WARNA -WARNA -PENGLIHATAN PENGLIHATAN

DAN ZAT DAN ZAT WARNAWARNA

ACHMAD SYAHRANIACHMAD SYAHRANI

M.A. KIMIA ORGANIK II (2-1-0 SKS) ; 1 X TMM.A. KIMIA ORGANIK II (2-1-0 SKS) ; 1 X TMSEMESTER GASAL 2004/2005SEMESTER GASAL 2004/2005

KONSEP “CAHAYA” PERTAMA KALI DIKEMUKAKAN OLEH AL HAZAN (ABAD X) DISEBUT : “ AN NOOR”

KITA DAPAT MELIHAT SUATU BENDA KARENA BENDA TERSEBUT MEMANTULKAN “CAHAYA”

TEORI KOSPOSKULER NEWTON

ISAAC NEWTON : REM MERUPAKAN ZARAH (PARTIKEL YANG SANGAT KECIL) YANG DIPANCARKAN KE SEGALA PENJURU DENGAN KECEPATAN TINGGI DAN MERUPAKAN PAKET ENERGI YANG DISEBUT FOTON

E = h. = h.c/ = h.c.v

E = energi ; h = konstante Planck ; c = kecepatan cahaya = frekuensi radiasi (Hertz) ; = panjang gelombang v = bilangan gelombang

TEORI GELOMBANG HUYGEN

CHRYSTIAN HUYGENS : REM MERUPAKAN PANCARAN GELOMBANG YANG MERAMBAT KESELURUH PENJURU DENGAN KECEPATAN TINGGI

TEORI RADIASI ELEKTRO MAGNETIK MAXWELL

JAMES CLARKS MAXWELL : CAHAYA MERUPAKAN RADIASI ELEKTRO MAGNETIK – MEMPUNYAI VEKTOR LISTRIK DAN VEKTOR MAGNETIK, DIMANA KEDUANYA SALING TEGAK LURUS DENGAN ARAH RAMBATAN

CAHAYA/SINAR NAMPAK ADALAH SEBAGIAN DARI RADIASI ELEKTROMAGNETIK (REM)

RADIO WAVE

INFRARED RAYS

VISIBLE RAYS

ULTRAVIOLETSX RAYS

Y RAYS

COSMIC RAYS

20.000 m

5 mm

0,7 = 700 m = 700 nm

400 nm

500 Ao

0,05 Ao

200 nm

SHORT WAVE

NEAR INFRARED

FAR INFRAREDHEAT RAYS

MICRO WAVE

MEDIUM WAVE

LONG WAVE

FAR ULTRAVIOLET = VACUM UV

NEAR ULTRAVIOLET

> ENERGI

WARNA MEMPUNYAI PERAN YANG SANGAT

PENTING DALAM KEHIDUPAN MANUSIA

WARNA MERUPAKAN HASIL RANGKAIAN

PROSES RESPON FAALI DAN PSIKOLOGIS

TERHADAP RADIASI ELEKTRO MAGNETIK

(REM) DENGAN PANJANG GELOMBANG 400 –

750 NM (SINAR/CAHAYA TAMPAK), YANG

JATUH PADA SELAPUT JALA MATA

JIKA SEMUA RADIASI JATUH PADA SELAPUT JALA,

AKAN DITERIMA/DIRASAKAN SEBAGAI WARNA

PUTIH

JIKA TAK SATUPUN RADIASI JATUH PADA

SELAPUT JALA, AKAN DITERIMA/DIRASAKAN

SEBAGAI WARNA HITAM (GELAP)

JIKA RADIASI DENGAN PANJANG GELOMBANG

TERTENTU (DENGAN RENTANG NM YANG

SEMPIT) JATUH PADA SELAPUT JALA AKAN

DITERIMA/DIRASAKAN SEBAGAI WARNA-WARNA

TERTENTU SEPERTI TERLIHAT PADA TABEL

BERIKUT

TABEL 1

PANJANG GELOMBANG SINAR TAMPAK DENGAN WARNA

PADANANNYA SERTA WARNA KOMPLEMENTERNYA

NM WARNA PADANAN WARNA KOMPLEMEN

400 – 424 UNGU HIJAU KUNING

424 – 491 BIRU KUNING

491 – 570 HIJAU MERAH

570 – 585 KUNING BIRU

585 – 647 JINGGA HIJAU BIRU

647 – 700 MERAH HIJAU

PENGINDERAAN WARNA DITUMBULKAN OLEH

BERBAGAI PROSES FISIKA

MISALNYA :

