SPEKTROFOTOMETI
LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA
WIJANG ANGGA KURNIAWAN
522012007
FAKULTAS PERTANIAN DAN BISNIS
UNIVERSITAS KRISTEN SATYA WACANA
SALATIGA
2012
DASAR TEORI
Spektrofotometri adalah suatu metode analisis yang berdasarkan pada pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu lajur larutan berwarna pada panjang gelombang yang spesifik dengan menggunakan monokromator prisma atau kisi difraksi dan detector vacuum phototube atau tabung foton hampa. Alat yang digunakan adalah spektrofotometer, yaitu sutu alat yang digunakan untuk menentukan suatu senyawa baik secara kuantitatif maupun kualitatif dengan mengukur transmitan ataupun absorban dari suatu cuplikan sebagai fungsi dari konsentrasi. Pada titrasi spektrofotometri, sinar yang digunakan merupakan satu berkas yang panjangnya tidak berbeda banyak antara satu dengan yang lainnya, sedangkan dalam kalorimetri perbedaan panjang gelombang dapat lebih besar. Dalam hubungan ini dapat disebut juga spektrofotometri adsorpsi atomic.
Secara umum spektrofotometri dibedakan menjadi empat macam, yaitu :
a) Spektrofotometer ultraviolet
b) Spektrofotometer sinar tampak
c) Spektrofotometer infra merah
d) Spektrofotometer serapan atom
Spektrum elektromagnetik terdiri dari urutan gelombang dengan sifat-sifat yang berbeda. Kawasan gelombang penting di dalam penelitian biokimia adalah ultra lembayung (UV, 180-350 nm) dan tampak (VIS, 350-800 nm). Cahaya di dalam kawasan ini mempunyai energi yang cukup untuk mengeluarkan elektron valensi di dalam molekul tersebut
(Harjadi, 1990).
Spektrometer menghasilkan sinar dari spectrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau diabsorbsi. Kelebihan spectrometer dibandingkan fotometer adalah panjang gelombang dari sinar putih dapat lebih terseleksi dan ini diperoleh dengan alat pengurai seperti prisma, grating, atau celah optis. Pada fotometer filter dari berbagai warna yang mempunyai spesifikasi melewatkan trayek panjang gelombang tertentu. Pada fotometer filter tidak mungkin diperoleh panjang gelombang yang benar-benar monokromatis, melainkan suatu trayek panjang gelombang 30-40 nm. Sedangkan pada spektrofotometer, panjang gelombang yang benar-benar terseleksi dapatdiperoleh dengan bantuan alat pengurai cahaya seperti prisma. Suatu spektrofotometer tersusun dari sumber spektrum tampak yang kontiniu, monokromator, sel pengabsorbsi untuk larutan sampel atau blanko dan suatu alat untuk mengukur perbedaan absorbsi antara sampel dan blanko ataupun pembanding.
(Khopkar, 2003).
Spektrometer menghasilkan sinar dari spectrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau diabsorbsi. Kelebihan spectrometer dibandingkan fotometer adalah panjang gelombang dari sinar putih dapat lebih terseleksi dan ini ndiperoleh dengan alat pengurai seperti prisma, grating, atau celah optis. Pada fotometer filter berbagai filter dari berbagai warna yang mempunyai spesifikasi melewatkan trayek panjang gelombang tertentu. Pada fotometer filter tidak mungkin diperoleh panjang gelombang yang benar-benar monokromatis, melainkan suatu trayek panjang gelombang 30-40 nm. Sedangkan pada spektrofotometer, pnjang gelombang yang benar-benar terseleksi dapatdiperoleh dengan bantuan alat pengurai cahaya seperti prisma. Suatu spektrofotometer tersusun dari sumber spektrum tampak yang kontinyu, monokromator, sel pengabsorbsi untuk larutan sampel atau blanko dan suatu alat untuk mengukur perbedaan absorbsi antara sampel dan blanko ataupun pembanding. Pengertian spektrofotometri lebih spesifik atau pengertiannya lebih sempit karena ditunjukan pada interaksi antara materi dengan cahaya (baik yang dilihat maupun tidak terlihat), sedangkan pengertian spektroskopi lebih luas misalnya cahaya maupun medan magnet termasuk gelombang elektromagnetik.
( Eka, 2007 )
Spektofotometri adalah metode dalam kimia analisis yang digunakan untuk menentukan komposisi suatu sampel baik secara kuantitatif dan kualitatif yang didasarkan pada interaksi antara materi dengan cahaya. Peralatan yang digunakan dalam spektrofotometri disebut spektrofotometer. Cahaya yang dimaksud dapat berupa cahaya visibel, UV dan inframerah, sedangkan materi dapat berupa atom dan molekul namun yang lebih berperan adalah elektron valensi.
