PERCOBAAN 1 PENENTUAN PANJANG GELOMBANG MAKSIMUM SENYAWA BAHAN PEWARNA

Transkripsi

1 PERCOBAAN 1 PENENTUAN PANJANG GELOMBANG MAKSIMUM SENYAWA BAHAN PEWARNA A. TUJUAN 1. Mempersiapkan larutan blanko dan sampel untuk digunakan pengukuran panjang gelombang maksimum larutan sampel. 2. Menggunakan kuvet sebagai tempat sampel dan blanko 3. Mengoperasikan alat spektroskopi UV-Vis cary 50 untuk menentukan panjang gelombang maksimum suatu senyawa. B. PRINSIP PERCOBAAN Penentuan panjang gelombang maksimum senyawa bahan pewarna (fenol) berdasarkan daya serapan dilihat dari absorbansi maksimal zat yang menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu terhadap radiasi elektromagnetik sinar tampak. C. DASAR TEORI Spektrofotometri adalah studi mengenai antaraksi cahaya dengan atom dan molekul. Radiasi cahaya atau elektromagnet dapat dianggap menyerupai gelombang sedangkan Spektrofotometer alat yang digunakan untuk mengukur energi secara relatif jika energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan, atau diemisikan sebagai fungsi panjang gelombang (Khopkar,2008:225) Spektrofotometer Uv-Vis Merupakan salah satu teknik analisis spektroskopik yang menggunakan radiasi elektromagnetik. Sinar ultraviolet mempunyai panjang gelombang antara nm, sementara sinar tampak mempunyai panjang gelombang nm. (Rohman,2008:222) Konfigurasi dasar spektro.uv-vis:

2 1. Sumber radiasi Lampu deuterium Digunakan pd λ = nm (UV dekat) Umur =500 jam pemakaian Lampu tungsten Campuran dari filamen tungstan & gas iodine Digunakan pada λ = (daerah Vis) Umur =1000 jam pemakaian Lampu merkuri Mengandung uap merkuri bertekanan rendah Dipakai u/ mengecek λ sekitar 365 nm (365,0; 365,5; 366,3 nm) 1. Monokromator Fungsi : mendapatkan radiasi monokromatis dari sumber yg memancarkan radiasi polikromatis yang terdiri dari: Celah Filter Prisma dan Kisi (grating) 2. Sel atau kuvet Kuvet atau sel merupakan wadah zat yang akan dianalisis. Kuvet terdiri dari 2 yaitu: a. Ditinjau dari pemakaiannya terdiri dari: Kuvet permanen dari bahan gelas atau leburan silika Kuvet disposible terbuat dari teflon atau plastic b. Ditinjau dr bahan dasar pembuatannya: Kuvet dari leburan silika (kuarsa), dapat digunakan untuk analisis kualitatifkuantitatif pd λ = nm Kuvet dari gelas, dapat dipakai untuk pengukuran pada λ = nm 3. Detektor : mengubah sinyal radiasi yang diterima menjadi sinyal elektronik Sistem optik spektrofotometer: 1. Sistem optik radiasi berkas tunggal (single beam) 2. Sistem optik radiasi berkas ganda (double beam)

3 (Riyadi,2009) Analisis Kuantitatif 1. Dengan menggunakan kurva baku dari larutan standar a. Penyiapan larutan baku dengan berbagai konsentrasi b. Pengukuran absorbansi larutan baku pada λ max. c. Membuat kurva hubungan antara konsentrasi dan absorbansi (kurva baku) d. Mengukur absorbansi larutan sampel Pelarut Syarat: 1. Sampel harus larut dalam pelarut yang digunakan 2. Pelarut harus transparan terhadap radiasi pada panjang gelombang yang digunakan Penentuan bahan yang tidak mengabsorbsi Syarat pereaksi yang digunakan: 1. Dapat bereaksi dengan analit dalam larutan pada konsentrasi rendah (umumnya 10-5 atau 10-6 M) 2. Relatif selektif.

