ACARA VSPEKTROFOTOMETRI
A. Tujuan Praktikum1. Menentukan panjang gelombang maksimum.2.
Membuat kurva standar.3. Menentukan konsentrasi larutan berwarna.B.
Tinjauan Pustaka1. Tinjauan Alat dan BahanSpektrometer massa adalah
alat yang mengubah molekul menjadi ion-ion, kemudian
memisah-misahnya menurut rasio massa terhadap muatan
(mass-to-charge ratio, m/e), dan menentukan jumlah relatif setiap
ion yang ada. Sejumlah kecil senyawa yang spektrumnya akan
ditentukan, dimasukkan dalam celah hampa (high vacuum), untuk
diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi. Penembakan
dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M,
memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion
induk atau parent ion). Berkas dari ion-ion induk ini melewati
magnet yang kuat, yang membelokkan berkas. Besarnya pembelokan
tergantung pada massa ion. Karena M+ yang pada umumnya identik
dengan massa molekul M (massa dari elektron yang terlepas tidak
berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya),
spektrometer massa dapat digunakan untuk menentukan bobot molekul.
Spektrometer massa berdaya pisah tinggi (high-resolution), mengukur
massa sampai ketelitian empat desimal. Ketelitian ini memungkinkan
penentuan rumus molekul. Jika elektron yang ditembakkan mempunyai
energi cukup tinggi, maka yang dihasilkan tidak saja ion-ion induk
tetapi juga bagian-bagian ion (fragments ions) yang dinamakan juga
ion-ion anak (daughter ions), yakni ion asal yang pecah menjadi
fragmen-fragmen leih kecil, beberapa diantaranya mengion dan
terpisah-pisah oleh spektrometer berdasarkan m/e-nya (Hart,
1983).Alat yang digunakan untuk analisa spektrofotometri disebut
spektrofotometer. Sesuai dengan namanya, spektrofotometer adalah
alat yang terdiri dari spektrometer dan fotometer. Spektrometer
menghasilkan sinar dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer
mengukur intensitas sinar. Suatu spektrofotometer tersusun dari
sumber spektrum yang kontinyu, monokromator, sel pengabsorbsi untuk
sampel serta blanko dan suatu alat untuk mengukur perbedaan
absorbsi antara sampel dan blanko tersebut. Spektrofotometer
UV-Visible adalah alat yang umum digunakan di laboratorium kimia.
Alat ini biasanya digunakan untuk analisa kimia kuantitatif, namun
dapat juga digunakan untuk analisa kimia semi kualitatif. Prinsip
kerja spektrofotometer UV-Vis didasarkan pada fenomena penyerapan
sinar oleh spesi kimia tertentu di daerah ultra lembayung (ultra
violet) dan sinar tampak (visible). Analisa dengan spektrofotometri
sinar tampak (colourimetry) memiliki kepekaan yang cukup tinggi dan
relatif mudah dilakukan. Analisa dengan cara ini digunakan secara
meluas untuk menganalisa sampel dalam berbagai spesi, baik ion
maupun senyawaan (Huda, 2001).Aquades merupakan air yang bahan
dasarnya dari air PAM atau sumur, tetapi telah melewati proses
penyulingan. Dimana sistemnya adalah air diuapkan lalu uapnya
ditampung. Aquades harganya lebih mahal dari air aki yang melewati
proses demineralisasi, tetapi kualitasnya jauh lebih bagus (pH nya
hampir mendekati nilai pH netral) (Natsir dkk, 2009).2. Tinjauan
TeoriMetode spektrofotometri adalah metode yang paling tepat untuk
menetapkan antara lain konsentrasi zat-zat dalam larutan. Sebuah
spektrofotometer dapat dianggap sebagai sebuah fotometer
fotolistrik yang diperhalus yang memungkinkan penggunaan pita-pita
cahaya yang berkesinambungan variabelnya dan lebih mendekati
monokromatik. Bagian-bagian penting spektrofotometer adalah: (i)
suatu sumber energi cahaya, (ii) sebuah monokromator, yakni suatu
piranti untuk memencilkan cahaya monokromatik, atau lebih tepat,
pita-pita sempit energi cahaya dari sumbernya, (iii) sel/kuvet kaca
atau silika untuk pelarut dan larutan yang diuji dan (iv) sebuah
piranti untuk menerima atau mengukur berkas atau berkas-berkas
energi cahaya yang melewati pelarut atau larutan (Basset et al,
1991).Bila suatu zat disinari dengan radiasi elektromagnet, zat ini
menyerap panjang-panjang gelombang tertentu dari radiasi dan
membiarkan panjang gelombang panjang gelombang yang lain lewat.