WARNA KUNING JINGGA DARI NYALA NATRIUM

DITIMBULKAN OLEH PANCARAN (EMISI)

CAHAYA DENGAN PANJANG GELOMBANG 589

NM, PANCARAN INI DISEBABKAN OLEH

KEMBALINYA ELEKTRON YANG TEREKSITASI KE

ORBITAL DENGAN ENERGI LEBIH RENDAH

PRISMA MENYEBABKAN TERJADINYA DIFRAKSI

CAHAYA SEHINGGA CAHAYA TERPISAH-PISAH

MEMBENTUK PELANGI

INTERFERENSI DIAKIBATKAN OLEH

DIPANTULKANNYA CAHAYA PADA DUA PERMUKAAN

FILM YANG TIPIS (GELEMBUNG SABUN). GELOMBANG

CAHAYA YANG DIPANTULKAN OLEH PERMUKAAN LUAR

DAN PERMUKAAN DALAM TAK SEFASE, SEHINGGA

TERJADI INTERFERENSI GELOMBANG DAN PADA

BEBERAPA GELOMBANG TERJADI KEADAAN SALING

MEMATIKAN, SEHINGGA SEBAGAI GANTI CAHAYA

PUTIH AKAN TAMPAK BEBERAPA WARNA

ABSORPSI CAHAYA DARI PANJANG GELOMBANG

TERTENTU OLEH SUATU ZAT

SENYAWA ORGANIK DENGAN KONJUGASI YANG

EKSTENSIF MENYERAP CAHAYA DENGAN PANJANG

GELOMBANG TERTENTU, KARENA ADANYA

TRANSISI DARI :

* n *

YANG TAMPAK BUKANLAH WARNA YANG DISERAP

MELAINKAN WARNA KOMPLEMENNYA, YANG

DIPANTULKAN

WARNA KOMPLEMEN DISEBUT JUGA WARNA

SUBTRAKSI (PENGURANGAN), YANG MERUPAKAN

HASIL PENGURANGAN BEBERAPA PANJANG

GELOMBANG NAMPAK DARI DALAM SPEKTRUM

VISUAL KESELURUHAN

MISALNYA PENTASENA MENYERAP PADA 575 NM,

DALAM BAGIAN KUNING DARI SPEKTRUM NAMPAK.

JADI PENTASENA MENYERAP CAHAYA KUNING

(DAN SEDIKIT CAHAYA DI SEKITAR CAHAYA

KUNING) DAN MEMANTULKAN CAHAYA DENGAN

PANJANG GELOMBANG LAIN. PENTASENA

TERLIHAT BERWARNA BIRU

WARNA BIRU MERUPAKAN WARNA

KOMPLEMEN WARNA KUNING

BEBERAPA SENYAWA NAMPAK KUNING

MESKIPUN maks BERADA DALAM DAERAH

ULTRAVIOLET, KARENA EKOR PITA ABSORPSI

MENJOROK KE DAERAH NAMPAK DAN

MENYERAP PANJANG GELOMBANG UNGU BIRU

MEKANISME PENGLIHATAN

MATA MANUSIA MERUPAKAN ORGAN YANG RUMIT DAN

MENGAGUMKAN, DAPAT MENGUBAH FOTON MENJADI

SINYAL-SINYAL SYARAF YANG BERJALAN KE OTAK DAN

MENGHASILKAN PENGLIHATAN.

MEKANISME MATA SANGAT PEKA. SEKITAR SATU

KUANTUM ENERGI CAHAYA SAJA YANG DIPERLUKAN

UNTUK MEMACU MEKANISME YANG MENGHASILKAN

SINYAL SYARAF PENGLIHATAN. MATA MANUSIA HANYA

DAPAT MENDETEKSI LIMA KUANTA CAHAYA. SEBAGAI

PERBANDINGAN SUATU BOLA LAMPI SENTER

MEMANCARKAN SEKITAR 2 X 1018 KUANTA PER DETIK.

