menyalakan instrumen Spectronic-20 dan menunggu hingga 15 menit
mengatur hingga jarum berada pada garis nol pada rotator sebelah kiri
memasukkan Blanko dan mengatur hingga jarum tepat pada angka 100 dengan menggunakan rotator sebelah kanan
mengganti kuvet blanko dengan standar 3 dan melihat display transmitan yang ditunjukan
mengganti standar 3 dengan blanko dan mengatur panjang gelombang yang baru berjeda 10 dengan nilai sebelumnya
mengulangi langkah sebelumnya hingga didapatkan panjang gelombang maksimal
membuat kurva untuk memperjelas panjang gelombang maksimum
mengatur panjang gelombang dengan memutar rotator di dekat display
mengganti blanko dan meletakkan kuvet standar 1 pada kolom yang dilewati sumber cahaya, lihat angka yang ditunjukan display
mengganti standar dan meletakkan blanko dan mengatur hingga jarum pada angka 100 lagi
mengganti blangko dengan standar berikutnya dan membaca angka yang ditunjukan display
mengulangi langkah sebelumnya hingga semua larutan standar teruji, lalu membuat kurva kalibrasi
menguji sampel
meletakkan blangko dan mngatur jarum pada angka transmitan 100
menguji sampel
mengulangi langkah sebelumnya hingga semua larutan standar teruji, lalu membuat kurva kalibrasi
mengganti blangko dengan standar berikutnya dan membaca angka yang ditunjukan display
mengganti standar dan meletakkan blanko dan mengatur hingga jarum pada angka 100 lagi
mengganti blanko dan meletakkan kuvet standar 1 pada kolom yang dilewati sumber cahaya, lihat angka yang ditunjukan display
meletakkan blangko dan mngatur jarum pada angka transmitan 100
Kurva Kalibrasi Pada ʎmaks 510 nm
Konsentrasi (ppm)
Absorban
LABORATURIUM INSTRUMEN ANALITIK
SEMESTER GANJIL TAHUN AJARAN 2016/2017
PRAKTIKUM SPEKTROFOTOMETRI
Penentuan Kadar Besi (Sp. Spektronik-20)
Dosen Pembimbing : Dra. Ari Marlina, M.Si
Oleh :
Ulfa Siti Nurjanah 151431029
Vini Risma Jelita 151431030
Wilda Putri Silpia 151431031
Wini Fitriyani 151431032
Kelompok 8
2A – Analis Kimia
PROGRAM STUDI DIPLOMA III ANALIS KIMIA
JURUSAN TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2016
Tujuan
Dasar Teori
Alat dan Bahan
Bahan
Alat
Larutan Fe(II) 100 ppm
Na-asetat 10%
Otopenatrolin
Hidroksiamin hidroksoda 10%
Aquades
Labu takar 50 mL
Botol Semprot
Pipet Tetes
Gelas Kimia 250,100 mL
Bola hisap
Pipet ukur 10 mL
Batang Pengaduk
Spektronic-20
Langkah Kerja
Penentuan Panjang Gelombang Maksimum
Pembuatan kurva kalibrasi
Data Pengamatan
Pembuatan Larutan Standar
0 ppm
C1 . V1 = C2 . V2
100 ppm.V1 = 0 ppm . 50 ml
V1 = 0 ml
0,2 ppm
C1 . V1 = C2 . V2
100 ppm.V1 = 0,2 ppm . 50 ml
V1 = 0,1 ml
0,4 ppm
C1 . V1 = C2 . V2
100 ppm.V1 = 0,4 ppm . 50 ml
V1 = 0,2 ml
0,6 ppm
C1 . V1 = C2 . V2
100 ppm.V1 = 0,6 ppm . 50 ml
V1 = 0,3 ml
0,8 ppm
C1 . V1 = C2 . V2
100 ppm.V1 = 0,8 ppm . 50 ml
V1 = 0,4 ml
1 ppm
C1 . V1 = C2 . V2
100 ppm.V1 = 1 ppm . 50 ml
V1 = 0,5 ml
2 ppm
C1 . V1 = C2 . V2
100 ppm.V1 = 2 ppm . 50 ml
V1 = 1 ml
3 ppm
C1 . V1 = C2 . V2
100 ppm.V1 = 3 ppm . 50 ml
V1 = 1,5 ml
4 ppm
C1 . V1 = C2 . V2
100 ppm.V1 = 4 ppm . 50 ml
V1 = 2 ml
5 ppm
C1 . V1 = C2 . V2
100 ppm.V1 = 5 ppm . 50 ml
V1 = 5,5 ml
Panjang gelombang (nm)
Absorbansi
Transmitan
%Transmitan
550
0,1079
0,78
78
540
0,1549
0,7
70
530
0,1972
0,635
63,5
520
0,2291
0,59
59
510
0,2441
0,57
57
500
0,2403
0,575
57,5
490
0,2328
0,585
58,5
480
0,2255
