pengembangan dan pengukuran kinerja analitik ... · workbench, lakban hitam, kepingan dvd-r,...

48
PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK ‘KUANTIVIS’ BERBASIS DETEKTOR CHARGE-COUPLE DEVICE MULYATI DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014

Upload: vungoc

Post on 15-Mar-2019

220 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

i

PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK

SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK ‘KUANTIVIS’

BERBASIS DETEKTOR CHARGE-COUPLE DEVICE

MULYATI

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

Page 2: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

ii

Page 3: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

iii

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pengembangan dan

Pengukuran Kinerja Analitik Spektrofotometer Sinar Tampak ‘KuantiVis’

Berbasis Detektor Charge-Couple Device adalah benar karya saya dengan arahan

dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada

perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya

yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam

teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.

Bogor, September 2014

Mulyati

NIM G44100075

Page 4: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

ii

Page 5: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

i

ABSTRAK

MULYATI. Pengembangan dan Pengukuran Kinerja Analitik Spektrofotometer

Sinar Tampak ‘KuantiVis’ Berbasis Detektor Charge-Couple Device. Dibimbing

oleh RUDI HERYANTO dan WISNU ANANTA KUSUMA.

Kemajuan teknologi memungkinkan pengembangan spektrofotometer alternatif

dari komponen sederhana seperti web camera dengan detektor charge-couple

device. Penelitian ini bertujuan mengembangkan spektrofotometer sinar tampak

‘KuantiVis’ dengan komponen elektronik dan perangkat lunak berbasis web

Spectral Workbench untuk sistem akuisisi data. Kinerja KuantiVis ditentukan

dengan memvalidasi pengukuran standar merah metil dalam etanol dan kadar

rhodamin B dalam sampel makanan (pacar cina). Keseluruhan hasil dibandingkan

dengan hasil pengukuran menggunakan Spectronic 20D+ dan Genesys 10UV.

Pengukuran standar merah metil dalam etanol menunjukkan linearitas dengan R2

0.9629, limit deteksi 0.6953 ppm, limit kuantisasi 2.1070 ppm, perolehan kembali

110.00%, dan simpangan baku relatif 7.59%. Hasil validasi KuantiVis telah

memenuhi kriteria standar Association of Analytical Communities tetapi belum

menyamai kinerja dari Spectronic 20D+ dan Genesys 10UV. KuantiVis

menunjukkan kadar rhodamin B dalam pacar cina sebesar 0.0022 (%b/b).

Evaluasi hasil menggunakan uji t dan uji F terhadap kadar rhodamin B KuantiVis

dibanding hasil pengukuran dengan Spectronic 20D+ dan Genesys 10UV

menunjukkan kadar yang tidak berbeda nyata pada selang kepercayaan 95%.

Kata kunci: charge-couple device, merah metil, rhodamin B, spektrofotometer

sinar tampak

ABSTRACT

MULYATI. Development and Measurement of Analytical Performance of Visible

Spectrophotometer ‘KuantiVis’ Based on Charge-Couple Device Detector.

Supervised by RUDI HERYANTO and WISNU ANANTA KUSUMA.

The advancement of technology provides alternative ways to develop

spectrophotometer using simple components such as web camera with charge-

couple device detector. The objective of the research is to develop visible

spectrophotometer ‘KuantiVis’ with simple electronic components and web-based

software Spectral Workbench as data acquisition system. The performance of

KuantiVis was determined by validation of methyl red analysis and rhodamine B

measurement in food sample (pacar cina). The whole result was compared with

analysis using Spectronic 20D+ and Genesys 10UV. The analytical performance

of KuantiVis for methyl red showed linearity with R2 was 0.9629, limit of

detection was 0.6953 ppm, limit of quantitation was 2.1070 ppm, recovery was

110.00%, and relative standard deviation was 7.59%. The overall results met the

Association of Analytical Communities standard but have not equal to the

performance of Spectronic 20D+ and Genesys 10UV. Rhodamine B in pacar cina

was 0.0022 (%w/w) based on measurement using KuantiVis. This result was not

significantly different at the confidence level 95% using t test and F test as

compared to the result using Spectronic 20D+

and Genesys 10UV.

Keywords: charge-couple device, methyl red, rhodamine B, visible

spectrophotometer

Page 6: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai
Page 7: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

i

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Sains

pada

Departemen Kimia

PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK

SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK ‘KUANTIVIS’

BERBASIS DETEKTOR CHARGE-COUPLE DEVICE

MULYATI

NAMA DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

Page 8: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

ii

Page 9: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

iii

Judul Skripsi : Pengembangan dan Pengukuran Kinerja Analitik Spektrofotometer

Sinar Tampak ‘KuantiVis’ Berbasis Detektor Charge-couple

Device

Nama : Mulyati

NIM : G44100075

Disetujui oleh

Rudi Heryanto, MSi

Pembimbing I

Dr Wisnu Ananta Kusuma, MT

Pembimbing II

Diketahui oleh

Prof Dr Dra Purwantiningsih Sugita, MS

Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

Page 10: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

ii

Page 11: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

iii

PRAKATA

Puji dan syukur kehadirat Allah SWT karena atas rahmat dan karunia-Nya

penulis dapat menyelesaikan laporan hasil penelitian yang berjudul

Pengembangan dan Pengukuran Kinerja Analitik Spektrofotometer Sinar Tampak

‘KuantiVis’ Berbasis Detektor Charge-Couple Device sebagai salah satu syarat

untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Kimia, Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada Rudi Heryanto, SSi, MSi dan

Dr Wisnu Ananta Kusuma, ST, MT selaku pembimbing atas ilmu, arahan dan

bimbingannya selama penelitian. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada

Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia dan DIKTI yang

telah membiayai saya selama kuliah di IPB dan bantuan dana penelitian melalui

program Bidikmisi. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Jeffrey

Warren selaku co-founder dari Public Laboratory atas bantuannya dalam

pengolahan data serta kepada pihak-pihak Laboratorium Kimia Analitik, antara

lain Pak Eman, Pak Dede, dan Bu Nunung serta Pak Caca atas bantuannya dalam

teknis pelaksanaan penelitian. Terima kasih tidak lupa penulis haturkan kepada

Ibu, Ayah, Adik, dan keluarga atas doa dan semangatnya, serta teman

seperjuangan penelitian yang selalu menyemangati dan membantu di bidang

teknis dan akademis, yaitu Wulan, Lita, dan Adani.

Semoga laporan hasil penelitian ini dapat bermanfaat.

Bogor, September 2014

Mulyati

Page 12: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

ii

Page 13: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

iii

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL vi

DAFTAR GAMBAR vi

DAFTAR LAMPIRAN vi

PENDAHULUAN 1

METODE 2

Bahan dan Alat 2

Metode Penelitian 2

HASIL DAN PEMBAHASAN 5

Spektrofotometer KuantiVis Berbasis Detektor Charge-Couple Device 5

Hasil Uji Kinerja Spektrofotometer Sinar Tampak ‘KuantiVis’ 8

Penentuan Kadar Rhodamin B dalam Sampel Pacar Cina 10

SIMPULAN DAN SARAN 12

Simpulan 12

Saran 12

DAFTAR PUSTAKA 13

LAMPIRAN 15

RIWAYAT HIDUP 34

Page 14: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

iv

DAFTAR TABEL

1 Hasil uji linearitas 9 2 Limit deteksi dan limit kuantisasi 9 3 Penentuan kadar rhodamin B 11 4 Hasil uji t dan uji F pada SK 95% 12

DAFTAR GAMBAR

1 Skema spektrofotometer sinar tampak ‘KuantiVis’ 3

2 Contoh spektrum warna yang diubah menjadi spektrum hubungan

antara intensitas dan panjang gelombang 4 3 Skema spektrofotometer sinar tampak KuantiVis’ berbasis detektor

charge-couple device 6 4 Cara kerja charge couple device 7 5 Spektrum warna dan garis dengan jarak lampu-detektor (a) 15 cm, (b)

20 cm, (c) 25 cm, dan (d) 30 cm 7 6 Spektrum garis dengan jarak lampu-detektor 15 cm (putih), 20 cm

(merah), 25 cm (kuning), dan 30 cm (hijau) 8

DAFTAR LAMPIRAN

1 Bagan alir penelitian 15 2 Skema Spectronic 20D

+ dan genesys 10UV 16

3 Spektrum pancaran radiasi lampu LED 16 4 Penentuan panjang gelombang maksimum merah metil Genesys 10UV 17 5 Pemilihan bagian DVD untuk dijadikan kisi 17 6 Spektrum warna dan garis lampu neon (CFL) 17 7 Linearitas standar merah metil Genesys 10UV (λ=495 nm) 18 8 Linearitas standar merah metil Spectronic 20D

+ (λ=495 nm) 19

9 Penentuan panjang gelombang maksimum merah metil KuantiVis 20 10 Linearitas standar merah metil KuantiVis (λ=495 nm) 22

11 Limit deteksi (LOD) dan limit kuantisasi (LOQ) 23 12 Kurva kalibrasi KuantiVis 24

13 Kurva kalibrasi Genesys 10UV 24 14 Kurva kalibrasi Spectronic 20D

+ 24

15 Akurasi dan presisi KuantiVis 25 16 Akurasi dan presisi Spectronic 20D

+ 25

17 Akurasi dan presisi Genesys 10UV 26

18 Gambar sampel pacar cina dan ekstrak rhodamin B dalam HCl 26 19 Hasil uji kualitatif rhodamin B secara kromatografi lapis tipis 27 20 Panjang gelombang maksimum rhodamin B Genesys 10UV 28 21 Penentuan panjang gelombang maksimum rhodamin B KuantiVis 29 22 Kurva kalibrasi larutan standar rhodamin B 31

23 Penentuan kadar rhodamin B 32

Page 15: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

1

PENDAHULUAN

Spektrofotometer merupakan instrumen yang penggunannya paling luas

dan dapat digunakan secara kualitatif dan kuantitatif. Secara kualitatif,

spektrofotometer telah digunakan untuk identifikasi flavonoid (Sukadana 2009)

dan asam benzoat (Kaunang et al. 2012). Sementara secara kuantitatif,

spektrofotometer antara lain telah digunakan untuk penentuan kadar boraks

dengan pereaksi kurkumin (Rusli 2012) dan analisis kadar fenol dalam sampel air

(Fatimah 2003). Selain penggunaan secara kualitatif dan kuantitatif,

spektrofotometer juga dapat dikombinasikan penggunaannya dengan kemometrik.

