MAKALAH LABORATORIUM PT PUPUK KUJANG CIKAMPEK

Pembuatan Kurva Kalibrasi Spectrophotometer

OLEHHUSNUL RAHMADDIN

NISN : 9930367723

DEPARTEMEN PERINDUSTRIAN (RI)SEKOLAH MENENGAH TEKNOLOGI INDUSTRI

(SMTI)BANDA ACEH

SpectrophotometerSpectrophotometer adalah alat untuk mengukur transmitansi atau absorbs

cahaya (pernyerapan) oleh suatau sampel sebagai fungsi dari panjang gelombang dan dibandingkan dengan standart tertentu. Selain itu juga digunakan untuk mengukur sederetan sampel pada sutau panjang gelombang tunggal. Meskipun ada yang menggunakan sinar rangkap, tetapi peralatan sama seperti system sinar tunggal.

Prinsip kerja alat spectrophotometer yaitu cahaya dari sumber cahaya yang masuk ke monokromator dan didispersikan menjadi cahaya monokromatis. Cahaya monokromatis ditransmisikan melalui sel sampel dalam tempat sampel dan jatuh pada detector, kemudian dikonversikan sinyal listrik yang memperkuat dan tercatat pada rekorder.

Sedangkan pada dasarnya analisis secara spectrophotometer dilakukan dengan cara pembentukan cahaya senyawa berwarna dengan pereaksi-pereaksi tertentu dan setiap warna mempunyai intensitas tertentu. Intensitas cahaya yang dihasilkan diukur dengan spectrophotometer

Komponen Alat SpectrophotometerSpectrophotometer dibagi dalam 4 bagian penting, diantaranya yaitu :

Sumber cahaya, monokromator, cuvet, dan detector.

1. Sumber CahayaSumber cahaya untuk spectrophotometer UV digunakan lampu

D2(Deutrium) atau lampu hidrogen. Untuk spectrophotometer visible dapat digunakan lampu wolfram. Dan untuk spectrophotometer infra red dapat digunakan lampu Nernst Lampu Deutrium (Hidrogen) menghasilkan spectrum kontinyu dalam daerah Ultraviolet (UV) yang dihasilkan oleh eksitasi elektrik dari deuterium atau hidrogen pada tekanan rendah.

Lampu filament tungsten adalah lampu yang umum dipakai di rumah tangga dan jenis lampu yang sering dipakai sebagai lampu kedaraan bermotor. Arah energi yang dipancarkan oleh lampu tersebut bermacam-macam. Lampu-lampu Tungsetn iodine mengandung campuran gas inert dan sejumlah gas iodine (halogen). Untuk mencegah penguapan yang cepat dari filament tungset melalui lingkaran halogen di bawah suasana panas, oleh karena itu lampu tersebut tahan lama dan untuk menjaga radiasi yang kuat dalam waktu yang lama.

2. MonokromatorMonokromator berfungsi untuk mengubah cahaya polikromatik menjadi

cahaya monokromatik menurut DAY dan UNDERWOOD (1993) monokromator adalah peralatan optic yang dapat mengisolasi suatu berkas sinar dari sumber kontinyu dengan kemurnian spektral yang tinggi untuk semua panjang gelombang. Unsur terpenting pada sebuah monokromator adalah sistem celah masuk, kemudian dikumpulkan oleh sebuah lensa atau cermin sehingga sinar pararel jatuh pada prisma atau kisi difraksi, selanjutnya melalui jalan optik monokromatis melewati contoh yang diperiksa.

