LAPORAN PRAKTIKUM ANALISIS INSTRUMENTASI “PENGENALAN ALAT SPEKTROFOTOMETER, CARA MENGOPERASIKAN, MATCHING MATCHING KUVET, KUVET, DAN PEMBUATAN SPEKTRUM SERAPAN”
Disusun Oleh: KELOMPOK !OFF "# $ *$ ($ 0$
A%&nius R$ 'elle "nin M M-.hi/h "eni suh-.ini Pu2-i I3.i2ul I3.i2ul Lilil M
!()((*+ # !0)((*+)(*)*#111 !0)((*+) # !0)((*+ !0)((*+))04 ))04*# *#
LABORATORIUM KIMIA ANALITIK 5URUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETA"UAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MALANG *)6 PERCOBAAN “PENGENALAN ALAT SPEKTROFOTOMETER, CARA MENGOPERASIKAN, MATCHING MATCHING KUVET, KUVET, DAN PEMBUATAN SPEKTRUM SERAPAN”
A$ TU5UAN Mengetahui komponen utama spektrofotometer, cara mengoperasikan, cara
melakukan matching kuvet, dan membuat spektrum serapan. B$ DASAR TEORI Spektrofotometri merupakan metoda analisa didasarkan pada pengukuran
serapan sinar monokromatis oleh suatu lajur larutan berwarna pada panjang gelombang spesifik. Dengan menggunakan monokromator prisma atau kisi difraksi dengan detector fototube. Spektrofotometer adalah alat untuk mengukur transmitan atau absorban suatu sampel sebagai fungsi panjang gelombang. Prinsip kerja spektrofotometri
berdasarkan
hukum
Lambert
Beer,
bila
cahaa
monokromatik !"o# melalui suatu media !larutan#, maka sebagian cahaa tersebut diserap !"a#, sebagian dipantulkan !"r#, dan sebagian lagi dipancarkan !"t#. Besarna "a oleh media tergantung pada kepekatan dan jenis media serta panjang media ang dilalui. Biasana panjang media sudah tetap dalam suatu alat. !$d%har, &'(&# )omponen utama spektrofotometer prinsipna dapat digambarkan seperti diagram blok sebagai berikut * )egunaan
dari komponen+komonen spektrosfotometer adalah sebagai berikut * $ Su%7e- sinPenedia radiasi sinar !polikromatis# !biasana lampu wolfram#. *$ Sis2e% %&n&8-&%2&Mengubah gelombang cahaa polikromatik menjadi monokromatik. ($ Ku9e2 Sebagai tempat menaruh larutan sampel dan blanko ke dalam berkas cahaa
spektrofotometer. Syarat-syarat yang harus dimiliki kuvet sebagai berikut: idak berwarna sehingga dapat mentransmisikan semua cahaa idak rapuh Permukaanna secara optis harus benar+benar sejajar. idak bereaksi dengan bahan+bahan kimia. erbuat dari kwars, ple-igalass, kaca, plastic dengan bentuk tabung. 0$ De2e82&-
Detektor berfungsi mengubah isarat radiasi menjadi isarat listrik. Syarat-syarat yang harus dimiliki detektor sebagai berikut: )epekaan ang tinggi. Perbandingan isarat atau signal dengan bising tinggi. espon konstan pada berbagai panjang gelombang /aktu respon cepat dan signal minimum tanpa radiasi. Signal listrik ang dihasilkan harus sebanding dengan tenaga radiasi. 4$ Re. &u2
Mengubah sinal+sinal listrik dari detektor menjadi numerik ang dapat dibaca dalam bentuk ransmittan atau $bsorbansi. $lat akan mengukur nilai P( "ntensitas# dan P o !"ntensitas# dan melalui sistem prosesor, akan diubah menjadi besaran transmitansi !# dan absorbansi !$# ang memiliki rumusan sebagai berikut* P T = Po A =− log T = log
P Po
Sebelum dioperasikan, alat+alat harus dikalibrasi terlebih dahulu dengan menentukan '0 !diukur pada saat kuvet kosong# dan (''0 !diukur pada saat kuvet berisi sampel# mengikuti petunjuk alat. Pada pekerjaan analisis ang sesungguhna, semestina selalu diawali dengan melakukan “mathing! 8u9e2 ang mempunai tujuan untuk mengetahui apakah kuvet ang digunakan mempunai diameter !nilai b# ang sama. 1al ini perlu dilakukan, karena menurut Hukum "ambert-#eer , nilai $ berbanding lurus dengan nilai b dan 2 !konsentrasi larutan#. 1ukum Lambert+Beer sebagai berikut * A $7$C 2u A
ε 7$C
Ke2e-n;n : Digunakan a pada saat konsentrasi larutan ang diukur dalam ppm, dan
digunakan ε pada saat konsentrasi larutan ang diukur dalam 3M cm. Membuat spektrum serapan larutan ang dianalisis akan dapat diketahui panjang gelombang dimana %at melakukan penerapan maksimum ! maks#. C$ ALAT DAN BA"AN $ ALAT
)uvet Peralatan gelas lainna *$ BA"AN Larutan 2o2l & ',( M D$ CARA KER5A $ Kli7-si Mengikuti petunjuk alat untuk mengkalibrasi '0 dan (''0 dengan
menggunakan akuades. *$ Mating 8u9e2 a. Disiapkan 4 kuvet. b. Disiapkan larutan 2o2l&. c. Diatur posisi '0 dan (''0 . d. Diukur 0 larutan 2o2l & dengan menggunakan kuvet+kuvet ang disediakan.