4 Suatu larutan berwarna dapat menyerap sinar pada panjang gelombang tampak. Intensitas yang diserap mempunyai hubungan tertentu dengan konsentrasi. Jika intensitas sinar pada cuplikan yang tidak diketahui konsentrasinya dibandingkan dengan suatu larutan standar, maka konsentrasi larutan cuplikan itu dapat diketahui. Larutan yang akan di tentukan konsentrasinya harus diperlakukan sama dengan larutan standar. Hubungan antara intensitas yang diserap dengan konsentrasi ditunjukkan oleh hukum lambert-beer. (Rohman,2008:232) Spektrum Cahaya Tampak dan Warna-warna Komplementer Panjang Gelombang (nm) Warna Warna Komplementer Violet Biru Hijau-biru Biru-hijau Hijau Kuning-hijau Kuning Oranye Merah Kuning-hijau Kuning Oranye Merah Ungu Violet Biru Hijau-biru Biru-hijau (Underwood,2002: 384) Hukum Lambert-Beer. Bila cahaya (monokromatik maupun campuran) jatuh pada suatu medium homogen, sebagian dari sinar masuk akan dipantulkan, sebagian diserap dalam medium itu, dan sisanya diteruskan. Jika intensitas sinar masuk dinyatakan oleh I 0 = I a + I t + I r. Dimana : I 0 : Intensitas sinar masuk I t : Intensitas sinar terserap I r : Intensitas sinar terpantulkan Hukum yang mendasari metode spektrofotometri adalah :

5 Hukum Lambert Hukum ini menyatakan bahwa : Bila cahaya monokromatik melewati medium tembus cahaya, laju berkurangnya intensitas oleh bertambahnya ketebalan, berbanding lurus dengan intesitas cahaya. Hukum Beer Hukum ini menyatakan intensitas berkas cahaya monokromatik berkurang secara eksponensial dengan bertambahnya konsentrasi zat penyerap secara linier. Rumus Lambert atau rumus Beer menghasilkan hasil yang sama : Log Log = f(c)b = Kbc = f(c)b = Kbc Dimana : Log (Po/P) = absorbans b = panjang jalan menembus medium penyerap. C = konsentrasi zat pelarut yang menyerap Jadi dalam sistem yang direkombinasikan, hukum lambert beer dapat mempunyai bentuk: A = abc g/liter Dimana: A = absorbans a = absorptivitas (Underwood,2002: 392) Panjang Gelombang Maksimum Baik sinar polikromatis maupun monokromatis bila dilewatkan ke suatu larutan maka intensitasnya akan berkurang. Berkurangnya intensitas sinar terjadi akibat serapan larutan tersebut, sebagian dipantulkan dan dihamburkan. Untuk mendapatkan selektifitas dan sensivitas yang baik umumnya dipakai sinar monokromatis dan dipilih panjang gelombang yang memberikan serapan maksimum (panjang gelombang maksimum). Terkadang sebuah larutan memiliki lebih dari satu panjang gelombang maksimum, untuk itu diperlukan pemilihan panjang gelombang yang sesuai baik berdasarkan sensivitasnya maupun berdasarkan daerah serapan senyawa pangganggu uang ada di larutan tersebut.(riyadi,2009) D. ALAT DAN BAHAN