Penggabungan teknik kemometrik telah banyak dilakukan pada metode

spektrofotometri derivatif. Salah satunya, yaitu Yanti (2006) telah melakukan

kuantifikasi terfenadin dalam sediaan farmasi secara spektrofotometri derivatif

ultraviolet dan Fatmawati (2008) telah melakukan penentuan simultan kafein,

vitamin B1, B2, dan B6 dengan kombinasi spektrum ultraviolet dan model

kalibrasi multivariat.

Fungsi spektrofotometer yang luas ini didasari pada prinsip pengukuran

sinyal yang dihasilkan dari interaksi antara radiasi dan materi (Harvey 2000).

Sinyal-sinyal ini dihasilkan oleh 5 komponen instrumen, yaitu sumber sinar,

pengolah sinyal, kompartemen sampel, detektor, dan pemroses data.

Perkembangan teknologi elektronik yang terjadi saat ini membuat komponen-

komponen tersebut dapat diperoleh dengan mudah dan cukup murah. Hal tersebut

memungkinkan untuk mengembangkan spektrofotometer alternatif dari

spektrofotometer yang sudah tersedia secara komersial. Beberapa penelitian telah

mencoba mengembangkan spektrofotometer menggunakan komponen yang

sederhana, murah, dan mudah didapat. Penelitian sejauh ini telah mengembangkan

spektrofotometer menggunakan lampu light emitting diode (LED) merah dan

hijau (Thal & Samide 2001) dan lampu LED putih (Albert et al. 2012) sebagai

sumber sinar. Selain itu, Seney et al. (2005) telah menggunakan detektor charge-

couple device (CCD) untuk menentukan beberapa unsur dengan spektrometer

emisi nyala. Detektor CCD berupa web camera (Niece & Lourigan 2006) dan

kamera digital (Quagliano & Marks 2013) digunakan untuk menangkap spektrum

warna menggunakan spektrofotometer sinar tampak.

Penelitian ini mencoba mengembangkan spektrofotometer dengan

komponen yang sederhana, murah, dan mudah didapat. Sumber sinar

menggunakan lampu LED, kisi menggunakan kepingan digital versatile discs

(DVD), detektor menggunakan web camera berupa CCD, dan pengolah data

menggunakan perangkat lunak berbasis web Spectral Workbench (Publiclab

2013). Perangkat yang dibuat ditentukan kinerja analitiknya dengan mengukur

linearitas, limit deteksi, limit kuantisasi, akurasi, dan presisi pada senyawa merah

metil dalam etanol. Sebagai pembanding, kinerja analitik juga ditentukan pada

instrumen Spectronic 20D+ dan Genesys 10UV dengan sampel yang sama.

Spectronic 20D+

dipilih karena umum digunakan pada pengukuran serapan daerah

sinar tampak. Genesys 10UV juga digunakan karena dapat mengukur serapan

pada daerah UV dan sinar tampak. Sebagai aplikasi, spektrofotometer sinar

tampak digunakan untuk menganalisis rhodamin B pada sampel makanan.

Rhodamin B dipilih karena memiliki serapan pada daerah panjang gelombang

Page 16: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

2

yang sama dengan merah metil. Rhodamin B merupakan pewarna tekstil yang

berbahaya bila terakumulasi dalam tubuh (Cahyadi 2008). Rhodamin B masih

banyak digunakan sebagai pewarna makanan dikarenakan harganya yang lebih

murah dibandingkan pewarna makanan khusus pangan. Sampel makanan yang

digunakan adalah pacar cina berwarna merah muda.

Penelitian ini bertujuan mengembangkan dan mengukur kinerja analitik

spektrofotometer sinar tampak ‘KuantiVis’ berbasis detektor charge-couple

device dengan membandingkannya pada instrumen Spectronic 20D+, dan Genesys

10UV serta aplikasinya dalam menentukan kadar rhodamin B dalam sampel

makanan, yaitu pacar cina.

METODE

Bahan dan Alat

Alat-alat yang digunakan meliputi komputer, akrilik, karton hitam, gunting,

pisau, web camera Logitech HD C270, perangkat lunak berbasis web Spectral

Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng

hangat, corong pisah, Genesys 10UV, dan Spectronic 20D+. Bahan yang

digunakan adalah standar merah metil, etanol 96%, pacar cina, standar rhodamin

B, amonia 2% dalam etanol 70%, NaOH 10%, NaOH 0.5%, HCl 0.1 N, dietil eter,

n-butanol, asam asetat glasial, dan akuades.

Metode Penelitian

Pengembangan spektrofotometer KuantiVis diawali dengan perancangan

tata letak setiap komponen menurut PublicLaboratory (2013). Komponen

spektrofotometer diletakkan pada wadah berwarna hitam yang terbuat dari bahan

akrilik. Sumber sinar menggunakan lampu LED putih, kisi difraksi menggunakan

kepingan DVD-R, detektor menggunakan CCD berupa web camera HD,

komputer digunakan sebagai pemroses sinyal. Pengukuran kinerja analitik

dilakukan dengan membuat kurva standar dari larutan standar merah metil pada

spektrofotometer KuantiVis, Genesys 10UV, dan Spectronic 20D+. Hasil data dari

ketiga alat tersebut kemudian dibandingkan dengan melihat nilai linearitas, limit

deteksi, limit kuantisasi, presisi, dan akurasi. Spektrofotometer KuantiVis dapat

diaplikasikan dalam menentukan kandungan rhodamin B dalam sampel makanan.

Pada penelitian ini, sampel makanan yang digunakan adalah pacar cina yang

berwarna merah muda. Bagan alir penelitian dapat dilihat pada Lampiran 1.

Pembuatan Spektrofotometer Sinar Tampak Berbasis Detektor CCD Pembuatan spektrofotometer KuantiVis dibuat dengan meletakkan

komponen-komponen seperti pada Gambar 1. Skema tersebut memiliki perbedaan

dengan skema pada Spectronic 20D+ dan Genesys 10UV. Skema Spectronic 20D

+

dan Genesys 10UV dapat dilihat pada Lampiran 2. Setiap komponen diatur agar

menghasilkan spektrum warna yang jelas dengan intensitas yang maksimum

Page 17: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

3

sehinggga dapat ditangkap oleh detektor dengan baik. Jarak sumber sinar dengan

detektor diatur sedemikian rupa agar spektrum warna yang dihasilkan jelas, tajam,

dan intensitas yang maksimum. Jarak dan posisi celah dengan kisi difraksi juga

diatur agar sinar yang masuk ke celah dapat didifraksikan dengan baik.

Kalibrasi Spektrofotometer Sinar Tampak Berbasis Detektor CCD

Spektrofotometer KuantiVis kemudian dikalibrasi dengan menggunakan

lampu neon atau compact fluorescent lamp (CFL) sebagai sumber sinar. Lampu

neon akan diukur serapannya oleh spektrofotometer KuantiVis dengan cara

dihubungkan ke perangkat lunak berbasis web Spectral Workbench sehingga

diperoleh spektrum warna dan spektrum garis. Spectral Workbench dapat diakses

melalui internet di spectralworkbench.org. Pada situs tersebut dipilih capture

spectra sehingga Spectral Workbench dapat terhubung dengan spektrofotometer

KuantiVis melalui kabel USB dari web camera. Setelah web camera pada

spektrofotometer KuantiVis sudah terhubung maka dapat dipilih menu begin

capturing sehingga Spectral Workbench mulai merekam spektrum warna yang

muncul dan dapat mengubahnya menjadi spektrum garis. Spektrum yang

dihasilkan oleh lampu neon kemudian digunakan sebagai pengalibrasi panjang

gelombang dari spektrum yang diperoleh spektrofotometer dengan lampu LED

sebagai sumber sinar. Kalibrasi panjang gelombang dilakukan dengan memilih

puncak serapan spektrum garis lampu neon pada warna indigo dan hijau atau pada

panjang gelombang 436 dan 546 nm.