andai kuvet ang menghasilkan 0 ang sama. ($ Me%7u2 S=e82-u% Se-=n a. Disiapkan & kuvet ! hasil dari nomor &#, satu kuvet diisi sebagai larutan
blanko, sedangkan kuvet ang lain diisi larutan 2o2l &. b. Diukur 0 larutan 2o2l & mulai panjang gelombang 5''+56' nm dengan interval 5 nm. c. Dibuat spektrum serapanna di kertas grafik !$ vs # dan ditentukan panjang gelombangna. E$ DATA PENGAMATAN $ C- Kli7-si Al2 S=e82-&s3&2&%e2e Spektrosfotometer Digital a. Disiapkan kuvet berisi a7uades sebagai blanko !pengisian larutan hingga tanda
batas segitiga# b. $lat Spektrosfotometer dihidupkan dan ditunggu hingga muncul kalimat 8setting blank9 c. )uvet berisi a7uades dimasukkan
d. Diatur panjang gelombang !Pada 5(' nm# e$ Ditekan ' $BS (''0 *$ Pe-hi2un;n nili 7 Menggunakan s$ektro%otometer digital Diketahui *
2 : ',( M $ : ',6;<5 −1
−1
ε 0 =5,42 M cm
( Pada panjang gelombangmaks; 512 )
Ditana * b= >awab * 1ukum Lambert+Beer $: a.b.2 atau $:
ε b.2
ε b.2
$: b=
A 0,430 = =0,8 >% ε .C 5,42 M −1 cm−1 x 0,1 M
Menggunakan s$ektro%otometer digital
Diketahui * 2 : ',( M $ : ',6;<5 −1
−1
ε 0 =5,42 M cm
( Pada panjang gelombang maks; 512 )
Ditana * b= >awab * 1ukum Lambert+Beer $: a.b.2 atau $: $: b=
ε b.2
ε b.2 A 0,4685 = =0,86 >% ε .C 5,42 M −1 cm−1 x 0,1 M
($ L-u2n C&Cl* ), M 7e-?-n %e-h @%7u 0$ M2>hin; Ku9e2 $ Men;;un8n S=e82-&s8&=i Mnul 5-u% KUVET )?+( )?+& )?+4 )? 6
T 46 45 46 46
A !