MATA MENGANDUNG DUA MACAM FOTORESEPTOR ;

TONGKAT DAN KERUCUT

KERUCUT BERISI FIGMEN DAN BERPERAN DALAM

MELIHAT WARNA DAN PENGLIHATAN DALAM KEADAAN

TERANG BENDERANG

HEWAN YANG KEKURANGAN FOTORESEPTOR KERUCUT

AKAN BUTA WARNA

FOTORESEPTOR BENTUK TONGKAT BERPERAN DALAM

PENGLIHATAN HITAM PUTIH DAN PENGLIHATAN DALAM

KEADAAN SANGAT GELAP

BENTUK FOTORESEPTOR TONGKAT LEBIH

BANYAK DARI BENTUK KERUCUT

DALAM RESEPTOR TONGKAT, CAHAYA DIDETEKSI

OLEH PIGMEN UNGU KEMERAHAN YANG DISEBUT

RODOPSIN ATAU UNGU VISUAL

SENYAWA BERWARNA DAN ZAT WARNA

ALAM KAYA AKAN WARNA. BEBERAPA

WARNA, SEPERTI WARNA BULU BURUNG

KOLIBRI ATAU BURUNG MERAK, TIMBUL DARI

DIFRAKSI CAHAYA OLEH STRUKTUR YANG

UNIK BULU ITU.

KEBANYAKAN WARNA ALAM DISEBABKAN

OLEH ABSORPSI PANJANG GELOMBANG

TERTENTU CAHAYA PUTIH OLEH SENYAWA

ORGANIK

SEBELUM DIKEMBANGKAN TEORI TRANSISI ELEKTRON,

TELAH LAMA DIKETAHUI BAHWA BEBERAPA STRUKTUR

SENYAWA ORGANIK MENIMBULKAN WARNA,

SEDANGKAN YANG LAIN TIDAK.

STRUKTUR PARSIAL YANG PERLU UNTUK WARNA

(GUGUS TAK JENUH YANG DAPAT MENJALANI TRANSISI

* DAN n * DISEBUT KROMOFOR

(CHROMOPHORE ; BAHASA YUNANI – CHROMA =

WARNA, PHOROS = MENGEMBAN)

TUGAS MAHASISWA :

MENCARI CONTOH MINIMAL 7 KROMOFOR

SELAIN KROMOFOR (GUGUS YANG MENGEMBAN

WARNA/MENIMBULKAN WARNA) ADA BEBERAPA

GUGUS LAIN YANG DAPAT MENGINTENSIFKAN WARNA.

GUGUS INI DISEBUT AUKSOKROM (AUXOCHROMES ;

BAHASA YUNANI – AUXANEIN = MENINGKATKAN).

GUGUS AUKSOKROM ADALAH GUGUS YANG TIDAK

DAPAT MENJALANI TRANSISI * TETAPI DAPAT

MENJALANI TRANSISI ELEKTRON n.

TUGAS MAHASISWA :

MENCARI CONTOH MINIMAL 6 GUGUS AUKSOKROM

SENYAWA BERWARNA ALAMIAH

NAFTOKUINON DAN ANTRAKUINON MERUPAKAN BAHAN PEWARNA ALAM YANG BANYAK DIGUNAKAN

CONTOH :

JUGLON, SUATU NAFTOKUINON YANG BERPERAN DALAM PEWARNAAN BIJI WALNUT

LAWSON, DENGAN STRUKTUR SERUPA JUGLON, DIGUNAKAN SEBAGAI PEWARNA MERAH RAMBUT

ASAM KARMINAT, SUATU ANTRAKUINON MERUPAKAN PIGMEN DARI COCHINEAL, SUATU JENIS SERANGGA, DIGUNAKAN SEBAGAI ZAT WARNA MERAH DALAM MAKANAN

TUGAS TULIS STRUKTUR : JUGLON, LAWSON DAN ASAM KARMINAT

KEBANYAKAN WARNA BUNGA MERAH ATAU BIRU DISEBABKAN GLUKOSIDA YANG DISEBUT

ANTOSIANIN (ANTHOCYANS). GLUKOSIDA TERDIRI DARI BAGIAN GULA DAN BAGIAN BUKAN GULA.