Pola panjang gelombang yang diserap suatu zat disebut spektrum
absorbsi. Spektra absorbsi untuk senyawaan molekul disebut spektrum
pita, bukan spektra garis, karena biasanya spektra itu terdiri dari
daerah-daerah resapan yang lebar. Tiap daerah, atau pita, dengan
analisis yang cermat ternyata terdiri dari banyak garis yang
berjalan, begitu rapat dalam banyak kasus sehingga hanya sebuah
spektrometer yang daya pisahnya besar saja yang dapat
memisah-misahkan mereka. Meskipun istilah spektrum aslinya merujuk
ke pola garis-garis dari energi cahaya, penggunaannya telah
diperluas untuk merujuk ke pola-pola lain, misalnya sifat
partikel-partikel yang dihasilkan oleh suatu proses. Suatu spektrum
fotoelektron adalah suatu rekaman dari pelbagai energi yang
dipunyai oleh elektron-elektron (Keenan et al, 1986).Hubungan
antara serapan radiasi dan panjang jalan melewati medium yang
menyerap mula-mula dirumuskan oleh Bouguer (1729), meskipun
kadang-kadang dikaitkan kepada Lambert (1768). Suatu medium
penyerap yang homogen seperti suatu larutan kimia terbagi dalam
lapisan-lapisan yang sama tebalnya. Jika suatu berkas radiasi
monokromatik (yakni radiasi dengan panjang gelombang tunggal)
diarahkan menembus medium itu, ternyata bahwa tiap lapisan menyerap
fraksi radiasi yang sama besar, atau tiap lapisan mengurangi daya
radiasi berkas itu dengan fraksi yang sama besar. Andaikan misalnya
bahwa lapisan pertama menyerap separuh radiasi yang memasuki
lapisan itu. maka lapisan kedua akan menyerap setengah radiasi yang
memasuki lapisan itu, dan daya radiasi yang keluar dari lapisan
kedua ini akan menjadi seperempat dari daya aslinya; dari lapisan
ketiga, seperdelapan, dan seterusnya. Penemuan Bougger dapat
dirumuskan secara matematis sebagai berikut. Biasanya persamaan
ditulis dengan logaritma berdasar-10 yang dengan mudah mengubah
tetapan itu: = k2b Pertanyaan verbal persamaan ini mungkin adalah
daya radiasi yang diteruskan berkurang secara eksponensial dengan
pertambahan aritmatik tebalnya medium penyerap (Day dan Underwood,
1992).Spektrofotometri merupakan suatu metode analisa yang
didasarkan pada pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu
lajur larutan berwarna pada panjang gelombang spesifik dengan
menggunakan monokromator prisma atau kisi difraksi dengan tabung
foton hampa. Metode spektrofotometri memiliki keuntungan yaitu
dapat digunakan untuk menganalisa suatu zat dalam jumlah kecil
(Harini dkk, 2012).Prinsip kerja spektrofotometer berdasarkan
penyerapan cahaya atau energi radiasi oleh suatu larutan. Jumlah
cahaya atau energi radiasi yang diserap memungkinkan pengukuran
jumlah zat penyerap dalam larutan secara kuantitatif. Spektrum
cahaya tampak terdiri dari komponen-komponen merah, jingga, kuning,
hijau, biru dan ungu, dimana masing-masing warna mempunyai panjang
gelombang yang berbeda. Spektrum warna kuning memiliki perkiraan