( Sutopo, 2006 ).
Spektrometri molekular (baik kualitatif dan kuantitatif) bisa dilaksanakan di daerah sinar tampak, sama halnya seperti di daerah yang sinar ultraviolet dan daerah sinar inframerah. Spektrofotometri dapat dianggap sebagai perluasan suatu pemeriksaan visual dengan studi yang lebih mendalam dari absorbsi energi. Absorbsi radiasi oleh suatu sampel diukur pada berbagai panjang gelombangdan dialirkan oleh suatu perkam untuk menghasilkan spektrum tertentu yang khas untuk komponen yang berbeda.
(Mathias, 2005)
Pada dasarnya Spektrofotometri merupakan suatu metode analisis berdasarkan proses absorbsi radiasai oleh materi dalam lingkup spektrum tertentu. Apabila suatu materi dikenai cahaya, maka sebagian cahaya akan diserap/duiabsorbsi, sebagian lain akan dipantulkan/ditransmisikan. Semakin banyak materi, maka akan semakin besar cahaya yang diabsorbsi.
Data Spektrofotometri berguna untuk determinasi kuantitas suatu senyawa. Beberapa senyawa mengabsorbsi cahaya lebih baik dari pada senyawa lain. Suatu senyawa akan mengabsorbsi cahaya dengan kuantitas panjang gelombang berbeda. Panjang gelombang maksimum yaitu panjang gelombang ketika terjadi serapan cahaya maksimum oleh senyawa yang dianalisis.
Apabila dibuat hubungan metematis antar senyawa yang dianalisis dengan jumlah cahaya yang diserap/ditransmisikan, maka terdapat hubungan sebagai berikut:
A = 2 – log T
A : jumlah cahaya yang diabsorbsi
T : jumlah cahaya yang ditransmisikan
Hasil perhitungan nilai A dari suatu seri pengenceran dapat dibuat dalam bentuk persamaan regresi linier antara A (A sebagai variabel tak bebas) dengan konsentrasi senyawa yang dianalisais. Berdasarkan persamaan regresi linier tersebut, apabila suatu larutan diukur nilai serapannya, maka dapat ditentukan konsentrasi senyawa yang dianalisis.
Salah setu langkah Spektrofotometri yang penting adalah pembuatan kurva standart. Kurva standar terdiri atas sederetan konsentrasi dari senyawa yang diukur. Menurut hukum Beer, suatu grafik dari absorbsi terhadap kadar zat pengabsorbsian merupakan garis lurus dengan slope sebesar b. Tetapi sering kali dijumpai bahwa hasilnya tidak berupa garis lurus tetapi suatu garis lengkung, ini berarti terjadinya penyimpangan positif/negatif.
(Elizabeth, 2010)
Spektrofotometri adalah sebuah metode analisis untuk mengukur konsentrasi suatu senyawa berdasarkan kemampuan senyawa tersebut mengabsorbsi berkas sinar atau cahaya. Spektrofotometri adalah alat yang terdiri dari spektrofotometer dan fotometer. Spektrofotometer menghasilkan sinar dari spektrum dengan panjang gelombang tertentu, sementara fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau diabsorpsi. Istilah spektrofotometri berhubungan dengan pengukuran energi radiasi yang diserap oleh suatu sistem sebagai fungsi panjang gelombang dari radiasi maupun pengukuran panjang absorpsi terisolasi pada suatu panjang gelombang tertentu.
(Underwood, 1988).
Spektrofotometri merupakan salah satu metode dalam kimia analisis yang digunakan untuk menentukan komposisi suatu sampel baik secara kuantitatif dan kualitatif yang didasarkan pada interaksi antara materi dengan cahaya. Peralatan yang digunakan dalam spektrofotometri disebut spektrofotometer. Cahaya yang dimaksud dapat berupa cahaya visibel, UV dan inframerah, sedangkan materi dapat berupa atom dan molekul namun yang lebih berperan adalah elektron valensi.Cahaya yang diserap diukur sebagai absorbansi (A) sedangkan cahaya yang hamburkan diukur sebagai transmitansi (T), dinyatakan dengan hukum lambert-beer atau Hukum Beer, berbunyi: "jumlah radiasi cahaya tampak (ultraviolet, inframerah dan sebagainya) yang diserap atau ditransmisikan oleh suatu larutan merupakan suatu fungsi eksponen dari konsentrasi zat dan tebal larutan".