Cara Pengukuran Serapan dan Perolehan Data Absorbans

Larutan dimasukkan ke dalam kuvet kemudian diletakkan pada alat

spektrofotometer yang telah terhubung dengan perangkat lunak berbasis web

Spectral Workbench. Larutan diukur serapannya hingga terbentuk spektrum

warna dan spektrum garis yang dapat dilihat pada Gambar 3. Spektrum garis

menunjukkan hubungan antara intensitas dengan panjang gelombang. Spektrum

garis tersebut dapat diekspor ke dalam format xls sehingga dapat diperoleh data

berupa panjang gelombang dan intensitas. Nilai intensitas tersebut dapat diubah

ke dalam bentuk absorbans menggunakan persamaan berikut ini:

A= logPo

P

Keterangan:

A = Absorbans

Po = intensitas awal (blangko)

Gambar 1 Skema spektrofotometer sinar tampak ‘KuantiVis’

Page 18: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

4

P = intensitas yang diteruskan

Panjang gelombang maksimum dipilih dengan dua tahap, pertama

menentukan rentang panjang gelombang warna komplementer larutan standar.

Kedua memilih panjang gelombang yang menunjukkan hubungan linier antara

intensitas dan konsentrasi larutan standar.

Uji Linearitas

Uji ini dilakukan dengan membuat kurva kalibrasi dari 5 larutan standar

merah metil. Larutan baku merah metil ditimbang 10 mg dan dilarutkan dalam

100 mL etanol sehingga didapatkan larutan baku 100 ppm. Selanjutnya, larutan

baku merah metil 100 ppm diencerkan menjadi 25 ppm. Larutan merah metil 25

ppm dibuat variasi konsentrasi sebesar 3, 5, 7, 9, dan 10 ppm dalam labu takar 25

mL. Masing-masing larutan standar diukur serapannya menggunakan

spektrofotometer KuantiVis, Genesys 10UV, dan Spectronic 20D+ pada panjang

gelombang maksimum. Pengukuran serapan dilakukan sebanyak 6 kali ulangan.

Kurva kalibrasi dibuat dengan menghubungkan antara konsentrasi (sumbu x) dan

absorbans (sumbu y). Linearitas dapat dilihat dari nilai regresinya (R2).

Limit Deteksi dan Limit Kuantisasi

Limit deteksi ditentukan dengan mengukur serapan blangko sebanyak 10

ulangan pada masing-masing alat. Limit deteksi diperoleh dari nilai standar

deviasi blangko dan kemiringan dari kurva kalibrasi.

LOD =3.3 × SD

S LOQ =

10 × SD

S

Keterangan:

LOD = limit deteksi

LOQ = limit kuantisasi

SD = standar deviasi

S = kemiringan kurva kalibrasi

Akurasi dan Presisi

Gambar 2 Contoh spektrum warna yang diubah menjadi spektrum hubungan

antara intensitas dan panjang gelombang

Page 19: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

5

Akurasi dinyatakan dengan persen perolehan kembali. Perolehan kembali

ditentukan dengan mengukur konsentrasi larutan standar yang sudah ditentukan

sebanyak 10 kali ulangan. Sementara itu, presisi dinyatakan dengan simpangan

baku relatif (SBR). Perolehan kembali dan SBR diperoleh dengan rumus berikut:

Perolehan kembali (%) =Konsentrasi terukur

Konsentrasi awal ×100%

SBR (%) =Standar deviasi

konsentrasi terukur×100%

Uji Rhodamin B dalam Sampel Makanan (Yamlean 2011)

Rhodamin B yang diduga berada dalam paca cina dipisahkan dengan

ekstraksi pelarut. Selanjutnya keberadaan rhodamin B ditentukan secara kualitatif

dan kuantitatif.

Ekstraksi rhodamin B. Sebanyak 5 gram pacar cina direndam dalam

100mL amonia 2% dalam etanol 70% selama 24 jam sampai semua pewarna larut.

Larutan berwarna disaring dan diuapkan diatas lempeng hangat pada suhu 65 °C

selama 4 jam hingga pekat. Hasil penguapan ditambahkan 30 mL akuades

kemudian diaduk sampai homogen. Larutan dimasukkan ke dalam corong pisah

dan ditambahkan 6 mL NaOH 10% lalu dikocok. Sebanyak 30 mL dietil eter

ditambahkan ke dalam corong pisah dan dikocok hingga terbentuk dua lapisan.

Lapisan air (berwarna merah muda) dibuang sementara lapisan eter dicuci dengan

5 mL NaOH 0.5% dan kemudian dikocok kembali. Lapisan eter yang terbentuk

diekstraksi dengan 10 mL HCl 0.1 N sebanyak 3 kali. Ekstrak HCl ditampung

dalam labu takar 50 mL dan diencerkan sampai tanda tera dengan HCl 0.1 N.

Uji kualitatif. Ekstrak HCl diidentifikasi kandungan Rhodamin B dengan

kromatografi lapis tipis (KLT). Eluen yang digunakan adalah n-butanol, asam

asetat glasial, dan akuades dengan perbandingan 40:10:24 (Silalahi & Rahman

2011). Pelat KLT dipanaskan dalam oven terlebih dahulu pada suhu 100 °C

selama 15 menit. Ekstrak rhodamin B sampel dan standar ditotolkan pada pelat

KLT dan kemudian dielusi dengan eluen yang telah disiapkan. Pelat KLT

dikeringkan dan kemudian disinari di bawah lampu UV 254 dan 366 nm.

Uji kuantitatif. Kadar Rhodamin B ditentukan dengan mengukur absorbans

sampel dan larutan standar Rhodamin B menggunakan spektrofotometer

KuantiVis, Spectronic 20 D+, dan Genesys 10UV. Hasil yang diperoleh dari

ketiga alat tersebut kemudian dilakukan uji t dan F.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Spektrofotometer KuantiVis Berbasis Detektor Charge-Couple Device

Pembuatan spektrofotometer KuantiVis menggunakan komponen-

komponen yang sederhana dan harga yang terjangkau (Gambar 3). Komponen-

komponen yang digunakan adalah batu baterai, lampu LED, kepingan DVD, web

camera dengan detektor CCD, dan perangkat lunak berbasis web Spectral

Page 20: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

6

Workbench. Lampu LED putih digunakan karena dapat memancarkan radiasi

pada panjang gelombang sinar tampak. Pancaran radiasi lampu LED memiliki

rentang panjang gelombang 400-700 nm yang dapat dilihat pada Lampiran 3. Kisi

yang berupa DVD memiliki 1350 garis/mm (Wakabayashi 2006). Hal tersebut

membuat DVD berpotensi sebagai monokromator dengan resolusi yang tinggi dan

beberapa sudah menyatakan DVD dapat digunakan sebagai kisi difraksi

(Wakabayashi 2006). Namun, kepingan DVD yang berbentuk lingkaran membuat

potongan dari kepingan DVD tidak seluruhnya memiliki garis tegak lurus

sehingga ketika cahaya didifraksikan kurang sempurna. Oleh sebab itu,

pemotongan kepingan DVD perlu memilih bagian yang paling tegak lurus. Bagian

DVD yang digunakan sebagai kisi dapat dilihat pada Lampiran 4. Kestabilan

sumber daya, yaitu baterai sangat memengaruhi spektrum yang dihasilkan. Daya

baterai rendah akan menghasilkan spektrum yang lebih rendah pula, begitu juga

sebaliknya. Oleh sebab itu, lama pemakaian baterai perlu diatur agar daya baterai

tetap stabil selama proses pengukuran.

Detektor CCD merupakan teknologi yang biasa digunakan untuk

menangkap gambar. CCD berupa chip silikon yang terbentuk dari jutaan

fotodioda sensitif yang disebut juga piksel. Piksel ini akan menghasilkan muatan

bila cahaya mengenainya (Magnan 2003). Besarnya muatan yang dihasilkan

sesuai dengan cahaya yang diterima piksel. Muatan listrik ini akan dikonversi oleh

amplifier menjadi voltase dan nantinya akan diubah menjadi sinyal analog. Sinyal

analog ini berupa gambar yang dapat dikonversi menjadi nilai RGB. RGB inilah

yang menjadi intensitas dari sinyal spektrofotometer yang dibuat sehingga

nantinya dapat dikonversi menjadi nilai absorbans (Warren J 16 April 2014,

komunikasi pribadi).

Gambar 3 Skema spektrofotometer sinar tampak KuantiVis’

berbasis detektor charge-couple device

Page 21: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

7

Pembuatan spektrofotometer KuantiVis diawali dengan mencari jarak

optimum dari masing-masing komponen. Optimasi dilakukan agar spektrum

warna dan garis yang dihasilkan jelas, tajam, memiliki intensitas yang maksimum,

dan dapat ditangkap oleh detektor dengan baik. Jarak lampu-detektor perlu diatur

karena jarak yang tidak tepat membuat spektrum warna menjadi tidak terdeteksi,

hanya berupa warna putih seperti pada Gambar 5a dan Gambar 5b. Sebaliknya,

jarak lampu-detektor yang sesuai dapat menghasilkan spektrum warna yang jelas

seperti terlihat pada Gambar 5c dan 5d. Oleh sebab itu, jarak 25 cm dan jarak 30

cm berpotensi untuk digunakan pada KuantiVis sebagai jarak lampu-detektor.