BAGIAN BUKAN GULA DISEBUT ANTOSIANIDIN DAN MERUPAKAN GARAM FLAVILIUM

WARNA TERTENTU YANG DIBERIKAN OLEH SUATU ANTOSIANIN BERGANTUNG PADA pH BUNGA.

WARNA BIRU BUNGA CORNFLOWER DAN WARNA MERAH BUNGA MAWAR DISEBABKAN OLEH

ANTOSIANIN YANG SAMA YAITU SIANIN.

DALAM BUNGA MAWAR SIANIN BERADA DALAM BENTUK FENOL DAN DALAM BUNGA CORNFLOWER DALAM BENTUK ANIONNYA, DENGAN HILANGNYA

SEBUAH PROTON DARI SALAH SATU GUGUS FENOLNYA. DALAM HAL INI SIANIN SERUPA DENGAN

INDIKATOR ASAM - BASA

ISTILAH GARAM FLAVILIUM BERASAL DARI NAMA UNTUK FLAVON, YANG MERUPAKAN SENYAWA TIDAK BERWARNA. ADISI GUGUS 3 HIDROKSIL MENGHASILKAN FLAVONOL YANG BERWARNA KUNING (BAHASA LATIN ; FLAVUS = KUNING).

ZAT WARNAZAT WARNA ADALAH SENYAWA ORGANIK BERWARNA YANG DIGUNAKAN UNTUK MEMBERI WARNA SUATU OBYEK, MISALNYA KAIN.

INDIGO MERUPAKAN ZAT WARNA TERTUA YANG DIKETAHUI, DIGUNAKAN OLEH ORANG MESIR KUNO UNTUK MEWARNAI MUMMI

UNGU TIRUS, YANG DIPEROLEH DARI SIPUT MUREX, DIGUNAKAN OLEH ORANG ROMAWI UNTUK MEWARNAI JUBAH MAHARAJA.

ALIZARIN (MERAH TURKI) YANG DIPEROLEH DARI AKAR POHON MADDER DIGUNAKAN UNTUK MEWARNAI BAJU MERAH PRAJURIT INGGRIS.

TERDAPAT BANYAK SEKALI SENYAWA ORGANIK BERWARNA NAMUN HANYA BEBERAPA YANG SESUAI UNTUK DIGUNAKAN SEBAGAI ZAT WARNA.

AGAR DAPAT DIGUNAKAN SEBAGAI ZAT WARNA, SENYAWA ORGANIK TERSEBUT HARUS TIDAK LUNTUR, UNTUK ITU HARUS TERIKAT SECARA MOLEKULER.

KAIN YANG TERBUAT DARI SERAT POLIPROPILENA ATAU HIDROKARBON SERUPA SULIT UNTUK DIWARNAI KARENA TAK MEMILIKI GUGUS FUNGSIONAL UNTUK MENARIK MOLEKUL ZAT WARNA. KAIN JENIS INI DAPAT DIWARNAI DENGAN MENAMBAHKAN SUATU SENYAWA KOMPLEKS LOGAM ZAT WARNA.

KAPAS (SELULOSA) LEBIH MUDAH DIWARNAI KARENA ADANYA IKATAN HIDROGEN ANTARA GUGUS HIDROKSI SATUAN GLUKOSA DAN GUGUS DARI MOLEKUL ZAT WARNA

SERAT POLIPEPTIDA SEPERTI WOOL ATAU SUTERA MERUPAKAN TEKSTIL YANG GAMPANG UNTUK DIWARNAI KARENA MENGANDUNG BANYAK GUGUS POLAR YANG DAPAT BERIKATAN DENGAN MOLEKUL ZAT WARNA

ZAT WARNA LANGSUNG (DIRECT DYE) ADALAH ZAT WARNA YANG DIAPLIKASIKAN LANGSUNG KE KAIN DARI DALAM SUATU LARUTAN AIR PANAS.