Ada dua jenis monokromator, yang satu menggunakan prisma dan yang lainnya menggunakan grating (kisi) sebagai pendispersi cahaya.

a) Monokromator PrismaKomponen ini dibuat dari bahan quartz untuk daerah ultraviolet (UV), visible,dan infra red (IR) dekat. Prinsip kerja suatau prisma adalah apabila seberkas sinar melewati dua medium yang berbeda, maka berkas sinar tersebut akan mengalami pembelokan (refraksi). Besarnya refraksi tergantung pada index bias ini berubah-ubah dengan panjang gelombang yang berbeda, cahaya biru akan lebih dibelokkan dari pada cahaya merah.

b) Monokromator Grating (kisi)Dispersi radiasi ultra violet dapat diperoleh dengan menjatuhkan sinar polikromatis pada granting transmisi atau pada permukaan granting refleksi yang lebih praktis dan sering digunakan. Tahap pertama pada pembuatan grating refleksi yaitu penyediaan master granting yang tersusun dari lekukan paralel dengan jarak rapat disusun pada permukaan keras yang telah dilapisi dengan peralatan seperti intan.

3. Wadah Sampel (cuvet)Menurut DAY dan UNDERWOOD (1993), larutan yang akan diperiksa

dengan spectrophotometer ditempatkan dalam tempat contoh (cuvet). Tempat contoh tersebut harus terbuat dari bahan yang dapat meneruskan sinar. Dari daerah spectrum yang dipakai, kaca silica biasa digunakan untuk daerah panjang gelombang antara 350 sampai 3 µm. Pada daerah 300 nm sampai daerah tampak dapat digunakan sel dari bahan kaca pyrex. Tetapi bahan demikian tidak boleh digunakan untuk daerah ultraviolet (UV), karena bersifat menyerap radiasi sinar UV. Sehingga pengukuran daerah ultraviolet di bawah 350 nm, digunakan cuvet yang terbuat dari bahan quartz dan leburan silica (fused silica). Kedua bahan tersebut dapat digunakan juga di daerah sinar tampak (visible) sampai 3 µm, tetapi harganya juga cukup mahal. Bahan yang lebih murah, seperti cuvet plastic dapat digunakan untuk daerah tampak. Syarat- syarat terpenting untuk cuvet, Yaitu :

a. Mempunyai ketebalan permukaan yang sama.b. Harus transparan, sehingga dapat mentransmisikan sinar dengan

baik.c. Tahan terhadap senyawa kimia.

4. DetektorDetektor berfungsi mengubah cahaya menjadi arus listrik. Detector yang

bias digunakan adalah Foto Tube dan Layar Cell. Sinyal listrik yang diberikan oleh detector selanjutnya diubah oleh prosesor sehingga dapat ditampilkan oleh alat baca.

Prinsip kerja detector pada spectrophotometer adalah energy foton sinar yang jauh mengenai dan mengubah energy tersebut menjadi suatu besaran yang dapat diukur, misalnya penghitaman pelat foto, arus listrik atau

perubahan-perubahan panas. Sifat –sifat detector yang ideal harus mempunyai kepekaan yang tinggi, perbandingan sinyal dan noise tinggi, dan mempunyai respon tetap pada daerah panjang gelombang pengamatan.

Kalibrasi Spectrophotometer Untuk menghasilakan analisa yang akurat, cahaya yang digunakan harus

spesifik mempunyai panjang gelombang tertentu, dengan kata lain harus digunakan panjang gelombang dimana sample menyerap cahaya sebesar mungkin (panjang gelombang maksimum).

Oleh karena itu harus dilakukan kalibrasi. Dahulu orng melakukan kalibrasi spectrophotometer dengan mengambil larutan standar dengan konsentrasi tertentu, kemudian ukur konsentrasi pada berbagai panjang gelombang. Kemudian dibuat kurva hubungan absorbance (A) dengan panjang gelombang (λ), kemudian ambil panjang gelombang yang absorbance maksimum.

Gunakan panjang gelombang yang didapat untuk kalibrasi terhadap beberapa larutan standar sesuai dengan sampel dan metoda yang dilakukan.