Gambar 5 Spektrum warna dan garis dengan jarak lampu-detektor (a)

15 cm, (b) 20 cm, (c) 25 cm, dan (d) 30 cm

(Magnan 2003)

Gambar 4 Cara kerja charge couple device

c d

Page 22: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

8

Akan tetapi, intensitas yang dihasilkan pada jarak 30 cm masih lebih rendah

dibanding jarak 25 cm seperti ditunjukkan pada Gambar 6. Berdasarkan intensitas

spektrum yang diperoleh tersebut maka jarak antara detektor dan lampu yang

digunakan adalah 25 cm. Jarak 25 cm ini menunjukkan lensa kamera dapat

menangkap spektrum warna dengan resolusi yang baik.

Kalibrasi spektrofotometer KuantiVis dilakukan menggunakan lampu neon

atau compact fluorescent lamp (CFL). Lampu neon dipilih karena memiliki

spektrum warna yang khas. Spektrum serapan lampu neon dapat dilihat pada

Lampiran 5. Spektrum lampu neon dicirikan dengan puncak serapan pada panjang

gelombang 436 dan 546 nm. Puncak serapan inilah yang dijadikan acuan sebagai

koreksi panjang gelombang yang diperoleh dari lampu LED spektrofotometer

KuantiVis. Spectral Workbench akan mengoreksi panjang gelombang yang

diperoleh dari spektrofotometer KuantiVis berdasarkan puncak serapan yang

diperoleh dari lampu neon. Sistem ini berjalan sebagaimana proses alignment

dalam kromatografi.

Hasil Uji Kinerja Spektrofotometer Sinar Tampak ‘KuantiVis’

Linearitas

Uji linearitas diperlukan pada sistem spektrofotometer KuantiVis untuk

mengetahui adanya respons yang linear antara sinyal instrumen dan konsentrasi.

Pengujian dilakukan dengan membuat kurva kalibrasi dari beberapa konsentrasi

larutan standar merah metil. Spektrofotometer KuantiVis menghasilkan nilai

koefisien determinasi sebesar 0.9629. Hasil tersebut masih belum baik bila

dibandingkan dengan hasil dari Spectronic 20D+ dan Genesys 10UV (Tabel 1).

Namun, nilai koefisien determinasi yang sudah mendekati satu menunjukkan

hubungan yang cukup proporsional antara sinyal instrumen dan konsentrasi. Nilai

intersep pada spektrofotometer KuantiVis lebih besar dibandingkan Spectronic

20D+ dan Genesys 10UV. Nilai intersep yang lebih besar ini menunjukkan

pengaruh matriks yang besar terhadap pengukuran (Chan et al. 2004). Sementara

itu, nilai kemiringan yang lebih kecil dibandingkan Spectronic 20D+ dan Genesys

10UV menunjukkan sensitivitas perubahan konsentrasi terhadap sinyal instrumen

masih rendah (Chan et al. 2004).

Gambar 6 Spektrum garis dengan jarak lampu-detektor 15 cm (putih), 20

cm (merah), 25 cm (kuning), dan 30 cm (hijau)

Gambar 6

Page 23: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

9

Berdasarkan hukum Lambert-Beer, jumlah radiasi yang diserap atau

diteruskan akan sebanding dengan konsentrasi suatu bahan, sama halnya dengan

KuantiVis, konsentrasi akan berbanding terbalik dengan nilai RGB yang diperoleh.

Apabila konsentrasi merah metil semakin tinggi maka warna komplementer yang

dihasilkan akan memiliki nilai RGB yang semakin kecil. Sebaliknya, konsentrasi

merah metil yang semakin rendah akan menghasilkan warna komplementer

dengan nilai RGB yang semakin besar. Oleh sebab itu, deret konsentrasi dapat

memengaruhi linearitas dari KuantiVis karena semakin lebar kisaran konsentrasi

yang dibuat maka warna komplementer yang dihasilkan akan memiliki nilai RGB

yang kurang linear antarkonsentrasi. Kisaran konsentrasi yang digunakan pada

deret konsentrasi adalah 2 ppm, hal ini diduga sebagai penyebab dari linearitas

yang kurang baik. Linearitas yang baik seharusnya dapat diperoleh apabila kisaran

konsentrasi yang digunakan tidak terlalu besar, yaitu sekitar 1 ppm.

Limit Deteksi dan Limit Kuantisasi

Limit deteksi instrumen ditentukan dengan mengukur blangko, yaitu

etanol sebanyak 10 kali ulangan. Limit deteksi digunakan untuk mengetahui

konsentrasi terendah analit yang masih dapat dideteksi dibandingkan blangko.

Berdasarkan data pada Tabel 2, KuantiVis memiliki limit deteksi yang lebih besar

dibandingkan Spectronic 20D+ dan Genesys 10UV. Limit deteksi tersebut

menunjukkan bahwa di bawah konsentrasi 0.6953 ppm KuantiVis tidak dapat

membedakan secara nyata sinyal blangko dan analit. Sementara itu, pada

konsentrasi yang sama, Spectronic 20D+ dan Genesys 10UV masih dapat

membedakan secara nyata antara sinyal blangko dan analit.

Limit kuantisasi merupakan konsentrasi terendah analit yang dapat

dikuantisasi secara tepat dan teliti (AOAC 1998). KuantiVis memiliki limit

kuantisasi sebesar 2.1070 ppm yang menandakan di bawah konsentrasi ini

KuantiVis memberikan ketepatan dan ketelitian kurang baik. KuantiVis juga

Tabel 2 Limit deteksi dan limit kuantisasi

Instrumen LOD (ppm) LOQ (ppm)

KuantiVis 0.6953 2.1070

Spectronic 20D+ 0.1086 0.3291

Genesys 10UV 0.0584 0.1771

Tabel 1 Hasil uji linearitas

Instrumen R2 Kemiringan Intersep

KuantiVis 0.9629 0.1222 -0.2551

Spectronic 20D+ 0.9985 0.1396 -0.0423

Genesys 10UV 0.9992 0.1464 -0.1290

Page 24: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

10

memiliki limit kuantisasi jauh lebih besar dibandingkan Spectronic 20D+ dan

Genesys 10UV yang ditunjukkan pada Tabel 2. Limit kuantisasi yang besar

berarti memerlukan konsentrasi yang lebih tinggi dibandingkan Spectronic 20D+

dan Genesys 10UV untuk mengkuantisasi analit secara tepat dan teliti. Berbeda

halnya bila menggunakan Spectronic 20D+ dan Genesys 10UV, kedua instrumen

tersebut apabila menggunakan konsentrasi pada kisaran 0.6953-2.1070 ppm

mampu mengkuantisasi analit secara tepat dan teliti.

Limit deteksi dan kuantisasi yang masih besar menunjukkan bahwa

perbandingan antara sinyal dengan derau masih kecil. Salah satu yang

memengaruhi adalah tingginya tingkat derau. Derau yang tinggi dapat disebabkan

beberapa hal diantaranya, yaitu detektor, sumber sinar, dan faktor lingkungan.

Sumber sinar dan detektor yang dapat memancarkan dan menangkap radiasi sinar

tampak menjadi salah satu faktor yang menyebabkan tingginya tingkat derau.

Faktor lingkungan seperti kemungkinan masuknya sinar dari luar juga dapat

memengaruhi hal tersebut.

Akurasi dan Presisi

Akurasi KuantiVis dinyatakan melalui persen perolehan kembali. Perolehan

kembali dilakukan dengan mengukur konsentrasi standar merah metil. Rerata nilai

perolehan kembali yang didapat sebesar 110.00%. Nilai perolehan kembali

tersebut masih belum mendekati nilai sebenarnya dibandingkan dengan

Spectronic 20D+ dan Genesys 10UV. Kedua instrumen tersebut masing-masing

memiliki perolehan kembali sebesar 103.74% dan 104.66%. Perolehan kembali

yang belum mendekati nilai sebenarnya dapat diterima karena masih masuk dalam

rentang yang disyaratkan oleh AOAC (1998), yaitu pada rentang 80-110%.

Perolehan kembali yang masih masuk dalam rentang 80-110% menunjukkan

bahwa KuantiVis memiliki keakuratan yang cukup baik walaupun belum lebih

baik dibandingkan Spectronic 20D+ dan Genesys 10UV.

Presisi instrumen diperoleh dengan menentukan kedapatulangan, yaitu

mengukur sebanyak sepuluh kali ulangan larutan standar merah metil. Presisi

menggambarkan kedekatan nilai dari sederet pengukuran atau ukuran sebaran data

di sekitar nilai tengahnya. Presisi lazim dituliskan sebagai simpangan baku relatif

(SBR). KuantiVis memiliki nilai SBR sebesar 7.59% sementara Spectronic 20D+

dan Genesys 10UV memiliki nilai SBR berturut-turut 6.38% dan 7.17%. Hasil

tersebut menandakan KuantiVis belum mampu menyamai presisi dari Spectronic

20D+ dan Genesys 10UV. Namun, KuantiVis masih memperlihatkan presisi yang

baik karena masih masuk dalam kisaran yang disarankan AOAC (1998), yaitu di

bawah 11%.

Penentuan Kadar Rhodamin B dalam Sampel Pacar Cina

Pacar Cina berwarna merah muda yang diduga mengandung rhodamin B

ditentukan kadarnya menggunakan spektrofotometer KuantiVis. Pacar cina perlu

dipreparasi terlebih dahulu dengan cara maserasi menggunakan amonia dalam

etanol. Selain itu, sampel juga dilakukan ekstraksi cair-cair menggunakan dietil

eter untuk mengekstrak pewarna rhodamin B. Uji kualitatif juga dilakukan

menggunakan metode kromatografi lapis tipis (KLT). KLT dipilih karena

Page 25: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

11

metodenya mudah dan cepat. Sampel dan standar dapat langsung dielusi sekaligus

serta secara visual dapat dengan mudah dibandingkan antara sampel dan standar.