0,595
59,5
470
0,2146
0,61
61
460
0,2076
0,62
62
Penentuan Panjang Gelombang Maksimum
Kalibrasi Larutan Standar
Konsentrasi (ppm)
Absorban
%Transmitan
Transmittan
0
0
100
1
0,2
0,0555
88
0,88
0,4
0,1611
69
0,69
0,6
0,2007
63
0,63
0,8
0,2291
59
0,59
1
0,2441
57
0,57
2
0,4948
32
0,32
3
0,6989
20
0,2
4
0,9586
11
0,11
5
1,2218
6
0,06
Penentuan Kadar Sampel
Volume Sampel
Absorban
%Transmitan
Transmitan
5 ml
0,9031
12,5
0,125
10 ml
Tidak terbaca
Pengolahan Data
Penentuan Kadar Sampel
Sampel 1 (V = 5 ml)
Y = 0,9031
Y = 0,2346X + 0,0277
0,9031 = 0,2346X + 0,0277
0,9031 – 0,0277 = 0,2346X
0,8754 = 0,2346X
X = 0,87540,2346
X = 3,7315 x Faktor Pengenceran
X = 3,7315 x 10
X = 37,315 ppm
Pembahasan
Ulfa Siti Nurjanah (151431029)
Dilakukan analisis penentuan kadar besi Fe(II) dalam sampel air dengan teknik spektrofotometri. Digunakan alat spektronic 20 yang menggunakan sinar tampak. Hal yang harus diperhatikan dalam penggunaan spektroskopi serapan ultraviolet dan sinar tampak untuk penentuan kuantitatif senyawa-senyawa yang mengandung gugus-gugus pengabsorpsi. Pastikan larutan yang akan diuji berwarna karena metode spektroskopi sinar tampak berdasarkan penyerapan sinar tampak oleh suatu larutan berwarna.
Hal pertama yang dilakukan adalah pembuatan larutan standar Fe(II) 100 ppm, dari pengenceran larutan induk Fe(II) 1000 ppm. Pada 10 labu takar dengan konsentrasi Fe (II) 0 ppm; 0,2 ppm; 0,4 ppm; 0,6 ppm; 0,8 ppm; 1 ppm; 2 ppm; 3 ppm; 4 ppm; 5 ppm. Selain larutan deret standar, dilakukan juga preparasi sampel A dan B. Ketika pengujian absorbansi, yang teruji dengan alat spektronic 20 adalah komplek Fe(II) yang stabil, maka agar diperoleh hasil pengukuran yang akurat maka harus dipastikan semua ion Fe dalam bentuk ion Fe(II). Maka dari itu, baik larutan standar dan larutan sampel ditambahkan hidroksilamin hidroklorida, yang bertujuan untuk mereduksi Fe(III) menjadi Fe(II).
Ditambahkan Na-asetat 10% yang bertujuan untuk menjaga pH larutan sekitar pH 6-9. pH ini berkaitan dengan pembentukan senyawa kompleks, jika pH terlalu basa dikhawatirkan akan terbentuk endapan Fe(OH)2 sedangkan jika pH terlalu asam dikhawatirkan tidak terbentuk komplek dari Fe(II). Tahap selanjutnya adalah penambahan 1,10 – Fenantrolin 0,1% yang merupakan ligan dalam pembentukan komplek Fe(II) fenantrolin. Pembentukan komplek tersebut ditandai dengan perubahan warna pada larutan deret standar menjadi merah bata.
Pada spektronic 20 ini, terdapat 2 lubang tempat penyimpanan kuvet dimana pengukuran setiap kuvetnya disimpan dalam lubang tersebut. Pada percobaan ini satu kuvet untuk larutan blangko dan satu lagi untuk larutan yang akan diukur. Larutan blanko merupakan larutan pereaksi yang digunakan tanpa ditambahkan larutan Fe(II). Fungsi dari blanko sendiri adalah mengukur serapan pereaksi yang digunakan untuk analisis kadar Fe(II) sehingga jumlah serapan Fe(II) sendiri adalah nilai absorbansi larutan standar atau sampel dikurangi serapan pereaksinya. Sehingga absorbansi yang didapat pada pengukuran ini adalah serapan untuk Fe (II) dalam sampel. Selain itu juga larutan blanko digunakan untuk kalibrasi alat dengan tujuan untuk menghilangkan efek refleksi akibat pancaran sinar radiasi menuju larutan. Setiap pergantian pengukuran panjang gelombang selalu diukur terlebih dahulu larutan blanko.