panjang gelombang 435-480 nm. Metode spektrofotometri ultra-violet
dan sinar tampak berdasarkan pada hukum Lambert-Beer. Hukum
tersebut menyatakan bahwa jumlah radiasi cahaya tampak,
ultra-violet dan cahaya-cahaya lain yang diserap atau
ditransmisikan oleh suatu larutan merupakan suatu fungsi eksponen
dari konsentrasi zat dan tebal larutan (Triyati, 1985).Pada
pembuatan larutan standar, larutan dengan konsentrasi yang
berbeda-beda diperlakukan sama seperti prosedur pada optimasi
dengan menggunakan kondisi serta reagen hasil optimasi. Larutan
yang diperoleh diukur absorbansinya dengan spektrofotometer UV-Vis
pada panjang gelombang maksimum. Data absorbansi yang diperoleh
dibuat kurva kalibrasi dan dicari persamaan regresi liniernya
(Riyanto, 2004).Absorbansi panjang gelombang yang berbeda
tergantung pada konsentrasi zat terlarut berbeda, dan terdeteksi
oleh transmisi cahaya panjang gelombang tertentu di seluruh solusi
dan mengukur intensitas di sisi lain. Dengan menggunakan prinsip
hukum Beer, konsentrasi zat terlarut diberikan dalam pelarut
ditentukan oleh jumlah cahaya yang diserap oleh zat terlarut pada
panjang gelombang tertentu (Kamat, 2002).Spektrofotometri
penyerapan memiliki banyak cara dalam menawarkan alat analisis yang
didapat oleh spektroskopi emisi dan memungkinkan penyelidikan
bahan. Akibatnya, spektroskopi emisi dan penyerapan dan
instrumentasi berhubungan erat untuk keduanya sering ditemukan pada
laboratorium yang sama. Sebelum membahas aplikasi spesifik
Spektrofotometri penyerapan satu terlebih dahulu harus tahu
mengenai asal-usul penyerapan spetrum, menjadi akrab dengan
komponen-komponen umum dari instrumen yang digunakan untuk mengukur
penyerapan spektrum, dan memahami undang-undang yang mengatur
redaman energi radiasi yang melewati media homogen, isotropik, dan
non-logam (Timma, 1952).Penggunaan utama spektrofotometri UV-Vis
adalah dalam analisis kuantitatif. Spektrofotometri UV-Vis
digunakan dalam penentuan kadar senyawa organik yang mempunyai
struktur kromofor atau mengandung gugus kromofor. Penentuan kadar
dilakukan dengan mengukur absorbansi pada panjang gelombang
maksimum (puncak kurva), agar dapat memberikan absorbansi tertinggi
untuk setiap konsentrasi. Penentuan panjang gelombang maksimum yang
digunakan dalam pengukuran absorbansi larutan standar maupun
larutan sampel ditentukan dengan mengukur nilai absorbansi maksimum
konsentrasi larutan standar. Korelasi antara konsentrasi dan
absorbansi dimana semakin tinggi konsentrasi maka akan semakin
tinggi pula nilai absorbansi sehingga diperoleh persamaan garis
yang merupakan hubungan antara absorbansi (y) dengan konsentrasi
(x) larutan standar (Kaunang dkk, 2012).C. Metodologi1. Alata.
Beaker glassb. Labu ukur 100 mlc. Spektrofotometer dan kuvetd.
Tabung reaksi dan rak tabung reaksi2. Bahana. Alkoholb. Aquadesc.
