SPEKTROFOTOMETRI-VISLAPORAN PRAKTIKUMdisusun untuk memenuhi salah satu tugas praktikum mata kuliah Analitik Instrument

Dosen Pembimbing : Dra. Dewi

Disusun olehKelompok 5Kelas1 BRifaldi Hadiansyah131411046Risma Regiyanti131411047Rizki Abi Karomi131411048

Tanggal Praktikum: 20 Maret 2014Tanggal penyerahan: 27 Maret 2014

D3 TEKNIK KIMIAPOLITEKNIK NEGERI BANDUNG2014

SPEKTROFOTOMETRITUJUAN 1. Membuat larutan induk 2. Membuat larutan standar dari larutan induk 3. Menentukan maksimum4. Membuat kurva kalibrasi dari larutan standar dengan maksimum5. Menentukan absorbansi larutan cuplikan dengan menggunakan maksimum6. Menentukan konsentrasi larutan dengan menginterpolasikan absorbansi ke dalam kurva kalibrasi, sehingga dihasilkan konsentrasi yang tidak diketahui.

DASAR TEORISpektrofotometri adalah metode pengukuran konsentrasi suatu zat berdasarkan besarnya penyerapan energi cahaya oleh suatu sistem kimia sebagai fungsi dari panjang gelombang radiasi zat tersebut. Benda bercahaya seperti matahari atau suatu bohlam listrik memancarkan spektrum yang lebar yang terdiri dari panjang gelombang. Panjang gelombang yang dikaitkan dengan cahaya tampak itu mampu mempengaruhi selaput pelangi mata manusia dan karenanya menimbulkan kesan subjektif yang diterjemahkan oleh otak sebagai sebuah warna tampak. Namun banyak radiasi yang dipancarkan oleh benda panas terletak diluar daerah kepekaan mata yaitu daerah ultraviolet dan inframerah, dari spektrum yang terleak di kiri dan di kanan daerah tampak spektrum elektromagnetik. Dalam daerah tampak spektrum itu dapat mengkorelasikan panjang gelombang cahaya yang mengenai mata dengan indera subjektif mengenai warna seperti diuraikan.Secara umum spektrofotometri dibedakan menjadi empat macam, yaitu : spektrofotometer ultraviolet, spektrofotometer sinar tampak, spektrofotometer infra merah, dan spektrofotometer srapan atom. Penyerapan sinar UV-Vis dibatasi pada sejumlah gugus fungsional atau gugus kromofor yang mengandung elektron valensi dengan tingkat eksutasi rendah. Tiga jenis elektron yang terlibat adalah sigma, phi, dan elektron bebas. Kromofor-kromofor organik seperto karbonil, alkena, azo, nitrat, dan karboksil mampu menyerap sinar ultraviolet dan sinar tampak. Panjang gelombang maksimumnya dapat berubah sesuai dengan pelarut yang digunakan. Auksokrom adalah gugus fungsional yang mempunyai elektron bebas nseperti hidroksil, metoksi, dan amina. Terkaitnya gugus kromofor akan mengakibatkan pergeseran pita absorpsi menuju ke panjang gelombang yang lebih besar dan disertai dengan peningkatan intensitas (Hart 2003).Ketika cahaya melewati suatu larutan biomolekul, terjadi dua kemungkinan. Kemungkinan pertama adalah cahaya ditangkap dan kemungkinan kedua adalah cahaya discattering. Bila energi dari cahaya (foton) harus sesuai dengan perbedaan energi dasar dan energi eksitasi dari molekul tersebut. Proses inilah yang menjadi dasar pengukuran absorbansi dalam spektrofotometer (Khopkar 2007).Cara kerja spektrofotometer dimulai dengan dihasilkannya cahaya monokromatik dari sumber sinar. Cahaya tersebut kemudian menuju ke kuvet (tempat sampel/sel). Banyaknya cahaya yang diteruskan maupun yang diserap oleh larutan akan dibaca oleh detektor yang kemudian menyampaikan ke layar pembaca (Khopkar 2007)Larutan yang akan diamati melalui spektrofotometer harus memiliki warna tertentu. Hal ini dilakukan supaya zat di dalam larutan lebih mudah menyerap energi cahaya yang diberikan. Secara kuantitatif, besarnya energi yang diserap oleh zat akan identik dengan jumlah zat di dalam larutan tersebut. Secara kualitatif, panjang gelombang dimana energi dapat diserap akan menunjukkan jenis zatnya (Keenan 1992).Bila cahaya putih yang berisi seluruh spektrum panjang gelombang, melewati suatu larutan kimia yang berwarna dan tembus cahaya bagi panjang-panjang gelombang tertentu tetapi menyerap panjang-panjang gelombang lain, larutan itu akan tampak berwarna bagi pengamat, karena hanya gelombang yang diteruskan yang sampai ke mata. Panjang-panjang gelombang itulah yang menentukan warna larutan.Cahaya yang dapat dilihat oleh manusia disebut cahaya terlihat atau sinar tampak. Biasanya cahaya yang terlihat merupakan campuran dari senyawa yang mempunyai berbagai panjang gelombang, mulai dari 400 nm hingga 760 nm, seperti pelangi di langit. Bila seberkas sinar radiasi dengan intensitas I0 dilewatkan melalui medium yang panjangnya b dan mengandung atom-atom pada tingkat energi dasar dengan konsentrasi c, maka radiasinya akan diserap sebagian dan intensitas radiasinya akan berkurang menjadi I sehingga berlaku persamaan:I = I0 ek.b.c.(1)Ataulog Io /I = a.b.c atau A = a.b.c.(2)Keterangan:A= log Io/It = absorbansi