6 Alat: Spektrofotometer UV-Vis Cary 50 Kuvet 2 tabung reaksi Rak tabung reaksi Beaker glass 50 ml Bahan: Larutan fenol Metanol Tissue E. PROSEDUR 1. Bahan kimia yang dijadikan sampel (fenol) masing-masing dilarutkan dengan pelarutnya di dalam tabung reaksi pertama. Sehingga diperoleh larutan sampel. 2. Bahan kimia sebagai pelarut dimasukkan ke dalam tabung reaksi kedua, sehingga diperoleh larutan blanko. 3. Kuvet blanko sebagai pelarut dimasukkan ke dalam tabung reaksi kedua, sehingga diperoleh larutan blanko. 4. Hidupkan instrumentasi spektroskopi UV-Vis dan biarkan selama 5-10 menit. 5. Pegang kuvet dibagian buram dan masukkan larutan blanko ke dalam kuvet blanko hingga 2/3 tinggi kuvet. Hindari terbentuknya gelembung udara yang menempel di kuvet karena akan mengganggu absorbansi. Bersihkan kaca transparan kuvet dengan tissue. 6. Pegang kuvet dibagian buram dan masukkan larutan sampel ke dalam kuvet sampel hingga 2/3 tinggi kuvet. Hindari terbentuknya gelembung udara yang menempel di kuvet karena akan mengganggu absorbansi. Bersihkan kaca transparan kuvet dengan tissue. 7. Pilih program SCAN yang tertera di layar komputer. 8. Lakukan prosedur pengoperasian SCAN sebagaimana tetulis manual spektroskopi UV-Vis cary 50 yang telah diberikan oleh laboraturium. 9. Hasil scanning dicetak dan ditentukan panjang gelombang maksimum.

7 F. SKEMA KERJA Pembuatan Larutan sampel Fenol Dilarutkan dengan metanol Diencerkan hingga 50 ml dengan manggunakan gelas beaker Larutan fenol (orange) Dimasukkan ke dalam tabung reaksi 1 Larutan sampel 1 Pembuatan Larutan Blanko Metanol Dimasukkan ke dalam tabung reaksi 2 Larutan sampel 2 (blanko) Penentuan Panjang Gelombang Maksimum Kuvet balnko dan sampel Disiapkan Dibersihkan dari pengotor Dihidupkan spektroskopi UV-vis Dibiarkan selama 5-10 menit Instrumen siap digunakan Dipegang kuvet bagian buram Dimasukkan larutan blanko ke dalam kuvet blanko 2/3 tinggi kuvet Dibersihkan kaca transparan kuvet dengan tissue dikalibrasi Spektrofotometer terkaliberasi

8 Dimasukkan larutan sampel pada kuvet sampel sampel blanko 2/3 tinggi kuvet Dibersihkan kaca transparan kuvet dengan tissue Dipilih program SCAN pada komputer Dilakukan pengoperasian SCAN Hasil Scanning Dicetak Ditentukan panjang gelombang maksimum panjang gelombang maksimum G. HASIL PENGAMATAN No. Perlakuan Hasil Pengamatan 1 Pembuatan larutan Fenol Diambil beberapa ml fenol Dilarutkan dengan metanol Larutan Orange Tua Larutan Orange Diencerkan hingga 50 ml Larutan berwarna orange muda 2 Larutan sampel dan blanko dimasukkan ke dalam spektrofotometer UV-Vis cary 50 Larutan tetap tak berubah 3. Ditentukan Panjang gelombang maksimum Λmaks = nm berdasarkan kurva hubungan absorbansi dengan panjang gelombang Abs = 0-0,2