(Seran, 2011)
Spektrum absorbsi suatu senyawa, yang ditetapkan dengan spektrofotometer, dapat dianggap menjadi indikasi identitas yang lebih elegan,obyektif dan andal. Spektrum itu boleh dikatakan merupakan suatu tetapan fisika lain, yang bersama-sama dengan titik leleh, indeks bias, dan sifat lain, dapat digunakan untuk karakterisasi. Perlu diingat bahwa suatu spektrum absorsbsi bergantung tidak hanya pada sifat dasar kimia dari senyawa tersebut melainkan juga pada faktor-faktor lain. Perubahan pelarut sering mneghasilkan geseran dari pita absorpsi. Dari pergeseran tersebut terdapat korelasi spektra-struktur baik dalam daerah UV-VIS dan inframerah seringkali sangat berguna untuk identifikasi senyawa yang tidak diketahu, terutama jika informasi lain mengenai sampel itu dapat menempatkan penyelidikan itu segera ke jalur yang benar.
(Underwood, 2001).
TUJUAN
Pemahaman terhadap prinsip kerja spektrofotometri
Keterampilan dalam menentukan dan membuat kurva standar dari suatu seri larutan standar tertentu.
Kemampuan dan pengalaman penelitian dalam penggunaan spektrofotometer.
ALAT DAN BAHAN
Alat
Spectronic 20
Kuvet
Timbangan analitik
Beaker glass
Labu takar
Pilius
Pipet volume 5ml
Pipet volume 10ml
Tabung reaksi
Water bath
Vortex
Bahan
Akuades
KMnO4
Sampel X
CARA KERJA
Larutan konsentrasi standar KMnO4 yaitu 0; 0,25; 0,50; 0,100; 1,25; 1,5 mg/ml dan sampel X disiapkan
Dimasukkan 1ml masing-masing sampel kedalam tabung reaksi
Dicampur dengan 1ml larutan DNS
Dimasukkan 2ml aquades
Vortex larutan tersebut selama 5 sampai 10 detik
Panaskan dengan waterbath selama 5 menit
Dimasukkan 8 ml akuades kedalam larutan
Vortex kembali selama 5 sampai 10 detik
Ditentukan %T menggunakan spectronic
Hitung jumlah cahaya yang diabsorbsikan oleh larutan tersebut dengan rumus : A = 2 – log T
Buat kurva standar menggunakan bantuan Ms. Excel
Tentukan konsentrasi X
Persiapan Spektrofotometer
Spektrofotometer dihidupkan selama 15-30 menit untuk pemanasan
Pilih panjang gelombang yang diinginkan
Kuvet kosong dimasukkan ke dalam sample holder
Disesuaikan skala A atau T
Penentuan panjang Gelombang Maksimum
Disiapkan larutan dengan konsentrasi tertentu dan satu larutan blanko pada kuvet untuk pengukuran
Ukur nilai %T larutan yang ditentukan pada orange panjang gelombang tertentu
Dikonversikan nilai %T pada beberapa panjang gelombang yang diperoleh menjadi nilai absorbansi, lalu buat kurvanya
Ditentukan panjang gelombang maksimum berdasarkan titik yang menunjukkan nilai serapan tertinggi
Pembuatan Kurva Standar
Disiapkan satu seri larutan standar dari sampel x yang akan diukur pada panjang gelombang maksimum yang telah diperoleh sebelumnya
Dikonversikan nilai %T yang diperoleh menjadi nilai Absorbansi
Buat suatu grafik dari data tersebut beserta persamaan regresi linier
Penentuan Kosentrasi Sampel yang Tidak Diketahui
Diukur nilai %T dari sampel x yang belum diketahaui konsentrasinya
Dikonversikan nilai %T yang diperoleh menjadi nilai absorbansi
HASIL PENGAMATAN
Sampel KMnO4 (mg/ml)
%T
A
0
100
0
0,25
92,1
0,03574
0,5
79,1
0,101824
1
58,1
0,235824
1,25
46,8
0,329754
1,5
41,1
0,386158
x
56,6
0,247184
Panjang Gelombang
A = 2 – log T
A = 2 – log 56,6
= 0,247184
y = 0,2686 x – 0,0199
0,247184 = 0,2686 x – 0,0199
0,2686x = 0,247184+0,0199
0,2686x = 0,267084
x = 0,9943
PEMBAHASAN
Pada praktikum kali ini kita akan membahas Spektrofotometri, yaitu sebuah metode analisis untuk mengukur konsentrasi suatu senyawa berdasarkan kemampuan senyawa tersebut mengabsorbsi berkas sinar atau cahaya. Secara umum spektrofotometri dibedakan menjadi empat macam, yaitu :
a) Spektrofotometer ultraviolet
b) Spektrofotometer sinar tampak
c) Spektrofotometer infra merah
d) Spektrofotometer serapan atom
Apabila dibuat hubungan metematis antar senyawa yang dianalisis dengan jumlah cahaya yang diserap/ditransmisikan, maka terdapat hubungan sebagai berikut:
A = 2 – log T
A : jumlah cahaya yang diabsorbsi
T : jumlah cahaya yang ditransmisikan
Hasil perhitungan nilai A dari suatu seri pengenceran dapat dibuat dalam bentuk persamaan regresi linier antara A (A sebagai variabel tak bebas) dengan konsentrasi senyawa yang dianalisais. Berdasarkan persamaan regresi linier tersebut, apabila suatu larutan diukur nilai serapannya, maka dapat ditentukan konsentrasi senyawa yang dianalisis.