Larutan berwarna kuning3. Cara Kerjaa. Membuat larutan standar
b. Menentukan panjang gelombang maksimum
c. Membuat kurva standar
d. Penentuan konsentrasi larutan cuplikan
D. PembahasanTabel 5.1 Penentuan Panjang Gelombang Maksimum
Menggunakan Sampel dengan Konsentrasi 2 %No.Panjang gelombang
(nm)Absorbansi ()
14600,953
24800,814
35000,672
45200,538
55400,439
65600,415
75800,405
86000,393
Sumber: Laporan SementaraSpektrofotometri merupakan suatu metode
analisa yang didasarkan pada pengukuran serapan sinar monokromatis
oleh suatu lajur larutan berwarna pada panjang gelombang spesifik
dengan menggunakan monokromator prisma atau kisi difraksi dengan
tabung foton hampa (Harini dkk, 2012). Prinsip kerja
spektrofotometer berdasarkan penyerapan cahaya atau energi radiasi
oleh suatu larutan. Jumlah cahaya atau energi radiasi yang diserap
memungkinkan pengukuran jumlah zat penyerap dalam larutan secara
kuantitatif (Triyati, 1985).Pada percobaan, perlu dicari nilai
panjang gelombang maksimum karena pada panjang gelombang maksimal,
perubahan absorbansi untuk setiap satuan konsentrasi adalah yang
paling besar. Di sekitar panjang gelombang maksimal, bentuk kurva
absorbansi datar dan pada kondisi tersebut hukum Lambert-Beer akan
terpenuhi. Dan jika dilakukan pengukuran ulang, maka kesalahan yang
disebabkan oleh pemasangan ulang panjang gelombang akan kecil
sekali, ketika digunakan panjang gelombang maksimal.Pada penentuan
panjang gelombang maksimum digunakan larutan kuning dengan
konsentrasi larutan tertinggi karena pada konsentrasi yang
tertinggi akan terjadi penyerapan yang tertinggi sehingga dapat
ditentukan panjang gelombang maksimum untuk larutan kuning dan
larutan yang memiliki konsentrasi lebih kecil dapat diukur nilai
absorbansinya karena range absorbansinya berada dibawah larutan
dengan konsentrasi tertinggi.
Gambar 5.1 Grafik Hubungan Panjang Gelombang dan
AbsorbansiPanjang gelombang yang dipakai untuk menentukan panjang
gelombang maksimum pada larutan kuning adalah 460-600 nm. Untuk
mencari panjang gelombang maksimum digunakan larutan dengan
konsentrasi paling besar yaitu 2% agar larutan yang memiliki
konsentrasi dibawahnya dapat dihitung. Nilai absorbansi pada
panjang gelombang 460 nm, 480 nm, 500 nm, 520 nm, 540 nm, 560 nm,
580 nm dan 600 nm berturut-turut adalah 0,953 , 0,814 , 0,672 ,
0,538 , 0,439 , 0,415 , 0,405 , dan 0,393 . Dari data tersebut
diperoleh nilai absorbansi terbesar pada gelombang 460 nm. Sehingga
panjang gelombang maksimum larutan kuning pada percobaan adalah 460
nm. Nilai ini sudah sesuai dengan teori yang dikemukakan oleh
Triyati (1985) yang menyatakan bahwa spektrum warna kuning memiliki
perkiraan panjang gelombang 435-480 nm.Tabel 5.2 Pembuatan Kurva
Standar Menggunakan Panjang Gelombang 460 nmNo.Konsentrasi sampel
(%)Absorbansi ()
10,40,197
20,80,398
31,20,581
41,60,767
52,00,953
Sumber: Laporan SementaraPada pembuatan kurva standar dilakukan
dengan mengukur absorbansi larutan dengan konsentrasi dibawah 2%
menggunakan panjang gelombang maksimum larutan kuning yang telah
didapatkan dari percobaan sebelumnya yaitu 460 nm. Nilai absorbansi
larutan kuning pada konsentrasi 0,4%, 0,8%, 1,2%, 1,6%, dan 2%
berturut-turut adalah 0,197 , 0,398 , 0,581 , 0,767 , dan 0,953 .
