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 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 digunakan untuk mengukur mengukur energi energi secara relatif jika energi energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan, atau diemisikan sebagai fungsi panjang gelombang (Khopkar,2008:225) Spektrofotometer Spektrofotometer Uv-Vis
Merupakan salah satu teknik analisis spektroskopik yang menggunakan radiasi elektromagnetik. Sinar ultraviolet mempunyai panjang gelombang antara 200-400 nm, sementara
sinar
tampak
mempunyai
(Rohman,2008:222)
Konfigurasi dasar spektro.UV-Vis:
panjang
gelombang
400-750
nm.
1. Sumber radiasi Lampu deuterium
Digunakan pd λ =190-380 nm (UV dekat)
Umur =500 jam pemakaian Lampu tungsten
Campuran dari filamen tungstan & gas iodine
Digunakan pada λ = 380-900 (daerah Vis)
Umur =1000 jam pemakaian Lampu merkuri
1.
Mengandung uap merkuri bertekanan rendah
Dipakai u/ mengecek λ mengecek λ sekitar 365 nm (365,0; 365,5; 366,3 nm)
Monokromator Fungsi : mendapatkan mendapatkan radiasi radiasi monokromatis dari dari sumber yg yg memancarkan memancarkan radiasi polikromatis yang terdiri dari:
2.
Celah
Filter
Prisma dan Kisi (grating)
Sel atau kuvet Kuvet atau sel merupakan wadah zat yang akan dianalisis. Kuvet terdiri dari 2 yaitu: a. Ditinjau dari dari pemakaiannya pemakaiannya terdiri dari:
Kuvet permanen dari bahan gelas atau leburan silika
Kuvet disposible terbuat dari teflon atau plastic pl astic
b. Ditinjau dr bahan dasar pembuatannya:
Kuvet dari leburan silika (kuarsa), dapat digunakan untuk analisis kualitatifkuantitatif pd λ = 190-1100 nm
3.
Kuvet dari gelas, dapat dipakai untuk pengukuran pada λ = 380-1100 nm
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)
(Riyadi,2009) Analisis Kuantitatif 1. Dengan menggunakan menggunakan kurva baku dari larutan standar a. Penyiapan larutan baku dengan berbagai konsentrasi b. Pengukuran absorbansi absorbansi larutan baku pada λ max. c. Membuat kurva hubungan hubungan antara konsentrasi dan absorbansi absorbansi (kurva baku) 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 -6
atau 10 M) 2. Relatif selektif.
-5
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 Komplement er
Panjang Gelombang
Warna
Warna Komplementer
400-435
Violet
Kuning-hijau
435-480
Biru
Kuning
480-490
Hijau-biru
Oranye
490-500
Biru-hijau
Merah
500-560
Hijau
Ungu
560-580
Kuning-hijau
Violet
580-595
Kuning
Biru
595-610
Oranye
Hijau-biru
610-750
Merah
Biru-hijau
(nm)
(Underwood,2002: (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. diteruskan. Jika intensitas sinar masuk dinyatakan oleh I 0 = Ia + It + Ir. Dimana : I0 : Intensitas sinar masuk It : Intensitas sinar terserap Ir : Intensitas sinar terpantulkan Hukum yang mendasari metode spektrofotometri adalah :
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 eksponensial dengan bertambahnya konsentrasi zat penyerap secara linier. li nier. 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: (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
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 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 dit entukan panjang gelombang maksimum.
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
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. 1
Perlakuan
Hasil Pengamatan
Pembuatan larutan Fenol Diambil beberapa ml fenol
Larutan Orange Tua
Dilarutkan dengan metanol
Larutan Orange
Diencerkan hingga 50 mL
Larutan
berwarna
orange
muda 2
Larutan sampel dan blanko dimasukkan ke dalam
Larutan tetap tak berubah
spektrofotometer UV-Vis cary 50 3.
Ditentukan berdasarkan
Panjang kurva
panjang gelombang
gelombang
hubungan
maksimum
absorbansi
dengan
Λmaks = 480 - 550 nm Abs
= 0 - 0,2
Kurva
hubungan
aborbansi
dan
Panjang
gelombang
Panjang gelombang dan absorbansi
H. PEMBAHASAN
Pada percobaan kali ini analisis spektroskopi UV-Vis yaitu penentuan panjang gelombang gelombang maksimum senyawa bahan pewarna dengan tujuan untuk menentukan panjang gelombang maksimum dengan mempersiapkan larutan blanko dan sampel, kuvet, alat spektroskopi UvVis 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 saat praktikum pertama-tama, membuat larutan sampel sampel dengan konsentrasi 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 menggunakan spektrofotometer. Blangko, 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.
Pada praktikum kali ini, dihasilkan kurva standar kalibrasi dengan absorbansi 0 - 0,2 dengan panjang panjang gelombang 480 - 550 nm. Hasil yang diperoleh tidak jauh berbeda 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 480-490, 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
gelombang 314-212 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 480-550 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.
J. DAFTAR PUSTAKA
Day, JR. R. A. dan Underwood. A. L. 2002. Analisis Kimia Kuantitatif Edisi Keenam. Jakarta: Erlangga Gandjar, Ibnu Gholib dan Rohman, Abdul. 2007. Kimia Farmasi Analisis. Yogyakarta: PUSTAKA PELAJAR Khopkar, S.M. 2008. Konsep Dasar Kimia Analitik . Jakarta: UI-PRESS Riyadi, Wahyu. 2008. . Perbedaan Spektrometri dan Spektrofotometri. Online (http://wahyuriyadi.blogspot.com/) http://wahyuriyadi.blogspot.com/),, diunduh 4 mei 2011.