a= koefisien serapan (serapan molar)k= tetapan perbandinganIt/ Io= transmitansi (T)Persamaan (2) dikenal sebagai hukum Lambert-Beer, yang digunakan sebagai dasar analisis kuantitatif dalam spektrofotometri sinar tampak. Dari persamaan (1) di atas ditunjukkan bahwa absorbansi berbanding lurus dengan konsentrasi larutan. Besarnya konsentrasi larutan ini sebanding dengan konsentrasi larutan di dalam suatu cuplikan, sehingga dengan meletakkan absorbansi sebagai titik ordinat dengan konsentrasi larutan standar sebagai absis, akan diperoleh kurva garis lurus. Kurva ini disebut sebagai kurva kalibrasi (kurva standar). Dengan menginterpolasikan absorbansi larutan cuplikan pada kurva kalibrasi tersebut, maka akan didapat konsentrasi larutan cuplikan.Metode kurva kalibrasi, yaitu dengan membuat kurva antara konsentrasi larutan standar terhadap absorbansi berbentuk garis lurus. Menginterpolasikan absorbansi dari larutan cuplikan ke dalam kurva kalibrasi tersebut akan diperoleh konsentrasi larutan cuplikan.

ALAT DAN BAHANALATBAHAN

Spektrofotometer Spectronic 20 Pipet tetes Pipet ukur 5 ml, 10 ml, 25 ml Labu takar 50 ml 6 buah Botol semprot Gelas kimia 100 ml, 250 ml Bola hisap Larutan induk Fe2+ 1000 ppm Larutan HNO3 4 N Larutan KSCN 10% Aquades

LANGKAH KERJAa. Persiapan Larutani. Pengenceran Larutan Fe2+ 1000 ppm menjadi 100 ppm5 mL larutan Fe2+ 1000 ppmLarutan Fe2+ 100 ppmLabu takar 50 mL

Aquades

ii. Pembuatan Larutan Blanko

Labu takar 50 mL4 mL HNO3 4 N

Larutan blanko

4 mL KCNS 10%

iii. Pengenceran Larutan Fe2+ menjadi beberapa konsentrasi

5 mL larutan Fe2+ 100 ppm0,5 mL larutan Fe2+ 100 ppm10 mL larutan Fe2+ 100 ppm15 mL larutan Fe2+ 100 ppm20 mL larutan Fe2+ 100 ppm25 mL larutan Fe2+ 100 ppm