Langkah selanjutnya adalah memilih panjang gelombang maksimum pada larutan standar Fe(II) 0,8 ppm. Semakin besar panjang gelombang maka akan semakin besar absorbansinya. Tapi dalam kondisi tertentu, absorbansi akan kembali turun saat bertambahnya panjang gelombang. Sehingga didapatkan panjang gelombang maksimumnya adalah 510 nm.
Pengukuran absorbansi deret standar dimulai dari konsentrasi yang terendah hingga tertinggi. Setelah diperoleh nilai absorbansi dari masing-masing konsentrasi, kemudian data tersebut diplotkan kedalam grafik kurva kalibrasi. Dari grafik tersebut diperoleh persamaan garis y = 0,2346x + 0,0277.
Berdasarkan data hasil pengukuran terhadap sampel diperoleh absorbansi sampel A sebesar 0,9031 sedangkan absorban sampel B tidak terbaca. Sehingga didapatkan konsetrasi sampel A dengan pengenceran 10 kali memiliki kadar besi sebesar 37,315 ppm.
Vini Risma Jelita (151431030)
Pada praktikum kali ini dilakukan penentuan kadar besi menggunakan spektrofotometer "Spectronic-20". Larutan yang digunakan harus berwarna agar serapannya besar. Oleh karena itu larutan besi ditambahkan zat pengompleks orto phenantrolin agar membentuk larutan yang memiliki warna sangat kuat dan kestabilan yang relatif lama, selain itu juga dapat menyerap sinar tampak secara maksimal pada panjang gelombang tertentu. Selain direaksikan dengan orto phenantrolin juga direaksikan dengan hidroksilamin hidroklorida 10%, fungsi dari penambahan hidroksilamin hidroklorid adalah untuk mereduksi Fe3+ menjadi Fe2+ serta mempertahankannya tetap dalam keadaan Fe2+, sehingga Fe2+ menjadi lebih stabil. dan Na-asetat untuk menjaga pH larutan agar tetap asam karena pada pH yang asam juga larutan dapat menyerap sinar tanpak secara maksimal. Berikut persamaan reaksinya.
2Fe3+ + 2NH4OH + 2OH- 2Fe2+ + N2 + 4H2O
Fe2+ + 3C12H8N2 [(C12H8N2)3Fe]2+
Kompleks merah
Sebelum mengukur sampel, dibuat terlebih dahulu larutan deret standar dari larutan induk Fe3+ 1000 ppm dengan konsentrasi 0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1, 2, 3, 4 dan 5 ppm. Kemudian dilakukan pengukuran panjang gelombang maksimum menggunakan larutan 1 ppm. Sebelum dn setiap mengganti larutan yang diukur dilakukan pengaturan skala %T pada posisi 100% menggunakan larutan blanko. Fungsinya adalah untuk mengurangi faktor kesalahan yang mungkin terjadi selama pengukuran. Berdasarkan kurva antara panjang gelombang dengan absorbansi diperoleh panjang gelombang maksimumnya yaitu 510 nm.
Panjang gelombang maksimum tersebut yang digunakan pada pengukuran selanjutnya. Setelah itu dilakukan pengukuran %T terhadap larutan deret standar. Data %T yang diperoleh kemudian diubah menjadi nilai Absorbansi sehingga diperoleh kurva kalibrasi antara konsentrasi dengan absorbansi. Setelah itu dilakukan pengukuran terhadap %T dari sampel sehingga diperoleh nilai absorbansi ssampel yaitu 0,9031. Dari kurva kalibrasi diperoleh persamaan garis linier y = 0,2346x + 0,0277 yang kemudian digunakan untuk menghitung konsentrasi besi dalam sampel dengan cara menginterpolasikan nilai A sampel ke dalam persamaan tersebut. Sampel yang digunakan adalah sampel yang telh diencerkan 10 kali. Berdasarkan perhitungan diperoleh konsentrasi sampel yaitu 37,315 ppm. Dari kurva kalibrasi juga diperoleh nilai R² = 0,9961. Sehingga dapat dinyatakan bahwa kurva kalibrasi cukup baik untuk pengukuran.