KUNING MARTIUS, SUATU ZAT WARNA LANGSUNG, GUGUS FENOL YANG ASAM DALAM KUNING MARTIUS BEREAKSI DENGAN RANTAI SAMPING YANG BASA DARI WOOL ATAU SUTERA

ZAT WARNA TONG (VAT DYE) ADALAH SUATU ZAT WARNA YANG DIAPLIKASIKAN PADA TEKSTIL (DALAM SUATU TONG) DALAM BENTUK TERLARUT DAN KEMUDIAN DIBIARKAN BEREAKSI MENJADI BENTUK YANG TAK LARUT.

INDIGO, MERUPAKAN ZAT WARNA TONG YANG KHAS. INDIGO DIPEROLEH DARI TANAMAN WOAD (ISATIS TINCTORIA) ATAU TANAMAN INDIGOFERA. MENGANDUNG GLUKOSIDA INDIAN, YANG DAPAT DIHIDROLISIS MENJADI GLUKOSA DAN INDOKSIL, SUATU PREKUSOR (ZAT PENDAHULU) YANG TAK BERWARNA DARI INDIGO. TEKSTIL DIRENDAM DALAM CAMPURAN FERMENTASI YANG MENGANDUNG INDOKSIL, KEMUDIAN DIBIARKAN KERING DI UDARA. OKSIDASI INDOKSIL OLEH UDARA MENGHASILKAN INDIGO YANG TAK LARUT (DALAM BENTUK CIS, LANGSUNG MENJADI BENTUK TRANS) DAN BERWARNA BIRU.

ZAT WARNA MORDAN ADALAH ZAT WARNA YANG DIBUAT TAK LARUT PADA TEKSTIL DENGAN MENGKOMPLEKSKAN ATAU PENYEPITAN (CHELATION) DENGAN SUATU ION LOGAM, YANG DISEBUT MORDAN (MORDANT, LATIN ; MORDERE = MENGGIGIT).

MULA-MULA TEKSTIL DIOLAH DENGAN SUATU GARAM LOGAM (SEPERTI Al, Cu, Co ATAU Cr) KEMUDIAN DIOLAH DENGAN SUATU BENTUK LARUT DARI ZAT WARNA. REAKSI PENYEPITAN PADA PERMUKAAN TEKSTIL AKAN MENGHASILKAN WARNA PERMANEN. CONTOH ALIZARIN, YANG MEMBERIKAN WARNA BERLAINAN TERGANTUNG LOGAM YANG DIPAKAI, MISALNYA DENGAN Al3+ MENJADI MERAH, DENGAN Ba2+ MENJADI BIRU.

ZAT WARNA AZO

ZAT WARNA AZO MERUPAKAN ZAT WARNA YANG PALING BANYAK DIGUNAKAN. DALAM PEWARNAAN AZO MULA-MULA TEKSTIL DIBASAHI DENGAN SENYAWA AROMATIK YANG TERAKTIFKAN TERHADAP SUBSTITUSI ELEKTROFILIK, KEMUDIAN DIOLAH DENGAN SUATU GARAM DIAZONIUM UNTUK MEMBENTUK ZAT WARNA

INDIKATOR ASAM-BASA

INDIKATOR ASAM-BASA ADALAH SENYAWA ORGANIK YANG BERUBAH WARNA DENGAN BERUBAHNYA pH.

DIPAKAI SEBAGAI INDIKATOR TITIK AKHIR TITRASI ASAM-BASA. KERTAS pH ATAU KERTAS LAKMUS DILEMBABI DENGAN SENYAWA INI

CONTOH YANG PALING SERING DIGUNAKAN ADALAH :

JINGGA METIL (METIL ORANGE)

BERWARNA MERAH DALAM LARUTAN ASAM DENGAN pH < 3,1, pH DI ATAS 4,4 BERUBAH MENJADI KUNING

FENOLFTALEIN

BERUBAH WARNA PADA pH DIATAS 7, SAMPAI pH 8,3 FENOLFTALEIN TIDAK BERWARNA, PADA pH 10 BERWARNA MERAH. DALAM LARUTAN BASA KUAT KEMBALI MENJADI TIDAK BERWARNA.

BERUBAHNYA WARNA KARENA SISTEM KROMOFORNYA BERUBAH OLEH REAKSI ASAM-BASA.