Dalam anilisis menggunakan spectrophotometer dilakukan kalibrasi terlebih dahulu terhadap beberpa larutan standar sesuai dengan contoh dan metoda analisis yang akan dilakukan. Dibuat suatu deret standar dari larutan standar yang telah diketahui pasti konsentrasinya, lalu ditambahkan pereaksi tertentu sesuai dengan metoda analisis yang dilakukan. Diukur absorbance deret standar tersebut dengan spectrophotometer dan dibuat grafik hubungan antara konsentrasi denganabsorbance.

Karena banyaknya contoh yang ditetapkan dan seringnya dilakukan analisis yang sama secara kontinyu, maka untuk mempercepat analisis dibuat suatu factor yang diperolah dari hubungan antara konsentrasi dengan absorbance dari beberapa larutan standar yang berbeda konsentrasinya. Faktor ini dapat digunakan selama ± 6 bulan selama spectrophotometer tersebut belum mengalami kerusakan.

Pembuatan kurva kalibrasi Nitrit (0-0,5 ppm)Larutan Standar Nitrit 1000 ppmDitimbang dengan teliti 1.8478 gram KNO3 yang telah dikeringkan pada suhu 70oC selama 4 jam. Dilarutkan dengan Nano pure dalam labu ukur 1 liter impitkan sampai tanda batas.Larutan Standar Nitrit 5 ppmPipet 5 ml larutan standar Nitrit 1000 ppm ke dalam labu takar 1 liter encerkan dengan Nano pure dan impitkan.

1. Dibuat deret standar Nitrit 0; 0,5; 0,10; 0,15; 0,20; 0,25 ppm dengan memindahkan secara seri 0; 1; 2; 3; 4; dan 5 ml larutan standar Nitrit 5 ppm ke dalam labu ukur 100 ml kemudian ditepatkan dan diaduk.

2. Dipipet 50 ml masing-masing standard an dimasukan ke dalam Erlenmeyer 100 ml.

3. Ditambah 2 ml larutan Buffer color, diaduk dan dibiarkan selama 15 menit.4. Dibaca absorbansinya dengan Spektrofotometer pada λ 540 nm.

Pembuatan Kurva Kalibrasi Ortho Posfat (5-25 ppm)Larutan standar Posfat 100 ppmPipet 100 ml larutan standar posfat 1000 ppm ke dalam labu takar 1 liter encerkan dengan Nano pure dan impitkan.1. Dibuat deret standar posfat 0; 5; 10; 15; 20; 25 ppm dengan memindahkan

secara seri 0; 10; 20; 30; 40 dan 50 ml larutan standar posfat 100 ppm ke dalam labu ukur 200 ml lalu himpitkan sampai tanda batas dengan Nano pure, dan di aduk hingga homogen.

2. Dipipet 100 ml masing-masing standar dan dimasukkan ke dalam Erlenmeyer 250 ml

3. Ditambahkan 5 ml H2SO4 37:63 sambil diaduk, ditambahkan 5 ml Ammonium Molibdat 4,8% sambil diaduk dan 5 ml ANSA Posfat sambil di aduk.

4. Dibiarkan selama 30 menit, kemudian dibaca absorbansinya dengan Spektrofotometer pada λ 650 nm.

Pembuatan Kurva Kalibrasi Besi Benfield (0-0,3 mg Fe)Larutan Standar Fe 100 ppm (0,1 mg/ml)Ditimbang dengan teliti 0.100 gram Fe (≥ 99,5 %) ke dalam 30 ml HCl 1:1 panaskan sampai larut, dinginkan dan pindahkan ke dalam labu takar 1 liter encerkan sampai tanda batas.Bila menggunaka Ammonium Iron (II) Sulfat Hexa hydrat, timbang 0.702 gram larutan dengan 20 ml HCl 1:1, pindahkan ke dalam labu takar 1 liter dan encerkan sampai tanda batas.Larutan Standar Fe 20 ppm (0,02mg/ml)Pipet 20 ml larutan standar Fe 100 ppm ke dalam labu ukur 100 ml encerkan dengan Nano pure dan impitkan.