Kuvet yang digunakan untuk membuat spektrum serapan
7$ Men;;un8n S=e82-&s8&=i Di;i2l
KUVET )?+( )?+& )?+4 )?+6 )?+5 )?+;
A ',64' ',6&6 ',64@ ',6'6 ',6&6 ',6&(
Kuvet yang digunakan untuk membuat spektrum serapan
4$ MEMBUAT SPEKTRUM SERAPAN $ Men;;un8n S=e82-&s8&=i Mnul 5-u%
A ( & 4 6 5 ; C < @
4)) 4)4 4) 44 4*) 4*4 4() 4(4 40)
(6 (+ (4 (0 (+ ( 0 0* 4)
$ ),0(6 ),00(6 ),044 ),0+4 ),00(6 ),0*)* ),(6* ),(6+ ),())
Maks
Kurva Absorbansi vs
i s n a b r o s b A
0.5 0.45 0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 495 500 505 510 515 520 525 530 535 540 545
Panjang Gelombang ()
7$ Men;;un8n S=e82-&s8&=i Di;i2l
A ( & 4 6 5 ; C < @ (' (( (& (4 (6
4)) 4)( 4)+ 4) 4* 44 4 4* 4*0 4*6 4() 4(( 4(+ 4(
$ ),0)( ),04 ),0*( ),0* ),0() ),*6) ),06 ),0) ),(4 ),( ),(4 ),((+ ),() ),*0
Maks
y
Kurva Absorbansi vs 0.5 0.45 0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 495 500 505 510 515 520 525 530 535 540 545
y
F$ ANALISIS DATA Berdasarkan data pengamatan diatas, dapat dialurkan menjadi sebuah kurva
antara $bsorbansi !sebagai sumbu # terhadap panjang gelombang !sebagai sumbu -#. Berikut adalah kurva hasil absorbansi larutan 2o2l& dengan menggunakan spektrosfotometer digital !)urva (# dan spektrosfotometer jarum !)urva &# *
1. Kurva Absorbansi vs 0.5 0.4 y
0.3 0.2 0.1 0 495 500 505 510 515 520 525 530 535 540 545
2. Kurva Absorbansi vs 0.5 0.4 i s n a b r o s b A
0.3 y 0.2 0.1 0 495 500 505 510 515 520 525 530 535 540 545
Panjang Gelombang ()
Berdasarkan kurva tersebut, diperoleh
maksimal larutan 2o2l& pada panjang
gelombang 5(& dengan nilai absorbansi ',64' !spektrosfotometer digital# dan 5(5
dengan nilai absorbansi ',6;<5 !spektrosfotometer jarum#. Panjang gelombang maksimum merupakan panjang gelombang pada saat larutan 2o2l& melakukan penerapan panjang gelombang secara maksimal. G$ DISKUSI PEMBA"ASAN
Pada percobaan ini, dilakukan pengenalan alat spektrofotometer serta cara mengoperasikanna percobaan matching kuvet, dan pembuatan spektrum serapan. $lat spektrofotometer ang digunakan terdiri dari & macam, aitu spektrofotometer digital dan spektrofotometer jarum atau manual. Percobaan pertama adalah mengkalibrasi alat spektrofotometer sebelum digunakan untuk menganalisis. )alibrasi ini bertujuan agar alat spektrofotometer dapat digunakan dengan baik, sehingga menghasilkan data ang handal dan valid. Selain itu, untuk mengetahui letak kesalahan atau kerusakan alat secara dini sehingga dapat diperbaiki sebelum alat mengalami kerusakan parah. )alibrasi dilakukan dengan menggunakan a7uades sebagai blanko. Percobaan kedua adalah matching kuvet. Matching kuvet dilakukan untuk mengetahui apakah kuvet ang digunakan mempunai diameter !nilai b# ang sama. 1al ini perlu dilakukan, karena berdasarkan "u8u% L%7e-2
digital dan ',6&5 untuk spektrofotometer manual. Percobaan
spektrum serapan digunakan untuk mengetahui
panjang gelombang saat %at
melakukan penerapan panjang gelombang secara maksimal !
maks#. Pada
percobaan ini, dilakukan pengukuran absorbansi larutan 2o2l & pada panjang gelombang 5''+56' !dengan rentang 4 untuk spektrofotometer digital dan rentang 5 untuk spektrofotometer manual#. Entuk spektrofotometer manual diperoleh data transmitan, sehingga harus dirubah kedalam data absorbansi untuk dibuat kurva antara data absorbansi vs panjang gelombang. Sehingga panjang gelombang maksimum dapat diperoleh.
"$ TUGAS
(. Pada rumusan :
P Po
, kapan $nda memperoleh P dan Po=
&. Mengapa harus dilakukan 8matching” kuvet= 4. uliskan bagian+bagian penting alat spektrofotometer serta fungsi masing+masing. ermasuk jenis berkas tunggal atau rangkapkah spektrofotometer ang $nda digunakan= $pa beda keduana dan tuliskan keunggulan dan kelemahan masing+ masing= 6. $pa fungsi spektrum serapan= Bagaimana komentar $nda jika dalam suatu penelitian tidak dilakukan pembuatan spektrum serapan suatu %at= I$ 5A'ABAN PERTANAAAN $ P diperoleh pada saat cahaa3 energi ang datang dapat melewati blanko
!a7uades#, sedangkan Po diperoleh pada saat cahaa3 energi ang datang melewati sampel. *$ Mathing 8u9e2 dilakukan untuk mengetahui apakah kuvet ang digunakan mempunai diameter !nilai b# ang sama. 1al ini perlu dilakukan, karena menurut hukum Lambert+Beer, nilai $ berbanding lurus dengan nilai b dan 2 !konsentrasi larutan#. "u8u% L%7e-2
spektrofotometer.. De2e82&Mengubah isarat radiasi menjadi isarat listrik.