Perlu diingat bahwa suatu spektrum absorsbsi bergantung tidak hanya pada sifat dasar kimia dari senyawa tersebut melainkan juga pada faktor-faktor lain. Perubahan pelarut sering mneghasilkan geseran dari pita absorpsi. Dari pergeseran tersebut terdapat korelasi spektra-struktur baik dalam daerah UV-VIS dan inframerah seringkali sangat berguna untuk identifikasi senyawa yang tidak diketahu, terutama jika informasi lain mengenai sampel itu dapat menempatkan penyelidikan itu segera ke jalur yang benar.
Salah setu langkah Spektrofotometri yang penting adalah pembuatan kurva standart. Kurva standar terdiri atas sederetan konsentrasi dari senyawa yang diukur. Menurut hukum Beer, suatu grafik dari absorbsi terhadap kadar zat pengabsorbsian merupakan garis lurus dengan slope sebesar b. Tetapi sering kali dijumpai bahwa hasilnya tidak berupa garis lurus tetapi suatu garis lengkung, ini berarti terjadinya penyimpangan positif/negatif.
Langkah pertama yang dilakukan adalah menghidupkan spektrofotometer selama 15-30 menit untuk pemanasan dengan memutar tombol power switch / zero control sampai bunyi "klik". Sembari menunggu alat spektrofotometer mulai panas, kita lakukan praktik dengan menyiapkan larutan konsentrasi standar KMnO4 yaitu 0; 0,25; 0,50; 0,100; 1,25; 1,5 mg/ml dan sampel X dalam 7 labu takar berbeda, setelah itu kita masukkan 1ml masing-masing larutan konsentrasi standar KMnO4 0; 0,25; 0,50; 0,100; 1,25; 1,5 mg/ml dan sampel X, sampel kedalam 7 tabung reaksi yang berbeda menggunakan bantuan pipet volume 5ml yang digunakan dengan pilius kemudian setelah semua terisi, campur dengan 1ml larutan DNS yang juga menggunakan bantuan pipet volume 5ml yang digunakan dengan pilius, lalu masukkan 2ml aquades menggunakan bantuan pipet volume 5ml yang digunakan dengan pilius kemudian divortex larutan tersebut selama 5 sampai 10 detik lalu panaskan menggunakan waterbath selama 5 menit. Setelah larutan dipanaskan, masukkan 8 ml akuades kedalam larutan menggunakan bantuan pipet volume 10ml yang digunakan dengan pilius. Setelah itu vortex kembali selama 5 sampai 10 detik lalu tentukan %T menggunakan spectronic yang sudah dipanaskan tadi.
Sebelum memulai menentukan %T, pilih panjang gelombang dengan memutar wavelength control . langkah selanjutnya dimasukkan kuvet kosong dimasukkan ke dalam sample holder, namun dalam praktek ini dimasukkan kuvet berisi akuades ke dalam sample holder. Gunakan tombol zero untuk menyesuaikan skala absorban (A) pada posisi 100%. Dalam memasukkan kuvet ke dalam sample holder, arah panah pada kuvet harus mengarah ke kanan dan sisi bening pada kuvet harus bersih dan steril dari noda apapun untuk menyempurnakan proses penembakan cahaya pada kuvet larutan tersebut. Dan usai penggunaan suatu larutan haruslah dibersihkan agar tidak terkontaminasi dengan larutan sebelumnya. Arah panah harus menghadap ke kanan dan penempatan atau masuknya kuvet kadalam sample holder harus sempurna yang akan mengoptimalkan penembakan cahaya pada kuvet larutan tersebut. Catat hasil %T yang muncul pada semua larutan tersebut dengan teliti.