1. Dibuat deret standar Fe 0; 0,10; 0,15; 0,20; 0,25; 0,30 mg dengan memindahkan secara seri 0, 5,0 7,5 10,0 12,5 dan 15,0 ml larutan standar Fe 1 ml = 0,02 mg ke dalam labu ukur 100 ml, kemudian disamakan volumenya sampai ± 20 ml dengan Nano pure.

2. Ditambahkan 4 ml HCl 1:1 dan 2 ml NH2OH.HCl 10%3. Didihkan selama 10 menit, lalu dinginkan.4. Ditambahkan 10 ml CH3COONH4 20% lalu diaduk

5. Ditambahkan 2 ml Orthophenanthroline 1 % diaduk kemudian ditambahkan 3,5 mlNH4OH 1:1 dan diaduk kembali.

6. Dihimpitkan hingga tanda batas dengan Nano pure dan diaduk hingga merata

7. Dibirkan selama 30 menit, kemudian dibaca absorbansinya dengan Spectrophotometer pada λ 510 nm.

Pembuatan Kurva Kalibrasi Klorida untuk Benfield (0-1 mg Cl)Larutan Standar ion klorida 1000 ppm (1ml = 1 mg Cl)Timbang dengan teliti 1,648 gram Sodium Chlorida (NaCl) yang telah dikeringkan pada suhu 600 oC selama 1 jam. Larutkan dengan Nano pure dalam labu ukur 1 liter encerkan dan impitkan sampai tanda batas.Larutan standar Chlorida 50 ppm (0,05 mg/ml)Pipet 5 ml larutan standar chloride 1000 ppm ke dalam labu ukur 100ml encerkan dengan Nano pure dan impitkan.1. Dibuat deret standar Cl 0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 dan 1,0 mg dengan

memindahkan secara seri 0; 4; 8; 12; 16 dan 20 ml larutan standar Cl 1m 1= 0,05 mg Cl ke dalam Labu takar 100 ml kemudian disamakan volumenya sampai ± 40 ml dengan Nano pure.

2. Ditambahkan 20 ml HNO3 1:1 dan dipanaskan sampai asap coklat hilang.3. Ditambahkan 1 ml kanji 1% dan diaduk .4. Ditambahkan 5 ml AgNO3 0,02N dan di aduk (untuk blank tidak pakai

AgNO3).

5. Diimpitkan sampai tanda batas dengan Nano pure dan diaduk hingga merata.

6. Dibiarkan selama 15 menit , kemudian dibaca absorbansinya dengan spectrophotometer pada λ 420 nm.

Pembuatan Kurva Kalibrasi Ammonia (0,2 – 5,0 ppm sebagai NH3)Larutan Standar Ammonia 500 ppm (1 ml = 0,5 mg NH3)Di timbang dengan teliti 1,9398 gr, Ammonia sulfat (NH4)2SO4 yeng telah dikeringkan pada suhu 100 oC selama 1 jam. Larutkan dengan Nano pure dalam labu ukur 1 liter. Encerkan dan impitkan sampai tanda batas. Larutan Standar Ammonia 50 ppmPipet 50 ml larutan standar ammonia 500 ppm ke dalam labu ukur 500 ml encerkan dengan Nano pure dan impitkan.1. Dibuat deret standar 0; 1; 2; 3; 4 dan 5 ppm dengan memindahkan secara

seri 0; 2; 4; 6; 8 dan 10 ml larutan standar ammonia 50 ppm ke dalam labu ukur 100 ml diimpitkan sampai tanda batas dengan Nano pure dan di aduk hingga merata

2. Dipipet 50 ml masing-masing standar , lalu dimasukkan ke dalam labu takar 100ml

3. Ditambahkan 1 ml pereaksi Nessler, diaduk diimpitkan hingga tanda batas dengan Nano pure, dan diaduk kembali hingga merata.

4. Dibiarkan selama 20 menit, kemudian dibaca absorbansinya dengan

spectrophotometer pada λ 400 nm.