Wilda Putri Silpia (151431031)
Penentuan konsentrasi besi pada praktikum ini dilakukan dengan menggunakan spectronic-20 yang merupakan instrumen spektrofotometer dengan rentang panjang gelombang antara 340-600 nm (sinar tampak), instrumen ini hanya dapat mengukur transmitan atau absorbansi dari larutan sampel yang berwarna. Sehingga untuk larutan sampel yang tidak berwarna maka harus dikomplekskan menjadi berwarna.
Sebelum melakukan penentuan konsentrasi sampel, maka harus dilakukan penentuan panjang gelombang maksimum dari deret larutan standar yang telah dibuat yaitu 0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1; 2; 3; 4; dan 5 ppm. Pada larutan standar ini ditambahkan pereaksi-pereaksi yaitu 0,5 ml Hidroksilamin hidroklorid 10%, 5 ml Na-asetat 10%, dan 5 ml orto-fenantrolin. Laritan besi merupakan larutan yang tidak berwarna, sehingga harus dibuat berwarna terlebih dahulu sebelum dilakukan pengukurannya dengan spektrofotometer. Fungsi dari penambahan hidroksilamin hidroklorid adalah untuk mereduksi Fe3+ menjadi Fe2+ serta mempertahankannya tetap dalam keadaan Fe2+, sehingga Fe2+ menjadi lebih stabil. Untuk membuat larutan menjadi berwarna ditambahkan orto-fenantrolin, sehingga terbentuk senyawa kompleks dari Fe2+ berwarna merah. Senyawa kompleks yang terbentuk ini sangat stabil, dan juga memiliki intensitas warna kompleks yang tidak terpengaruh oleh pH (pada selang pH 2-9). Selain itu, orto-fenatrolin dapat bereaksi secara selektif dengan larutan, mampu menghasilkan absorbtivitas molar yang besar, sehingga larutan dapat ditentukan dengan menggunakan panjang gelombang tertentu. Sedangkan penambahan Na-asetat bertujuan untuk mempertahankan pH agar tetap stabil pada selang 6-9. Berikut persamaan reaksinya.
2Fe3+ + 2NH4OH + 2OH- 2Fe2+ + N2 + 4H2O
Fe2+ + 3C12H8N2 [(C12H8N2)3Fe]2+
Kompleks merah
Penentuan panjang gelombang maksimum ini dilakukan terhadap konsentrasi larutan standar besi 1 ppm. Karena pada konsentrasi ini dapat mewakili dari keseluruhan panjang gelombang masing-masing larutan standar yang telah dibuat. Panjang gelombang maksimum merupakan panjang gelombang ketika terjadi pengukuran serapan cahaya maksimum oleh senyawa yang dianalisis. Pada pengukuran ini, didapat kurva spektrum yang menunjukkan panjang maksimum yang didapat. Pada pengukuran yang telah dilakukan, panjang gelombang maksimum yang didapat adalah 510 nm.
Penentuan kurva kalibrasi selanjutnya dilakukan pada panjang gelombang 510 nm, sehingga didapatkan persamaan y = 0,2346x + 0,0277 dengan R² = 0,9961. Koefisien determinan (R²) yang didapat pada pengukuran bernilai 0,9961, ini memiliki arti bahwa 99,61% perubahan variabel pada sumbu y (absorban) diakibatkan oleh variabel pada sumbu x (konsentrasi). Sedangkan pada persamaan, nilai 0,0277 ini mencerminkan galat yang terdapat pada saat pengukuran. Dari persamaan yang diperoleh, maka dapat ditentukan konsentrasi sampel dengan mengkonversikan absorban sampel terhadap persamaan. Penentuan sampel dilakukan pada dua variasi volume, yaitu 5 ml dan 10 ml sampel yang kemudian ditandabataskan hingga 50 ml (10 kali dan 5 kali pengenceran). Pada saat pengukuran sampel yang diencerkan 10 kali, nilai absorbannya 0,9031 (%T = 12,5) sehingga konsentrasi sampel berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan adalah 37,315 ppm. Sedangkan pada pengenceran sampel 5 kali, nilai transmitannya tidak terbaca dikarenakan sampel yang terlalu pekat.