Sehingga dari data dapat dibuat kurva standar sebagai berikut:
Gambar 5.2 Grafik Hubungan Konsentrasi dan AbsorbansiMenurut
Kaunang dkk (2012) berdasarkan hukum Lambert-Beer, korelasi antara
konsentrasi dan absorbansi dimana semakin tinggi konsentrasi maka
akan semakin tinggi pula nilai absorbansi sehingga diperoleh
persamaan garis yang merupakan hubungan antara absorbansi (y)
dengan konsentrasi (x) larutan standar. Dengan perhitungan metode
regresi linier, maka diperoleh persamaan regresi : y = 0,0149 +
0,4025x.Persamaan regresi yang diperoleh dari hubungan konsentrasi
dan absorbansi dapat digunakan untuk menghitung konsentrasi larutan
cuplikan yang diketahui absorbansinya. Pada larutan sampel yang
diuji menggunakan spektrofotometer diperoleh nilai absorbansinya
sebesar 0,441 . Nilai absorbansi ini dimasukkan dalam perhitungan
persamaan regresi (y), sehingga diperoleh nilai konsentrasi larutan
(x) sebesar 0,9061%. Faktor-faktor yang mempengaruhi absorbansi
yaitu: jenis pelarut, pH larutan, konsentrasi dan zat-zat
pengganggu. Jika menggunakan jenis pelarut yang berbeda maka hasil
absorbansinya akan berbeda. Pengaruh dari pH larutan, konsentrasi,
dan zat-zat pengganggu adalah semakin banyak atau semakin tinggi pH
(semakin asam atau semakin basa), konsentrasi larutan, dan zat-zat
pengganggu maka semakin besar absorbansinya, karena semakin banyak
zat yang menyerap sinar yang dipancarkan oleh spektrofotometer.E.
KesimpulanPada praktikum Kimia Analitik acara V Spektrofotometri
dapat diambil kesimpulan:1. Panjang gelombang maksimum larutan
berwarna kuning adalah 460 nm.2. Pada kurva standar, semakin tinggi
konsentrasi (x) maka akan semakin tinggi pula nilai absorbansi (y),
sehingga diperoleh persamaan regresi : y = 0,0149 + 0,4025x.3.
Larutan kuning dengan nilai absorbansi 0,441 memiliki konsentrasi
sebesar 0,9061%.
DAFTAR PUSTAKA
Basset, J., R.C. Denny, G.H. Jeffrey, dan J. Mendham. 1991. Buku
Ajar Vogel: Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik Edisi Empat.
Penerbit Buku Kedokteran EGC. Jakarta.Day, R.A. dan A.L. Underwood.
1992. Analisis Kimia Kuantitatif Edisi Kelima. Erlangga.
Jakarta.Harini, Bernadeta Wuri, Rini Dwiastuti, dan Lucia Wiwid
Wijayanti. 2012. Aplikasi Metode Spektrofotometri Visibel untuk
Mengukur Kadar Curcuminoid pada Rimpang Kunyit (Curcuma domestica).
Disampaikan pada Seminar Nasional Aplikasi Sains & Teknologi
(SNAST) Periode III. Tanggal 3 November 2012 di Universitas Sanata
Dharma. Yogyakarta.Hart, Harold. 1983. Kimia Organik Suatu Kuliah
Singkat Edisi Keenam. Erlangga. Jakarta.Huda, Nurul. 2001.
Pemeriksaan Kinerja Spektrofotometer UV-Vis GBC 911A Menggunakan
Pewarna Tartrazine CL 10140. Sigma Epsilon (20-21) : 15-20.Kamat,
Vijaylakshmi. 2002. Pulse Oximetry. Indian Journal of Anaesthesia,
Vol. 46 (4) : 261-268.Kaunang, Jurike, Fatimawali dan Feti Fatimah.