Hasil identifikasi pewarna rhodamin B melalui KLT menghasilkan warna

secara visual berwarna merah muda baik pada larutan baku rhodamin B maupun

sampel pacar cina. Selain itu, pada standar maupun sampel memiliki bercak

tunggal berupa komponen rhodamin B. Hasil tersebut dapat dilihat dari

kromatogram pada Lampiran 19. Bercak pada larutan baku rhodamin B dan

sampel pacar cina juga berfluoresensi jika disinari lampu UV 254 dan 366 nm.

Nilai Rf yang dimiliki larutan baku rhodamin B dan sampel pacar cina juga

memiliki Rf yang sama, yaitu sebesar 0.84. Berdasarkan hasil tersebut, dapat

dikatakan bahwa sampel pacar cina positif mengandung rhodamin B.

Kadar rhodamin B diperoleh dari kurva kalibrasi larutan standar rhodamin B

yang sebelumnya telah ditentukan menggunakan KuantiVis. Penentuan panjang

gelombang maksimum ditentukan dengan melihat spektrum warna. Kadar

rhodamin B yang diperoleh menggunakan KuantiVis, Spectronic 20D+, dan

Genesys 10UV dapat dilihat pada Tabel 3. Kadar rhodamin B yang diperoleh pada

sampel pacar cina menunjukkan bahwa pewarna tekstil digunakan sebagai

pewarna makanan. Kadar yang diperoleh memang tidak terlalu besar, akan tetapi

bila terakumulasi dalam tubuh maka dapat membahayakan bagi tubuh. Menurut

Cahyadi (2008), penggunaan rhodamin B pada makanan dalam waktu yang lama

(kronis) dapat mengakibatkan gangguan fungsi hati dan juga dapat menimbulkan

kanker. Pengujian statistik juga dilakukan untuk mengetahui perbandingan

perolehan kadar rhodamin B pada masing-masing instrumen.

Pengujian statistik dilakukan dengan uji beda nyata menggunakan varians

dan rerata sampel dari KuantiVis, Spectronic 20D+, dan Genesys 10UV pada taraf

kepercayaan 95% yang dapat dilihat pada Tabel 4. Hasil uji F antara

spektrofotometer dan Spectronic 20D+ menunjukkan Fhitung lebih kecil

dibandingkan Ftabel. Hal ini menandakan bahwa varians hasil dari kedua alat tidak

berbeda nyata. Sementara hasil uji F antara KuantiVis dan Genesys 10UV

memperlihatkan Fhitung juga lebih kecil dibandingkan Ftabel. Hal ini juga

menunjukkan bahwa varians hasil dari KuantiVis dan Genesys 10UV tidak

berbeda nyata. Berdasarkan hal tersebut, dapat dikatakan bahwa KuantiVis

memiliki ketelitian yang tidak berbeda nyata dengan kedua instrumen lainnya. Uji

t antara KuantiVis dan Spectronic 20D+ maupun Genesys menunjukkan thitung

Tabel 3 Penentuan kadar rhodamin B

Parameter KuantiVisa

Spectronic

20D+b

Genesys

10UVb

[Rhodamin B]

(%b/b) 0.0022 0.0021 0.0022

SD 6.30E-05 3.35E-05 1.3E-05

SBR (%) 2.9077 1.5623 0.6079

Batas galat 8.75E-05 4.66E-05 1.84E-05 aRhodamin B diukur pada panjang gelombang 563 nm

bRhodamin B diukur pada panjang gelombang 558 nm

Page 26: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

12

lebih kecil dari ttabel. Hasil ini menunjukkan rerata dari KuantiVis dengan

Spectronic 20D+ maupun Genesys 10UV tidak berbeda nyata sehingga dapat

dikatakan KuantiVis memiliki akurasi yang masih dapat diterima dengan baik.

Secara keseluruhan dapat dikatakan penentuan kadar rhodamin B menggunakan

spektrofotometer KuantiVis menunjukkan kinerja yang baik karena pada taraf

kepercayaan 95% baik uji t maupun uji F diperoleh hasil yang tidak berbeda

nyata.

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Pengembangan spektrofotometer KuantiVis menggunakan komponen yang

sederhana dengan pengolah data berbasis web Spectral Workbench telah

dilakukan. Pengukuran kinerja analitik menggunakan standar merah metil dalam

etanol menunjukkan linearitas dengan koefisien determinasi (R2) 0.9629, limit

deteksi 0.6953 ppm, limit kuantisasi 2.1070 ppm, akurasi dengan perolehan

kembali 110.00%, dan presisi dengan SBR 7.59%. Nilai tersebut menunjukkan

hasil yang cukup baik karena telah memenuhi kriteria dari lembaga terkait

walaupun belum menyamai hasil dari Spectronic 20D+ dan Genesys 10UV.

Aplikasi spektrofotometer sinar tampak dengan mengidentifikasi rhodamin B

dalam pacar cina menunjukkan kadar rhodamin B sebesar 0.0022 (%b/b).

Evaluasi hasil menggunakan uji t dan uji F terhadap kadar rhodamin B KuantiVis

dibanding hasil pengukuran dengan Spectronic 20D+ dan Genesys 10UV

menunjukkan kadar yang tidak berbeda nyata pada selang kepercayaan 95%.

Saran

Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dalam mengembangkan

spektrofotometer sinar tampak berbasis detektor CCD diantaranya, yaitu kualitas

dari detektor CCD dan kisi yang digunakan perlu ditingkatkan lagi agar

memperoleh spektrum dengan resolusi yang baik, stabilitas dari baterai yang

digunakan juga perlu diperhatikan, serta perlu diukur perbandingan antara sinyal

dan derau.

Tabel 4 Hasil uji t dan uji F pada SK 95%

Instrumen Uji t Uji F

thitung ttabel Fhitung Ftabel

KuantiVis dengan

Spectronic 20D+ 0.5614

2.7800

0.2500

9.6050 KuantiVis dengan

Genesys 10UV 0.5548 0.0110

Page 27: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

13

DAFTAR PUSTAKA

Albert DR, Todt MA, Davis HF. 2012. A low-cost quantitative absorption

spectrophotometer. J Chem Educ. 89:1432-1435. doi: 10.1021/ed200829d.

[AOAC] Association of Analytical Communities. 1998. AOAC Perr-Verified

Methods Program. Arlington (US): AOAC International.

Cahyadi W. 2008. Analisis & Aspek Kesehatan Bahan Tambahan Pangan. Jakarta

(ID): Bumi Aksara.

Chan CC, Lam H, Lee YC, Zhang X. 2004. Analytical Method Validation and

Instrument Performance Verification. New Jersey (US): J wiley.

Fatimah I. 2003. Analisis fenol dalam sampel air menggunakan spektrofotometri

derivatif. Logika. 9(10):21-29.

Fatmawati Y. 2008. Kombinasi spectrum ultraviolet dan model kalibrasi

multivariat untuk penentuan simultan kafein, vitamin B1, B2, dan B6

[skripsi]. Bogor (ID): Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,

Institut Pertanian Bogor.

Harvey D. 2000. Modern Analytical Chemistry. Amerika Serikat (US): Mc-Graw-

Hill.

Kaunang J, Fatimawali, Fatimah F. 2012. Identifikasi dan penetapan kadar

pengawet benzoat pada saus tomat produksi lokal yang beredar di pasaran

kota Manado. Pharmacon. 25-31.

Magnan P. 2003. Detection of visible photons in CCD and CMOS: a comparative

view. Nuclear Instrument and Methods in Physics Research A. 504: 199-212.

Niece BK, Lourigan GA. 2006. Simultaneous display of spectral images and

graphs using a web camera and fiber-optic spectrophotometer. J Chem Educ.

83(5):761-764.

Publiclab. 2013. Desktop Spectrometry Kit [internet]. [diakses 2014 Januari 10].

Tersedia dari: http://www.publiclab.org/wiki/dsk.

Quagliano JM, Marks CA. 2013. Demystifying spectroscopy with secondary

students: designing and using a custom-built spectrometer. J Chem Educ.

90(10):1409-1410. doi: 10.1021/ed3007499.

Rusli R. 2012. Penetapan kadar boraks pada mie basah yang beredar di pasar

Ciputat dengan metode spektrofotometri UV-Vis menggunakan pereaksi

kurkumin [skripsi]. Jakarta (ID): Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan,

Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah.

Seney CS, Sinclair KV, Bright RM, Momoh PO, Bozeman AD. 2005.

Development of a multiple-element flame emission spectrometer using

CCD detection. J Chem Educ. 82(12):1826-1829.

Silalahi J, Rahman F. 2011. Analisis rhodamin B pada jajanan anak sekolah dasar

di Kabupaten Labuan Batu Selatan Sumatera Utara. J Indon Med Assoc.

61(7):293-298.

Sukadana IM. Senyawa antibakteri golongan flavonoid dari buah belimbing manis

(Averrhoa carambola Linn. L). J Kimia. 3(2):109-116.

Thal MA, Samide MJ. 2001. Applied electronics: construction of a simple

spectrophotometer. J Chem Educ. 78(11):1510-1512.