DALAM LARUTAN ASAM , JINGGA METIL TERDAPAT SEBAGAI HIDRIDA RESONANSI SUATU STRUKTUR AZO

TERPROTONKAN YANG BERWARNA MERAH. NITROGEN AZO TIDAK BERSIFAT BASA KUAT DAN GUGUS AZO TERPROTONKAN MELEPASKAN ION HIDROGEN PADA pH SEKITAR 4,4. KEHILANGAN PROTON INI MENGUBAH STRUKTUR ELEKTRONIK

SENYAWA, SEHINGGA TERJADI PERUBAHAN WARNA DARI MERAH MENJADI KUNING

FENOLFTALEIN MEMPUNYAI NILAI KOMERSIL SEBAGAI LAXATIVE (OBAT URUS-URUS). DALAM LARUTAN

ASAM FENOLFTALEIN MEMBENTUK LAKTON YANG TAK BERBEDA DALAM KEADAAN HIBRIDA sp3 ; OLEH KARENA ITU CINCIN BENZENA TERPENCIL TIDAK

TERKONYUGASI.

PADA PH > 8,3, SUATU HIDROGEN DIREBUT DARI DALAM FENOLFTALEIN, CINCIN LAKTON

TERBUKA DAN PUSAT KARBON TERHIBRIDISASI sp2. DALAM BENTUK INI

CINCIN BENZENA BERADA DALAM BENTUK KONJUGASI DAN SISTEM pi YANG EKSTENSIF

MENIMBULKAN WARNA MERAH. DALAM LARUTAN BASA KUAT, KARBON PUSAT

TERHIDROKSILKAN DAN BERUBAH KEKEADAAN sp2. REAKSI INI MEMENCILKAN

KETIGA SISTEM pi DAN FENOLFTALEIN MENJADI TIDAK BERWARNA

KITA DI INDONESIA MENGENAL ZAT WARNA HIJAU DARI PANDAN, ZAT WARNA KUNING DARI KUNYIT

ZAT WARNA ALAM AMAN DALAM PEMAKAIAN

ZAT WARNA SINTESIS TERLARANG DIGUNAKAN SEBAGAI BAHAN OBAT DAN BAHAN TAMBAHAN MAKANAN MINUMAN KECUALI TIDAK :• BERSIFAT RACUN • BERSIFAT KARSINOGENIK• MENYEBABKAN ALERGI• MENYEBABKAN GANGGUAN METABOLISME

1906 FDA (FOOD DRUG ADMINISTRATION) USA MENGELUARAKAN PERATURAN TENTANG ZAT WARNA. TAHUN 1938 DI USA, ADA FOOD DRUG COSMETIC ACT YANG MENGATUR KATEGORI ZAT WARNA

1. FD & C COLOUR

2. D & C COLOUR

3. EXTERNAL D & C COLOUR

ZAT WARNA DITANDAI DENGAN SERTIFIKAT

DI INDONESIA ADA KETENTUAN YANG MENGATUR ZAT WARNA A.L. :

PERMENKES 235/1979, TENTANG ZAT WARNA YANG DIIJINKAN UNTUK MAKANAN

PERMENKES 359/1983, TENTANG ZAT WARNA YANG DIIJINKAN UNTUK KOSMETIK

PERMENKES 239/1985, TENTANG ZAT WARNA TERTENTU YANG DINYATAKAN SEBAGAI BAHAN BERBAHAYA

PEMAKAIAN ZAT WARNA UNTUK MAKANAN MINUMAN DENGAN TUJUAN :

1. MENARIK PERHATIAN KONSUMEN

2. MEMBERI KESAN TERTENTU

3. MENGHINDARI PEMALSUAN OLEH PIHAK LAIN

4. MENJAGA KESERAGAMAN PRODUK

TUGAS MAHASISWA :

MEMPELAJARI FLOURESENSI DAN KEMILUMINESENSI

FLOURESENSI DAN KEMILUMINESENSI

BILA SEBUAH MOLEKUL MENYERAP CAHAYA ULTRA VIOLET ATAU NAMPAK, SEBUAH ELEKTRON DIPROMOSIKAN DARI KEADAAN DASAR KE SUATU KEADAAN SINGLET TEREKSITASI

SEGERA SETELAH PROMOSI (PADA ORDER 10-11 DETIK) ELEKTRON TURUN KE KEADAAN SINGLET TEREKSITASI DENGAN ENERGI