5 mL KCNS 10%5 mL HNO3 4 NLabu takar 50 mL

Tandabataskan dengan aquades

Kocok

b. Penentuan Panjang Gelombang MaksimumAtur panjang gelombang (400nm-540nm)Hidupkan alat dan panaskan selama 30 menitAtur skala pada skala 0 (memutar tombol bagian depan bawah kiri)

Ganti larutan blanko dengan larutan standar 6ppmAtur skala %T pada posisi 100% (memutar tombol bagian depan bawah kanan)Masukkan kuvet yang berisi larutan blanko

Catat nilai %T pada alatBuat kurva antara panjang gelombang dengan absorbansiUbah panjang gelombang mulai dari 400nm-540nm

c. Penentuan Kurva Kalibrasi dan Konsentrasi Sampel

Ganti larutan blanko dengan larutan standar Atur skala % T pada posisi 100%Masukan kuvet yang berisi larutan blanko

Atur panjang gelombang yang didapat dari langkah sebelumnyaGanti larutan dengan larutan sampelBuat kurva kalibrasi antar konsentrasi dengan adsorbansi

Tentukan konsentrasi sampel (interpolasikan nilai adsorbansi sampel ke dalam kurva kalibrasi)Catat nilai %T nya

DATA PENGAMATAN DAN PENGOLAHAN DATA

NO (nm)

% TAbsorbansi

14000.90.045757491

24100.870.060480747

34200.850.070581074

44300.840.075720714

54400.820.086186148

64500.810.091514981

74600.8050.09420412

84700.80.096910013

94800.80.096910013

104900.80.096910013

115000.80.096910013

125100.820.086186148

135200.830.080921908

145300.850.070581074

155400.860.065501549

Tabel 1. Penentuan Panjang gelombang Maksimum

Gambar 1. Kurva Penentuan Panjang Gelombang Maksimum

No.Konsentrasi (ppm)% TTAbsorbansi (-log T)

101001,00

210820.820.086186148

320840.840.075720714

430790.790.102372909

540760.760.119186408

650710.710.148741651

7Sampel #1820.820.086186148

8Sampel #2780.780.107905397

Tabel 2. Data Penentuan Kurva Kalibrasi

Gambar 2. Kurva Kalibrasi

LAMPIRANPerhitungan pembuatan larutan induk Fe2+ 100 ppmRumus : V1 x N1 = V2 x N2N1 = 1000 ppmN2 = 100 ppmV2 = 100 m1V1 ?V1 = V1 = 10 mL

Perhitungan pembuatan larutan standar Fe2+Larutan Fe2+ dari Fe2+ 100 ppmLarutan #1 (5 mL Fe2+)V1.N1= V2.N25 mL. 100 ppm = 50 mL. N2N2 = 10 ppmLarutan #2 (10 mL Fe2+)V1.N1= V2.N210 mL. 100 ppm = 50 mL. N2N2 = 20 ppmLarutan #3 (15 mL Fe2+)V1.N1= V2.N215 mL. 100 ppm = 50 mL. N2N2 = 30 ppmLarutan #4 (20 mL Fe2+)V1.N1= V2.N220 mL. 100 ppm = 50 mL. N2N2 = 40 ppmLarutan #5 (25 mL Fe2+)V1.N1= V2.N225 mL. 100 ppm = 50 mL. N2N2 = 50 ppm