Wakabayashi F. 2006. A dvd spectroscope: a simple, high-resolution classroom

spectroscope. J Chem Educ. 83(1):56-58.

Page 28: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

14

Widiatmoko E, Widayani, Budiman M, Abdullah M, Khairurrijal. 2011. A simple

spectrophotometer using common materials and a digital camera. Physics

Educ. 46(3):332-339. doi: 10.1088/0031-9120/46/3/014.

Yamlean PVY. 2011. Identifikasi dan penetapan kadar rhodamin B pada jajanan

kue berwarna merah muda yang beredar di kota Manado. J Ilmiah Sains.

11(2):289-295.

Yanti N. 2006. Metode cepat kuantifikasi terfenadin dalam sediaan farmasi secara

spektrofotometri derivatif ultraviolet [skripsi]. Bogor (ID): Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.

Page 29: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

15

LAMPIRAN

Lampiran 1 Bagan alir penelitian

Tahap 1 Pembuatan dan uji kinerja analitik spektrofotometer ‘KuantiVis’

Analisis dengan spektrofotometer sinar

tampak, Spectronic 20D+, dan Genesys 10UV

Ekstraksi cair-cair dengan HCl

Ekstraksi cair-cair dengan NaOH 0.5%

Ekstraksi cair-cair dengan dietil eter

diuapkan T= 65 °C

maserasi

Spektrofotometer sinar

tampak

Uji kinerja analitik

Batas deteksi Linearitas Batas kuantisasi Akurasi Presisi

Pacar cina

Ekstrak rhodamin B

Ekstrak pekat rhodamin B

Ekstrak eter

Ekstrak eter

Ekstrak HCl

Uji T dan Uji F

Analisis dengan KLT

Spectronic 20D+ dan

Genesys 10UV

Kadar rhodamin B

Tahap 2 Ekstraksi dan penentuan kadar rhodamin B

Page 30: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

16

Lampiran 2 Skema Spectronic 20D+ dan genesys 10UV

Skema Spectronic 20D+

Skema Genesys 10UV

Lampiran 3 Spektrum pancaran radiasi lampu LED

Page 31: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

17

(Widiatmoko et al. 2011)

Lampiran 6 Penentuan panjang gelombang maksimum merah metil Genesys

10UV

Panjang gelombang maksimum = 494 + 496

2= 495 nm

Lampiran 5 Spektrum warna dan garis lampu neon (CFL)

Lampiran 4 Pemilihan bagian DVD untuk dijadikan kisi

Page 32: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

18

Lampiran 7 Linearitas standar merah metil Genesys 10UV (λ=495 nm)

Konsentrasi

MM (ppm)

Absorbans Rerata

1 2 3 4 5 6

3 PPM 0.3220 0.2970 0.2910 0.2900 0.3280 0.3360 0.3107

5 PPM 0.6020 0.6250 0.5870 0.6160 0.6090 0.6230 0.6103

7 PPM 0.8780 0.8650 0.8670 0.8670 0.9220 0.9040 0.8838

9 PPM 1.1620 1.1860 1.1720 1.1720 1.2220 1.2120 1.1877

10 PPM 1.3250 1.3280 1.3290 1.3320 1.3690 1.3660 1.3415

Kemiringan 0.1422 0.1457 0.1476 0.1464 0.1497 0.1470 0.1464

Intersep -0.1093 -0.1304 -0.1547 -0.1404 -0.1281 -0.1111 -0.1290

R2 0.9995 0.9979 0.9997 0.9985 0.9997 0.9996 0.9992

Page 33: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

19

Lampiran 8 Linearitas standar merah metil Spectronic 20D+ (λ=495 nm)

Ulangan Konsentrasi

MM (ppm) %T A Aterkoreksi Kemiringan Intersep R

2

1

Blangko 78.60 0.1046

0.1350 -0.0292 0.9991

3.0000 34.00 0.4685 0.3639

5.0000 17.40 0.7595 0.6549

7.0000 9.20 1.0362 0.9316

9.0000 5.20 1.2840 1.1794

10.0000 3.80 1.4202 1.3156

2

Blangko 78.40 0.1057

0.1408 -0.0589 0.9971

3.0000 35.80 0.4461 0.3404

5.0000 16.40 0.7852 0.6795

7.0000 9.40 1.0269 0.9212

9.0000 4.80 1.3188 1.2131

10.0000 3.60 1.4437 1.3380

3

Blangko 77.00 0.1135

0.1408 -0.0461 0.9994

3.0000 33.20 0.4789 0.3654

5.0000 16.40 0.7852 0.6716

7.0000 8.80 1.0555 0.9420

9.0000 4.60 1.3372 1.2237

10.0000 3.40 1.4685 1.3550

4

Blangko 78.60 0.1046

0.1361 -0.0260 0.9969

3.0000 34.00 0.4685 0.3639

5.0000 17.20 0.7645 0.6599

7.0000 8.60 1.0655 0.9609

9.0000 5.00 1.3010 1.1965

10.0000 3.80 1.4202 1.3156

5

Blangko 78.80 0.1035

0.1428 -0.0438 0.9987

3.0000 33.20 0.4789 0.3754

5.0000 16.80 0.7747 0.6712

7.0000 8.40 1.0757 0.9722

9.0000 4.40 1.3565 1.2531

10.0000 3.40 1.4685 1.3650

6

Blangko 78.40 0.1057

0.1420 -0.0498 0.9998

3.0000 33.40 0.4763 0.3706

5.0000 17.00 0.7696 0.6639

7.0000 8.80 1.0555 0.9498

9.0000 4.60 1.3372 1.2316

10.0000 3.40 1.4685 1.3628

Rerata 0.1396 -0.0423 0.9985

Page 34: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

20

Lanjutan Lampiran 8

Contoh perhitungan:

A = -log %T

100= -

log 34.00

100= 0.4685

Aterkoreksi = Astandar – Ablangko = 0.4685 – 0.1046 = 0.3639

Lampiran 9 Penentuan panjang gelombang maksimum merah metil KuantiVis

Spektrum warna berbagai konsentrasi larutan standar MM

Panjang

gelombang

(nm)

Intensitas

Blangko 3 ppm 5 ppm 7 ppm 9 ppm 10 ppm

490 164 101 80 55 26 17

491 164 101 81 55 27 17

492 165 101 80 54 26 17

493 167 103 80 54 26 17

494 168 100 79 54 25 17

495 171 113 80 56 25 17

496 174 103 79 57 24 17

497 174 106 81 58 24 18

498 176 106 83 59 23 16

498 176 107 84 60 26 18

499 176 111 86 62 28 19

500 176 113 87 63 30 22

501 176 114 91 64 34 21

502 176 119 93 66 36 23

503 177 120 96 68 36 23

504 176 123 98 70 38 25

505 176 124 98 72 37 25

Page 35: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

21

Lanjutan lampiran 9

Panjang

gelombang

(nm)

Intensitas (%)

Blangko 3 ppm 5 ppm 7 ppm 9 ppm 10 ppm

490 63.81 39.30 31.13 21.40 10.12 6.61

491 63.81 39.30 31.52 21.40 10.51 6.61

492 64.20 39.30 31.13 21.01 10.12 6.61

493 64.98 40.08 31.13 21.01 10.12 6.61

494 65.37 38.91 30.74 21.01 9.73 6.61

495 66.54 43.97 31.13 21.79 9.73 6.61

496 67.70 40.08 30.74 22.18 9.34 6.61

497 67.70 41.25 31.52 22.57 9.34 7.00

498 68.48 41.25 32.30 22.96 8.95 6.23

498 68.48 41.63 32.68 23.35 10.12 7.00

499 68.48 43.19 33.46 24.12 10.89 7.39

500 68.48 43.97 33.85 24.51 11.67 8.56

501 68.48 44.36 35.41 24.90 13.23 8.17

502 68.48 46.30 36.19 25.68 14.01 8.95

503 68.87 46.69 37.35 26.46 14.01 8.95

504 68.48 47.86 38.13 27.24 14.79 9.73

505 68.48 48.25 38.13 28.02 14.40 9.73

Contoh perhitungan:

%I = I

257×100% =

164

257×100% = 63.81%

Panjang

gelombang

(nm)

Absorbans Kemiringan Intersep R

2

3 ppm 5 ppm 7 ppm 9 ppm 10 ppm

490 0.2105 0.3118 0.4745 0.7999 0.9844 0.1111 -0.1992 0.9442

491 0.2105 0.3064 0.4745 0.7835 0.9844 0.1103 -0.1981 0.9419

492 0.2132 0.3144 0.4851 0.8025 0.9870 0.1111 -0.1953 0.9478

493 0.2099 0.3196 0.4903 0.8077 0.9923 0.1121 -0.1984 0.9514

494 0.2253 0.3277 0.4929 0.8274 0.9949 0.1115 -0.1844 0.9475

495 0.1799 0.3299 0.4848 0.8351 1.0025 0.1178 -0.2348 0.9600

496 0.2277 0.3429 0.4847 0.8603 1.0101 0.1140 -0.1901 0.9414

497 0.2152 0.3321 0.4771 0.8603 0.9853 0.1136 -0.1983 0.9450

498 0.2202 0.3264 0.4747 0.8838 1.0414 0.1203 -0.2291 0.9322

498 0.2161 0.3212 0.4674 0.8305 0.9902 0.1125 -0.1999 0.9391

499 0.2002 0.3110 0.4531 0.7984 0.9668 0.1104 -0.2046 0.9420

500 0.1924 0.3060 0.4462 0.7684 0.9031 0.1033 -0.1791 0.9534

501 0.1886 0.2865 0.4393 0.7140 0.9233 0.1031 -0.1906 0.9401

502 0.1700 0.2770 0.4260 0.6892 0.8838 0.1002 -0.1919 0.9492

503 0.1688 0.2657 0.4155 0.6917 0.8862 0.1013 -0.2029 0.9429

504 0.1556 0.2543 0.4004 0.6657 0.8476 0.0978 -0.2003 0.9480

505 0.1521 0.2543 0.3882 0.6773 0.8476 0.0989 -0.2087 0.9448

Contoh perhitungan:

A = log%Iblangko

%Istandar = log

63.81

39.30= 0.2105

Panjang gelombang maksimum 495 nm

Page 36: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

22

Lampiran 10 Linearitas standar merah metil KuantiVis (λ=495 nm)

Ulangan Konsentrasi

MM (ppm) I %I A Kemiringan Intersep R

2

1

Blangko 171 66.54

0.1178 -0.2348 0.9600

3.0000 113 43.97 0.1799

5.0000 80 31.13 0.3299

7.0000 56 21.79 0.4848

9.0000 25 9.73 0.8351

10.0000 17 6.61 1.0025

2

Blangko 160 62.26

0.1179 -0.2211 0.96849

3.0000 105 40.86 0.1829

5.0000 71 27.63 0.3529

7.0000 50 19.46 0.5051

9.0000 22 8.56 0.8617

10.0000 16 6.23 1.0000

3

Blangko 152 59.14

0.1225 -0.2516 0.9604

3.0000 100 38.91 0.1818

5.0000 71 27.63 0.3306

7.0000 48 18.68 0.5006

9.0000 21 8.17 0.8596

10.0000 14 5.45 1.0357

4

Blangko 161 62.65

0.1260 -0.2579 0.9653

3.0000 105 40.86 0.1856

5.0000 74 28.79 0.3376

7.0000 48 18.68 0.5256

9.0000 21 8.17 0.8846

10.0000 14 5.45 1.0607

5

Blangko 169 65.76

0.1204 -0.2408 0.9613

3.0000 111 43.19 0.1826

5.0000 79 30.74 0.3303

7.0000 54 21.01 0.4955

9.0000 22 8.56 0.8855

10.0000 17 6.61 0.9974

6

Blangko 147 57.20

0.1286 -0.3244 0.9617

3.0000 114 44.36 0.1104

5.0000 70 27.24 0.3222

7.0000 52 20.23 0.4513

9.0000 21 8.17 0.8451

10.0000 14 5.45 1.0212

Rerata

0.1222 -0.2551 0.9629

Page 37: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

23

Lanjutan lampiran 10

Contoh perhitungan:

%I = I

257×100% =

113

257×100% = 43.97%

A = log%Iblangko

%Istandar = log

66.54

43.97= 0.1799

Lampiran 11 Limit deteksi (LOD) dan limit kuantisasi (LOQ)

Ulangan Spektrofotometer sinar tampak Spectronic 20D

+

Genesys

10UV

I %I A %T A A

1 171 66.54 0.1769 80.40 0.0947 0.0550

2 160 62.26 0.2058 78.40 0.1057 0.0550

3 152 59.14 0.2281 77.00 0.1135 0.0560

4 161 62.65 0.2031 78.60 0.1046 0.0590

5 169 65.76 0.1820 78.80 0.1035 0.0590

6 147 57.20 0.2426 78.40 0.1057 0.0590

7 170 66.15 0.1795 78.20 0.1068 0.0580

8 177 68.87 0.1620 78.20 0.1068 0.0600

9 155 60.31 0.2196 78.80 0.1035 0.0630

10 168 65.37 0.1846 78.60 0.1046 0.0610

Rerata 0.1984 0.1049 0.0585

SD

0.0257

0.0046 0.0026

Kemiringan

0.1222

0.1396 0.1464

LOD

0.6953

0.1086 0.0584

LOQ 2.1070 0.3291 0.1771

Contoh perhitungan:

%I = I × 257

100 =

171 × 257

100= 66.54%

A = -log%I

100= -log

66.54

100= 0.1769

LOD = 3.3 ×SD

kemiringan= 3.3 ×

0.0257

0.1222= 0.6953 ppm

LOQ = 10 ×SD

kemiringan= 10 ×

0.0257

0.1222 = 2.1070 ppm

Page 38: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

24

Lampiran 12 Kurva kalibrasi KuantiVis

Konsentrasi

MM (ppm) I %I Aterkoreksi Kemiringan Intersep R

2

Blangko 174 67.70

0.0679 -0.0667 0.9971

4.0000 110 42.80 0.1992

5.0000 92 35.80 0.2768

6.0000 79 30.74 0.3429

7.0000 67 26.07 0.4145

8.0000 59 22.96 0.4697

Contoh perhitungan:

%I = I × 257

100 =

174 × 257

100= 67.70%

A = log%Iblangko

%Istandar = log

67.70

42.80= 0.1992

Lampiran 13 Kurva kalibrasi Genesys 10UV

Konsentrasi

MM (ppm) A Kemiringan Intersep R

2

4.0000 0.3630

0.1198 -0.1142 0.9979

5.0000 0.4780

6.0000 0.6150

7.0000 0.7320

8.0000 0.8350

Lampiran 14 Kurva kalibrasi Spectronic 20D+

Konsentrasi

MM (ppm) %T A Kemiringan Intersep R

2

4.0000 38.80 0.4112

0.1217 -0.0736 0.9991

5.0000 29.40 0.5317

6.0000 21.80 0.6615

7.0000 16.40 0.7852

8.0000 12.80 0.8928

Contoh perhitungan:

A = -log%T

100= -log

38.80

100= 0.4112

Page 39: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

25

Lampiran 15 Akurasi dan presisi KuantiVis

Ulangan I %I A Konsentrasi

terukur (ppm)

Perolehan

kembali

(%)

Blangko 163 63.42

1 88 34.24 0.2677 4.9261 98.52

2 86 33.46 0.2777 5.0732 101.46

3 85 33.07 0.2828 5.1480 102.96

4 84 32.68 0.2879 5.2237 104.47

5 72 28.02 0.3549 6.2100 124.20

6 81 31.52 0.3037 5.4564 109.13

7 76 29.57 0.3314 5.8640 117.28

8 79 30.74 0.3146 5.6164 112.33

9 80 31.13 0.3091 5.5359 110.72

10 75 29.18 0.3371 5.9488 118.98

Rerata

110.00

SD

8.34

SBR

7.59

Contoh perhitungan:

%I = I × 257

100 =

174 × 257

100= 67.70%

A = log%Iblangko

%Istandar = log

67.70

34.24= 0.2961

Konsentrasi terukur = A-intersep

kemiringan=

0.2961-(-0.0667)

0.0679= 5.3439 ppm

Perolehan kembali = konsentrasi terukur

konsentrasi awal×100% =

5.3439

5.0000×100% =106.88%

Lampiran 16 Akurasi dan presisi Spectronic 20D+

Ulangan %T A Konsentrasi

terukur (ppm)

Perolehan

kembali

(%)

1 30.20 0.5200 4.8784 97.57

2 29.00 0.5376 5.0231 100.46

3 29.40 0.5317 4.9742 99.48

4 28.40 0.5467 5.0978 101.96

5 21.80 0.6615 6.0418 120.84

6 27.60 0.5591 5.1997 103.99

7 26.20 0.5817 5.3855 107.71

8 28.80 0.5406 5.0478 100.96

9 28.80 0.5406 5.0478 100.96

10 27.80 0.5560 5.1740 103.48

Rerata

103.74

SD

6.61

SBR

6.38

Contoh perhitungan:

A = -log%T

100= -log

30.20

100= 0.5200

Konsentrasi terukur = A - intersep

kemiringan=

0.5200-(-0.0736)

0.1217= 4.8784 ppm

Perolehan kembali = konsentrasi terukur

konsentrasi awal×100% =

4.8784

5.0000×100% = 97.57%

Page 40: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

26

Lampiran 17 Akurasi dan presisi Genesys 10UV

Ulangan A Konsentrasi

terukur (ppm)

Perolehan

kembali

(%)

1 0.4690 4.8681 97.36

2 0.4950 5.0851 101.70

3 0.4880 5.0267 100.53

4 0.5010 5.1352 102.70

5 0.6300 6.2120 124.24

6 0.5160 5.2604 105.21

7 0.5360 5.4274 108.55

8 0.4960 5.0935 101.87

9 0.4880 5.0267 100.53

10 0.5080 5.1937 103.87

Rerata

104.66

SD

7.51

SBR

7.17

Contoh perhitungan:

Konsentrasi terukur = A - intersep

kemiringan=

0.4690-(-0.1142)

0.1198= 4.8681 ppm

Perolehan kembali = konsentrasi terukur

konsentrasi awal×100% =

4.8681

5.0000×100% = 97.36%

Lampiran 18 Gambar sampel pacar cina dan ekstrak rhodamin B dalam HCl

Pacar cina yang digunakan

Ekstrak rhodamin B dalam HCl 0.1 N

Page 41: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

27

Lampiran 19 Hasil uji kualitatif rhodamin B secara kromatografi lapis tipis

Hasil analisis KLT

Sampel Bercak Jarak tempuh

(cm) Rf Warna bercak

Standar

rhodamin B Tunggal 5.8 0.84 Merah muda

Pacar cina Tunggal 5.8 0.84 Merah muda

Jarak tempuh eluen = 6.9 cm

Contoh perhitungan:

Rf standar rhodamin B = Jarak tempuh bercak

Jarak tempuh eluen =

5.8

6.9 = 0.84

Page 42: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

28

Lampiran 20 Panjang gelombang maksimum rhodamin B Genesys 10UV

Panjang gelombang maksimum 558 nm

λmaks

Page 43: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

29

Panjang

gelombang

(nm)

Intensitas

Blangko 1 ppm 2 ppm 3 ppm 4 ppm 5 ppm

555 169 133 102 94 86 69

556 171 130 95 94 82 67

557 172 130 95 94 79 64

558 170 128 94 93 78 62

559 170 128 94 91 76 60

560 172 126 93 90 74 61

561 172 126 93 86 71 55

562 170 116 94 85 71 57

563 170 116 94 82 67 54

564 168 113 94 82 69 53

565 168 113 96 82 68 53

566 169 114 99 84 69 53

567 169 115 99 85 71 54

568 166 119 104 87 73 60

569 167 120 107 90 74 56

570 164 124 112 92 78 59

Lampiran 21 Penentuan panjang gelombang maksimum rhodamin B KuantiVis

Page 44: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

30

Lanjutan lampiran 21

Panjang

gelombang

(nm)

Intensitas (%)

Blangko 1 ppm 2 ppm 3 ppm 4 ppm 5 ppm

555 65.76 51.75 39.69 36.58 33.46 26.85

556 66.54 50.58 36.96 36.58 31.91 26.07

557 66.93 50.58 36.96 36.58 30.74 24.90

558 66.15 49.81 36.58 36.19 30.35 24.12

559 66.15 49.81 36.58 35.41 29.57 23.35

560 66.93 49.03 36.19 35.02 28.79 23.74

561 66.93 49.03 36.19 33.46 27.63 21.40

562 66.15 45.14 36.58 33.07 27.63 22.18

563 66.15 45.14 36.58 31.91 26.07 21.01

564 65.37 43.97 36.58 31.91 26.85 20.62

565 65.37 43.97 37.35 31.91 26.46 20.62

566 65.76 44.36 38.52 32.68 26.85 20.62

567 65.76 44.75 38.52 33.07 27.63 21.01

568 64.59 46.30 40.47 33.85 28.40 23.35

569 64.98 46.69 41.63 35.02 28.79 21.79

570 63.81 48.25 43.58 35.80 30.35 22.96

Contoh perhitungan:

%I = I × 257

100 =

169 × 257

100= 65.76%

Panjang

gelombang

(nm)

Absorbans Kemiringan Intersep R

2

1 ppm 2 ppm 3 ppm 4 ppm 5 ppm

555 0.1040 0.2193 0.2548 0.2934 0.3890 0.0644 0.0589 0.9545

556 0.1191 0.2553 0.2599 0.3192 0.4069 0.0640 0.0802 0.9246

557 0.1216 0.2578 0.2624 0.3379 0.4293 0.0696 0.0731 0.9389

558 0.1232 0.2573 0.2620 0.3384 0.4381 0.0711 0.0706 0.9400

559 0.1232 0.2573 0.2714 0.3496 0.4523 0.0750 0.0657 0.9526

560 0.1352 0.2670 0.2813 0.3663 0.4502 0.0729 0.0812 0.9573

561 0.1352 0.2670 0.3010 0.3843 0.4952 0.0837 0.0654 0.9724

562 0.1660 0.2573 0.3010 0.3792 0.4746 0.0739 0.0939 0.9875

563 0.1660 0.2573 0.3166 0.4044 0.4981 0.0811 0.0851 0.9951

564 0.1722 0.2522 0.3115 0.3865 0.5010 0.0792 0.0871 0.9862

565 0.1722 0.2430 0.3115 0.3928 0.5010 0.0807 0.0819 0.9904

566 0.1710 0.2323 0.3036 0.3890 0.5036 0.0822 0.0733 0.9843

567 0.1672 0.2323 0.2985 0.3766 0.4955 0.0801 0.0737 0.9819

568 0.1446 0.2031 0.2806 0.3568 0.4420 0.0749 0.0608 0.9961

569 0.1435 0.1933 0.2685 0.3535 0.4745 0.0822 0.0400 0.9755

570 0.1214 0.1656 0.2511 0.3227 0.4440 0.0802 0.0203 0.9755

Contoh perhitungan:

A = log%Iblangko

%Istandar = log

65.76

51.75= 0.1040

Page 45: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

31

Lampiran 22 Kurva kalibrasi larutan standar rhodamin B

Konsentrasi

rhodamin B

(ppm)

KuantiVisa Spectronic 20D

+b

Genesys

10UVb

I %I A %T A A

Blangko 170 66.15

1.0000 116 45.14 0.1660 68.80 0.1624 0.1750

2.0000 94 36.58 0.2573 45.00 0.3468 0.3830

3.0000 82 31.91 0.3166 31.60 0.5003 0.5600

4.0000 67 26.07 0.4044 21.60 0.6655 0.7630

5.0000 54 21.01 0.4981 15.60 0.8069 0.9440

Kemiringan 0.0811 0.1608 0.1918

Intersep

0.0851

0.0141 -0.0104

R2 0.9951 0.9981 0.9994

Keterangan: a = Panjang gelombang 563 nm

b = Panjang gelombang 558 nm

Contoh perhitungan:

%I = I × 257

100 =

170 × 257

100= 66.15%

A = log%Iblangko

%Istandar = log

66.15

45.14= 0.1660

A = -log%T

100= -log

68.80

100= 0.1624

Page 46: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

32

32

Lampiran 23 Penentuan kadar rhodamin B

Ulangan

KuantiVisa Spectronic 20D

+b Genesys 10UV

b

I %I A

[Rhoda

min B]

(ppm)

[Rhodamin

B] (%b/b) %T A

[Rhodamin

B] (ppm)

[Rhodamin

B] (%b/b) A

[Rhodamin

B] (ppm)

[Rhodamin

B] (%b/b)

Blangko 170 66.15

1 94 36.58 0.2573 2.1228 0.0021 42.80 0.3686 2.2043 0.0022 0.4130 2.2075 0.0022

2 94 36.58 0.2573 2.1228 0.0021 44.00 0.3565 2.1296 0.0021 0.4060 2.1710 0.0022

3 92 35.80 0.2667 2.2380 0.0022 44.20 0.3546 2.1174 0.0021 0.4090 2.1867 0.0022

4 92 35.80 0.2667 2.2380 0.0022 43.80 0.3585 2.1420 0.0021 0.4090 2.1867 0.0022

5 94 36.58 0.2573 2.1228 0.0021 43.60 0.3605 2.1543 0.0022 0.4080 2.1814 0.0022

Rerata 0.0022 0.0021 0.0022

SD

6.30E-05

3.35E-05

1.33E-05

SBR

2.9077

1.5623

0.6079

Batas galat

8.75E-05

4.66E-05

1.84E-05

Keterangan: a = panjang gelombang 563 nm

b = panjang gelombang 558 nm

Contoh perhitungan:

%I = I × 257

100 =

170 × 257

100= 66.15%

A = log%Iblangko

%Istandar = log

66.15

36.58= 0.2573

A = -log%T

100= -log

42.80

100= 0.3686

Page 47: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

33

Lanjutan lampiran 23

[Rhodamin B] = A - intersep

kemiringan=

0.2573 - 0.0851

0.0811= 2.1228 ppm

[Rhodamin B] = 2.1228 mg/L

5.0088 g×

1 g

103 mg× 0.05 L = 0.0021 %b/b

Batas galat = t ×SD

n-1

= 2.78 × 6.30E-05

4= 8.75E-05 ppm

Page 48: PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK ... · Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng hangat, corong pisah, Genesys ... komputer digunakan sebagai

34

RIWAYAT HIDUP

Penulis lahir di Bogor pada tanggal 7 Pebruari 1993. Penulis merupakan

anak pertama dari pasangan Ukat dan Asanih. Penulis lulus dari Sekolah

Menengah Atas Negeri 5 Bogor pada tahun 2010 dan pada tahun yang sama

penulis lulus seleksi Ujian Seleksi Masuk IPB (USMI). Penulis memilih Program

Studi Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian

Bogor.

Selama menjalani perkuliahan, penulis aktif di organisasi Ikatan Mahasiswa

Kimia (IMASIKA) pada tahun 2011/2012 dan 2012/2013. Pada bulan Juli-

Agustus 2013 penulis mengikuti kegiatan Praktik Lapangan di Pusat Pendidikan

dan Pelatihan Minyak dan Gas Bumi, Cepu, Blora, Jawa Tengah dengan judul

Analisis Logam Hg dan Ni dalam Sedimen Sungai Cilacap di Sekitar Pabrik X

dengan Spektroskopi Serapan Atom. Selama menjadi mahasiswa penulis juga

pernah menjadi asisten praktikum Asas Kimia Analitik dan praktikum Analisis

Instrumental. Pada tahun 2013, penulis mendapatkan dana hibah dari DIKTI

untuk program kreativitas mahasiswa (PKM) yang berjudul Steak Loba.