Wini fitriyani (151431032)
Pada praktikum kali ini, kami melakukan pengujian konsentrasi Fe yang terdapat dalam cuplikan. Dalam praktikum penentuan konsentrasi Fe, digunakan metode spektrofotometri menggunakan alat Spectronic – 20. Pada preparasi sampel, sampel yang digunakan berasal dari larutan induk Fe 1000 ppm. Pada spektrofotometri visible ini, larutan yang diuji hendaklah mempunyai komponen warna sehingga dapat terbaca oleh alat. Larutan induk Fe 1000 ppm tidak memiliki warna atau bening, namun setelah dibuat deret larutan standar dan dari setiap masing-masing standar, ditambahkan larutan Otopenatrolin menghasilkan warna kompleks orange. Reaksi ini merupakan reaksi kesetimbangan (pH 6-8). Karena reaksi ini hanya dapat berlangsung pada pH tertentu, maka di tambahkan larutan Na-asetat 10% agar pH larutan tetap terjaga.
Kami membuat deret standar dengan konsentrasi 0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1, 2, 3, 4 dan 5 ppm beserta blangko. Larutan blanko yang digunakan adalah pereaksi yang digunakan (tanpa sampel atau larutan Fe). Fungsi dari blanko sendiri adalah mengukur serapan pereaksi yang digunakan untuk analisis kadar Fe sehingga jumlah serapan Fe sendiri adalah nilai absorbansi larutan standar atau sampel (mengandung pereaksi dan Fe) dikurangi serapan pereaksinya. Larutan blangko harus selalu memiliki transmitansi 100% sehingga dapat berfungsi untuk mengkalibrasi ulang pada setiap kali pengukuran akan dilakukan.
Pengukuran Larutan standar dan sampel harus menggunakan λmaks. Oleh karena itu sebelum melakukan pengukuran dicari terlebih dahulu λmaks dari Fe. λmaks dicari menggunakan larutan standar konsentari tengah yaitu 1 ppm. Saat mencari panjang gelombang maksimum dilakukan pengukuran transmitan dari λ 460 nm – λ 550 nm. Pada λ 510 nm, transmitansi yang dihasilkan lebih kecil dari yang lainnya menandakan bahwa λ maksimum terjadi pada λ 510 nm.
Setelah melakukan pengukuran di buat kurva kalibrasi standar. Dari kurva kalibrasi standar didapatkan persamaan yang dapat digunakan untuk menghitung konsentrasi Fe dalam sampel. Persamaan yang didapat yakni y = 0,2346x – 0,0277 dengan nilai koefisien determinan (R2) sebesar 0,9961. Pada Sampel 1 diperoleh absorban sebesar 0,9031 sedangkan pada sampel 2 absorbannya tidak terbaca. Konsentrasi sampel bisa dihitung dengan dua cara yakni dengan interpolasi langsung pada kurva atau dengan mensubtitusi pada persamaan yang dihasilkan. Dari hasil perhitungan, didapatkan konsentrasi Fe pada sampel 1 ( volume 5 mL ) sebesar 37,315 ppm , sedangkan pada sampel 2 absorbannya tidak terbaca.
Kesimpulan
Berdasarkan hasil praktikum diperoleh beberpa kesimpulan diantaranya :
Panjang gelombang maksimum yang diperoleh adalah 510 nm yaitu panjang gelombang ketika terjadi pengukuran serapan cahaya maksimum oleh senyawa yang dianalisis .
Sampel dengan pengenceran 10 kali memiliki kadar besi sebesar 37,315 ppm.
Sampel dengan pengenceran 5 kali terlalu pekat sehingga nilai %T nya tidak terbaca.
Nilai koefisien determinan (R2) dari kurva kalibrasi yaitu sebesar 0,9961, yang menandakan bahwa pengukuran baik.
Daftar Pustaka
`Marlina, Ari, dkk. TT. "Petunjung Praktikum Spektrofotometri". Bandung: Politeknik Negeri Bandung
Panji, Tri. 2012. "Teknik Spektroskopi". Yogyakarta: Graha Ilmu.
Robert A. 1960. "Spwktronik 20". Humboldt State Collage. http://www2.humboldt.edu/scimus/HSC.54-70/Descriptions/Spec20.htm
Kurva Penentuan ʎmaks
ʎ (nm)
Absorban
membuat kurva untuk memperjelas panjang gelombang maksimum
mengulangi langkah sebelumnya hingga didapatkan panjang gelombang maksimal
mengganti standar 3 dengan blanko dan mengatur panjang gelombang yang baru berjeda 10 dengan nilai sebelumnya
mengganti kuvet blanko dengan standar 3 dan melihat display transmitan yang ditunjukan
memasukkan Blanko dan mengatur hingga jarum tepat pada angka 100 dengan menggunakan rotator sebelah kanan
mengatur panjang gelombang dengan memutar rotator di dekat display
mengatur hingga jarum berada pada garis nol pada rotator sebelah kiri
menyalakan instrumen Spectronic-20 dan menunggu hingga 15 menit
