=0,6655

Sehingga, nilai konsentrasi dapat diperoleh dengan menggunakan

persamaan (15).

0,6655=9,0316 x−0,0205

x=0,6655+0,02059,0316

=0,0760

Jadi, diperoleh nilai konsentrasi CuSO4 X N sebesar 0,0760 N.

25