PEMBAHASANOleh: Risma Regiyanti (131411048)Pada percobaan kali ini, digunakan larutan induk Fe2+ dengan konsentrasi 1000 ppm. Setelah itu larutan tersebut diencerkan menjadi larutan Fe2+ 100 ppm. Kemudian dibuat komposisi masing-masing 0 mL;5 mL;10 mL;15 mL;20 mL; dan 25 mL larutan Fe2+ ditambah 5 mL KSCN dan 5 mL HNO3. Fungsi dari KSCN yaitu untuk menjadikan suatu senyawa kompleks pada ion Fe2+ yang nantinya akan mengalami panjang gelombang tertentu sedangkan HNO3 berfungsi untuk mempercepat oksidasi (oksidator). Pada saat pengenceran, larutan Fe2+ ditambahkan larutan HNO3 terlebih dahulu agar larutan Fe2+ teroksidasi menjadi Fe3+, selanjutnya ditambahkan KSCN agar terbentuk larutan kompleks yang berwarna.Spectronic-20 merupakan alat yang tipenya single beam configuration (berkas tunggal), dimana tempat sel untuk memasukkan kuvetnya harus bergantian antara larutan blanko dengan larutan standar yang akan diukur %T nya. Sehingga dalam pengukuran dan pengaturan panjang gelombang larutan blanko harus dirubah %T nya. Perbedaan antara larutan sampel dengan larutan blanko yaitu pada komponen yang dimilikinya. Larutan blanko adalah larutan yang digunakan untuk mengkalibrasi.. Tujuan pembuatan larutan blanko ini adalah untuk mengetahui besarnya daya serap dari larutan dimana dalam larutan itu tidak terdapat komponen yang dimiliki oleh larutan sampel. Panjang gelombang maksimum yang didapat adalah 470nm. Hal ini dapat dilihat dari nilai %T yang menunjukkan angka terendah. Seperti telah diketahui dari persamaan Lambert-Beer, semakin besar intensitas yang diserap maka semakin besar juga panjang gelombang yang dihasilkan. Setelah didapat panjang gelombang maksimum, yaitu 470 nm, nilai ini digunakan untuk mengukur absorbansi dari larutan yang sudah diketahui konsentrasinya. Setelah dibuat grafik linier antara absorbansi dengan konsentrasi, maka konsentrasi sampel dapat diketahui, yaitu dengan menginterpolasikan nilai absorbansi dari sampel, dan didapat konsentrasi sampel #1 adalah 10 ppm dan sampel #2 adalah 33 ppm.

Oleh: Rizki Abi Karomi (131411048)Pada percobaan ini digunakan larutan induk Fe2+ 1000 ppm yang diencerkan menjadi 100 ppm. Lalu larutan Fe2+ dimasukan ke labu takar 50 ml dengan komposisi Fe2+ masing masing 0;5; 10 ; 15 ; 20 ; 25 ml lalu pada masing masing ditambahkan HNO3 agar larutan Fe2+ teroksidasi menjadi Fe3+ sehingga menjadi ion kompleks sehingga stabil saat direaksikan dengan KSCN. Dari hasil pengolahan data dapat diketahui bahwa panjang gelombang maksimum dari larutan Fe berada pada angka 470 nm karena pada panjang gelombang ini nilai absorban tinggi dan % T kecil dan pada grafik yang dibuat menunjukan nilai tertinggi pada panjang gelombang sebesar 470 nm.

Pada percobaan ini dibuat larutan sampel#1 dan sampel#2 dengan variasi konsentrasi yang berbeda. Dengan menggunakan grafik dengan berdasarkan data yang didapat pada percobaan sampel#1 memiliki konsentrasi 10 ppm dan sampel#2 memiliki konsentrasi sebesar 33 ppm.