2012. Identifikasi dan Penetapan Kadar Pengawet Benzoat pada Saus
Tomat Produksi Lokal yang Beredar di Pasaran Kota Manado. Jurnal
Pharmacon, Vol. 1 (2) : 25-31. Keenan, Charles W., Donald C.
Kleinfelter, dan Jesse H. Wood. 1986. Ilmu Kimia untuk Universitas
Edisi Keenam Jilid 2. Erlangga. Jakarta.Natsir, Abdul, Hadi
Sutrisno, Yenni Fahriaumi. 2009. Air hujan Sebagai Alternatif
Pengencer Elektrolit Baterai pada Pembangkit Sistem Hibrid. Jurnal
Teknik Rekayasa, Vol. 10 (1) : 13-21.Riyanto. 2004. Optimasi Metode
Penentuan Kandungan Iodium dalam Garam Dapur dengan
Spektrofotometer Uv-Vis. Jurnal Logika, Vol. 1 (2) : 31-37. Timma,
D.L., 1952. Absorption Spectrophotometry. Ohio Journal of Science,
Vol. 52 (3) : 117-123.Triyati, Ety. 1985. Spektrofotometer
Ultra-violet dan Sinar Tampak Serta Aplikasinya dalam Oseanologi.
Jurnal Oseana, Vol. X (1) : 39-47.
LAMPIRAN
Perhitungan Penentuan Konsentrasi Larutan CuplikanAbsorbansi ()
= 0,441 y = 0,0149 + 0,47025 x 0,441=0,0149 + 0,47025
x0,4261=0,47025 x x=0,9061=0,9061%
LAMPIRAN
Gambar 5.3 SpektrofotometerNama bagian dan fungsinya1. Layar :
untuk menampilkan panjang gelombang.2. Layar: untuk menampilkan
nilai transmisi/ absorbansi/ konsentrasi/ faktor.3. Mode: untuk
memilih mode apa yang akan digunakan (transmission, absorbance,
concentration, factor).4. Wave lenght: untuk mengubah panjang
gelombang (jika diputar searah jarum jam maka panjang gelombang
akan bertambah, dan sebaliknya).5. 100% T/ : untuk mengenolkan
(diputar ke kanan) nilai transmisi/ absorbansi/ konsentrasi/
faktor.6. 0%T:untuk menghidupkan/ mematikan spektrofotometer.7.
Tempat sampel: untuk memasukkan sampel yang akan dicari nilai
transmisi/ absorbansi/ konsentrasi/ faktornya.
LAMPIRAN
Langkah Pengoperasian Spektrofotometer:1. Sambungkan
spektrofotometer ke aliran listrik.2. Hidupkan spektrofotometer
dengan memutar tombol 0%T ke arah kanan.3. Atur panjang gelombang
menggunakan tombol Wavelength.4. Pilih mode absorbansi pada tombol
Mode.5. Masukkan larutan blanko (aquades) ke tempat untuk
meletakkan kuvet yang akan dicari nilai absorbansinya.6. Atur
tombol 100% T/ untuk mengenolkan absorbansi larutan blanko.7.
Mengganti larutan blanko dengan larutan sampel yang akan dicari
absorbansinya.8. Tunggu sampai nilai absorbansi yang muncul stabil,
setelah stabil absorbansi dapat dibaca.
LAPORAN PRAKTIKUMKIMIA ANALITIKACARA V. SPEKTROFOTOMETRI
Disusun Oleh :1. Amiza Fitri (H0912003)2. Bintang
Ramadhan(H0912015)3. Dina Novitasari(H0912040)4. Esti Nanda
A.(H0912047)5. Gagah Analdi(H0912057)Kelompok 8
PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGANFAKULTAS
PERTANIANUNIVERSITAS SEBELAS MARETSURAKARTA2013