Pada penentuan panjang gelombang, kita siapkan larutan dengan konsentrasi tertentu dan satu larutan blanko pada kuvet untuk pengukuran, setelah itu ukur nilai %T larutan yang ditentukan pada orange panjang gelombang tertentu yang kemudian dikonversikan nilai %T pada beberapa panjang gelombang yang diperoleh menjadi nilai absorbansi, lalu buat kurvanya. Dengan begitu kita dapat menentukan panjang gelombang maksimum berdasarkan titik yang menunjukkan nilai serapan tertinggi.
Dalam mencari hubungan metematis antar senyawa yang dianalisis dengan jumlah cahaya yang diserap/ditransmisikan, maka dapat digunakan rumus : A = 2 – log T
Setelah kita siapkan satu seri larutan standar dari sampel x yang akan diukur pada panjang gelombang maksimum yang telah diperoleh sebelumnya, kita konversikan nilai %T yang diperoleh menjadi nilai Absorbansi lalu buat suatu grafik dari data tersebut beserta persamaan regresi linier.
Dalam pembuatan kurva standar ini kita menggunakan bantuan program Microsoft Excel. Untuk mengetahui rumus umum larutan KMnO4 untuk mencari konsentrasi larutan X. Data tersebut dimasukkan kedalam perhitungan Microsoft Excel untuk memudahkan dan menghemat waktu. Dalam hasil kurva kita tarik garis lurus dengan menggunkan trendline, maka kita bisa mengetahui kelengkungan dari hasil kurva tersebut. Fungsi dari garis lurus adalah untuk mengetahui seberapa penyimpangan dalam garis kurva. Dari kurva standar yang sudah dibuat akanmuncul suatu persamaan, persamaan tersebutlah yang akan menjadi rumus dalam perhitungan konsentrasi sampel ini. Dengan progam layanan pembuatan grafik secara otomatis dan rumus X Y. Maka dari situ terdapat rumus y = 0,2686 x – 0,0199. Setelah itu kita mencari nilai X, dengan Y adalah absorbansi sebesar 0,0247184. Maka kita dapatkan konsentrasi X adalah 0,9943 M.
Pada kurva standar yang seharusnya menghasilkan suatu garis lurus, sering kali dijumpai bahwa hasilnya tidak berupa garis lurus tetapi suatu garis lengkung, ini berarti terjadinya penyimpangan positif/negatif. Pada praktikum kami hal itu juga terjadi tetapi hasil tersbut sudah mendekati konsentrasi yang telah dibuat oleh pembimbing pratikum yaitu sebesar 1 M dan menekati garis lurus yang seharusnya.
KESIMPULAN
Spektofotometri adalah metode dalam kimia analisis yang digunakan untuk menentukan komposisi suatu sampel baik secara kuantitatif dan kualitatif yang didasarkan pada interaksi antara materi dengan cahaya dalam suatu spektrum tertentu.
Dari hasil perhitungan absorbansi larutan seri, kita bisa menggunakan kurva standar dalam hal menetukan besar kecilnya kemungkinan penyimpangan suatu larutan seri. Dengan rumus X Y, kita bisa mengetahui suatu larutan yang belum diketahui konsentrasinya. Karena kita mempunyai hasil standar dalam perhitungan rumus.
Dalam menggunakan spektrofotmeter, kita dituntut untuk teliti dalam segi steril sampel dan kuvet, juga teliti dalam segi penetuan panjang gelombang maksimum yang akan digunakan untuk meneliti absorbansi suatu larutan.
DAFTAR PUSTAKA
Eka. 2007. Metode Analisa Kimia-Spektrofotometri. PT Gramedia: Jakarta.
Harjadi, W. 1990. Ilmu Kimia Analitik Dasar. PT Gramedia. Jakarta.
Khopkar, S.M. 2003. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta : UI Press.
Kristiani, Elizabeth. 2010. Petunjuk Praktikum Kimia. Salatiga: UKSW
Mathias, Ahmad. 2005. Spektrofotometri. Exacta: Solo.
Sutopo. 2006. Kimia Analisa. Exacta: Solo
Seran,Emel. 2011. http://wanibesak.wordpress.com/2011/07/04/pengertian-dasar-spektrofotometer-vis-uv-uv-vis. Diakses pada tanggal 25/11/2012 jam 11.30WIB.
Underwood, dkk. 1998. Analisis Kimia Kuantitatif. Jakarta : Erlangga
______________. 2001. Analisis Kimia Kuantitatif edisi ke-6. Jakarta : Erlangga