Re. &u2 Mengubah sinal+sinal listrik dari detektor menjadi numerik ang dapat dibaca
dalam bentuk ransmittan atau $bsorbansi. B ' $lat spektrofotometer ang gunakan merupakan jenis spektofotometer berkas tunggal. )arena spektofotometer berkas tunggal, mempunai kelebihan harga ang lebih murah dan cocok serta baik untuk analisa kualitatif. Pe-7e.n .-i s=e82-&3&2&%e2e- 7e-8s 2un;;l .n -n;8=, se7;i 7e-i8u2 : S=e82-&3&2&%e2e- Be-8s
S=e82-&3&2&%e2e- Be-8s
Tun;;l Penen2un s=e82-u% se-=n
Rn;8= Secara otomatis, sehingga
se>- %nul, sehin;;
waktu ang diperlukan lebih
?82u /n; .i=e-lu8n le7ih
sedikit !hemat waktu#
7n/8 "-; le7ih %u-h C&>&8 .n 7i8 un2u8 nlisis
1arga lebih mahal 2ocok dan baik untuk analisis
8uli22i3
kuantitatif, karena lebih akurat.
S$ektro%otometer #erkas Tunggal Spektrofotometer jenis ini hana memiliki satu berkas sinar, sehingga dalam
pengukuran sampel dan larutan blanko harus dilakukan secara bergantian dengan sel ang sama. >adi pengukuran absorbansi blanko terlebih dahulu, kemudian larutan. Skemana sebagai berikut *
S$ektro%otometer #erkas Ganda
Dalam spektrosfotometer ini, cahaa terbagi ke dalam dua arah atau berkas. Berkas cahaa pertama melewati sel pembanding dan melewati sel sampel. Berkas cahaa kemudian bergabung kembali dan selanjutna masuk ke detektor. Detektor
merespon cahaa netto dari kedua arah. Ailai blanko dapat langsung diukur bersamaan dengan larutan ang diinginkan dalam satu kali proses ang sama. Skemana adalah sebagai berikut*
0$ Ke;unn .-i s=e82-u% se-=n adalah untuk mengetahui apakah panjang
gelombang saat %at melakukan penerapan panjang gelombang secara maksimal. >ika dalam percobaan tidak dilakukan pembuatan spektrum serapan, maka kita tidak dapat mengetahui maksimal, sehingga tidak terjadi penerapan maksimum %at karena konsentrasi %at ang diperoleh tidak mendekati sebenarna.
5$ KESIMPULAN Kesi%=uln .-i =e->&7n ini .lh se7;i 7e-i8u2: (. )omponen penting dari alat spektrofotometer adalah sumber sinar, sistem
monokromator, kuvet, detektor, dan read out. &. Perlu dilakukan kalibrasi sebelum mengoperasikan alat spektrofotometer dan melakukan matching kuvet untuk mengetahui persamaan diameter kuvet. 4. ujuan dibuat spektrum serapan untuk mengetahui panjang gelombang saat %at melakukan penerapan panjang gelombang secara maksimal !panjang 6.
gelombang maksimum 3 maks#. maks pada panjang gelombang 6(5 dengan nilai absorbansi ',6;<5 !Dengan
Spektroskopi Manual 3 >arum# dan 6(& dengan nilai absorbansi ',64' !Dengan Spektroskopi Digital# K$ DAFTAR PUSTAKA
$d%har, ruvict. &'(&. $nalisa dengan Spektrofotometri Sinar ampak, (online),!http*33ruvicta%har.blogspot.co.id3&'(&3'63analisa+dengan+spektrofotometri+ sinar.html#, diakses pada tanggal &C >nuari &'(;.
Buku Petunjuk Praktikum $nalisis Spektrofotometri, >urusan )imia, "B. Bandung. Frit%, >.S. and G.1. Schenk. (@C@. Huantitative $nalutical 2hemistr, 6 th ?d. Boston*$lln and Bacon, "nc. Purba, "mfrantoni. &'(&. Laporan Praktikum Spektrofotometri, (online), !http*33imfran+imfranpurba.blogspot.co.id3&'(&3'63laporan+kimia+analitik+ spektrofotometri.html#, diakses pada tanggal &C >anuari &'(;. im dosen. &'(C. Petunjuk Praktikum $nalisis "nstrumentasi. Mala ng * FM"P$ EM