9 Kurva hubungan aborbansi dan Panjang gelombang Panjang gelombang dan absorbansi

10 H. PEMBAHASAN Pada percobaan kali ini analisis spektroskopi UV-Vis yaitu penentuan panjang gelombang maksimum senyawa bahan pewarna dengan tujuan untuk menentukan panjang gelombang maksimum dengan mempersiapkan larutan blanko dan sampel, kuvet, alat spektroskopi Uv- Vis cary 50, adapun 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. Pada saat praktikum pertama-tama, membuat larutan sampel dengan konsentrasi yang tidak diketahui, larutan sampel yang dibuat adalah fenol yang menggunakan pelarut metanol, larutan tidak perlu diketahui konsentrasinya karena pada praktikum ini hanya menentukan panjang gelombang maksimum suatu larutan berwarna (fenol) yang diukur berdasarkan serapan/absorpsi sinar secara maksimum oleh suatu larutan. Larutan yang akan diamati melalui spektrofotometer harus memiliki warna tertentu agar zat di dalam larutan lebih mudah menyerap energi cahaya yang diberikan dimana secara kuantitatif, besarnya energi yang diserap oleh zat akan identik dengan jumlah zat di dalam larutan dan secara kualitatif, panjang gelombang dimana energi dapat diserap dapat menunjukkan jenis zatnya. Pelarut metanol digunakan karena dapat melarutkan fenol dengan baik, selain itu alkohol juga bersifat transparan terhadap radiasi pada panjang gelombang yang digunakan. Selain larutan sampel dibuat juga larutan blanko, Adapun tujuan dari pengguanaan larutan blanko adalah untuk mengatasi kesalahan sistematik yang sering terjadi dalam analisis yaitu serapan oleh pelarut menggunakan spektrofotometer. Blangko, yaitu larutan yang berisi matrik selain komponen yang akan dianalisis. Selain itu Blanko yang digunakan adalah metanol, metanol tersebut dimasukkan ke dalam kuvet yang berfungsi membantu kalibrasi alat spektroskopi UV-Vis Cary 50. Selain itu untuk memilih panjang gelombang maksimal, dilakukan dengan membuat kurva hubungan antara absorbansi dengan panjang gelombang dari suatu larutan baku/sampel. Suatu pengukuran absorbansi pada panjang gelombang maksimum akan memberikan garis linier sesuai dengan hukum lambert-beer.

11 Pada praktikum kali ini, dihasilkan kurva standar kalibrasi dengan absorbansi 0-0,2 dengan panjang gelombang nm. Hasil yang diperoleh tidak jauh berbeda dengan literatur yaitu untuk fenol panjang gelombang maksimum adalah 508 nm dan juga bila dilihat dari spektrum cahaya tampak warna koplementer, warna oranye terletak pada panjang gelombang , jadi dapat dikatakan bahwa praktikum berhasil. Gambar kurva yang dihasilkan pada panjang gelombang maksimal akan diperoleh bentuk kurva absorbansi yang datar dimana pada kondisi tersebut hukum Lambert-Beer terpenuhi. Pada praktikum kali ini dihasilkan sebagai berikut: Kurva hubungan aborbansi dan Panjang gelombang Panjang gelombang maksimum spesifik tidak dapat ditentukan karena hasil anlysis report tidak menampakkan panjang gelombang >314,1 nm tetapi hanya menentukan panjang

12 gelombang nm dimana rentang panjang gelombang ini adalah panjang gelombang yang tidak dapat terbaca apabila dilihat dari kurva. Panjang gelombang dan absorbansi I. KESIMPULAN 1) Panjang gelombnag maksimum yang dihasilkan adalah nm.hasil yang diperoleh menunjukkan hal yang sama dengan literatur yaitu panjang gelombang 508 nm adalah panjang gelombang maksimum untuk larutan fenol. 2) Panjang gelombang maksimum adalah panjang gelombang dengan absorbansi maksimum (terbesar). 3) Tujuan dari pengguanaan larutan blanko adalah untuk mengatasi kesalahan sistematik yang sering terjadi dalam analisis yaitu serapan oleh pelarut menggunakan spektrofotometer. 4) UV-Vis cary 50 merupakan salah satu spektrofotometer yang dapat mengukur panjang gelombang suatu larutan. 5) Panjang gelombang maksimum suatu senyawa ditunjukkan oleh kurva kalibrasi yang berbentuk linier.

13 J. DAFTAR PUSTAKA Day, JR. R. A. dan Underwood. A. L Analisis Kimia Kuantitatif Edisi Keenam. Jakarta: Erlangga Gandjar, Ibnu Gholib dan Rohman, Abdul Kimia Farmasi Analisis. Yogyakarta: PUSTAKA PELAJAR Khopkar, S.M Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta: UI-PRESS Riyadi, Wahyu Perbedaan Spektrometri dan Spektrofotometri. Online ( diunduh 4 mei 2011.