NANA RUSDIANA (101411082) Pada praktikum ini menentukan konsentrasi larutan dengan menggunakan metode spektrofotometri. Yaitu metode penetapan konsentrasi yang didasarkan pada pada penyerapan intensitas cahaya. Prinsip dari metode ini adalah semakin tinggi konsentrasi larutan tersebut semakin tinggi penyerapan/intensitas cahaya. Perbedaan yang sangat signifikan kolorimetri dengan spektrofotometri yaitu pada larutan blanko.Larutan yang digunakan untuk mengkalibrasi. Tujuan pembuatan larutan blanko adalah untuk mengetahui besarnya serapan zat yang bukan analat. Larutan analat dibuat dari campuran larutan Fe2+, HNO3, dan KCNS. Tujuan penambahan HNO3 adalah sebagai penstabil saat pengkompleksian dengan KCNS. Merubah Fe2+ menjadi Fe3+. Sedangkan tujuan penambahan KCNS yaitu untuk pengkompleksian larutan. Sehingga akan menghasilkan senyawa kompleks yang berwarna (warna komplementer). Berdasarkan data pengamatan dan pengolahan data panjang gelombang maksimum dari larutan Fe3+ ada di kisaran 475 nm. Hal ini teramati dari %T yang menunjukan angka terendah pada kisaran panjang gelombang 475 nm. Seperti telah diketahui dari persamaan Lambert-Bee, makin besar intensitas yang diserap, makin besar panjang gelombang yang dihasilkan. Dengan mengatur alat pada panjang gelombang 475 nm. Kemudian mengukur larutan dengan variasi konsentrasi yang berbeda-beda (1 ppm, 2 ppm, 4 ppm, 6 ppm, 8 ppm). Dan larutan sampel. Kemudian dibuat grafik antara absorban dengan konsentrasi. Didapatkan persamaan, y=0.145x + 0.137. R2=0.954. Konsentrasi sampel dapat dihitung dari persaman. Dihasilkan sampel#1 sebesar 2.25 ppm dan sampel#2 sebesar 3.8 ppm. Terjadi beberapa penyimpangan saat penghitungan absorban pada konsentrasi 6 ppm dan 8 ppm. Kemungkinan hal ini disebabkan karena adanya pengotor pada tabung reaksi. Sehingga absorban yang dihasilkan cukup tinggi. Melebihi 1.

1. NENDRY NURRAMDANI SOLIHAH (101411083) Pada proses pengenceran larutan Fe2+ 100 ppm, penambahan larutan pengkompleks harus berurutan, karena proses pembentukan senyawa kompleks tidak terjadi secara langsung. Larutan yang dimasukan setelah Fe2+ adalah larutan HNO3, karena HNO3 berfungsi untuk mempercepat proses pengoksidasian menjadi ion Fe3+. Kemudian setelah itu, ditambahkan larutan KCNS untuk proses pengkompleksan untuk menjadi larutan kompleks yang berwarna. Alat spectrometer yang digunakan adalah spekktronic-20 yang bertipe single beam configuration yang hanya memiliki tempat kuvet satu sehingga proses pengkalibrasian harus dilakukan satu-satu (bergantian). Panjang gelombang maksimal yang didapat adalah 475 nm, yang kemudian digunakan untuk menentukan transmitan larutan standard dan sampel. Panjang gelombang maksimal itu menunjukan bahwa Fe memiliki warna serap biru dan warna komplementer jingga. larutan blanko digunakan untuk proses pengkalibrasian dan untuk mengetahui daya absorbansi dari larutan tersebut. Perbedaan larutan blamko dengan larutan standar lainnya adalah pada larutan blanko tidak ditambahnkan larutan yang akan di uji. Setelah dibuat grafik linier antara absorbansi dengan konsentrasi, maka konsentrasi sampel dapat diketahui, yaitu dengan menginterpolasikan nilai absorbansi dari sampel, dan didapat konsentrasi sampel #1 sebesar 2.25 ppm dan sampel #2 sebesar 3.8 ppm.

KESIMPULAN Panjang gelombang maksimum yang diperoleh sebesar 470 nm. Konsentrasi dari sampel Fe2+ dengan absorbansi 0.086186148 sebesar 10 ppm. Konsentrasi dari sampel Fe2+ dengan absorbansi 0.107905397 sebesar 33 ppm. Absorbansi dari larutan Fe2+ dengan berbagai konsentrasi :Konsentrasi (ppm)Absorbansi

100.086186148

200.075720714

300.102372909

400.119186408

500.148741651

DAFTAR PUSTAKATim Penyusun Analitik Instrumen. 2010. Jobsheet Analitik Instrumen. Bandung: Politeknik Negeri Bandung