LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA INSTRUMENTASI PERCOBAAN I PENENTUAN KONSENTRASI LARUTAN TAK BERWARNA SECARA SPEKTROFOTOMETER SPEKTROFOTOMETER UV-VIS
NAMA
: MUTIARA DWI S.
NIM
: J1B112053
KELOMPOK
: VIII (DELAPAN)
ASISTEN
: SRI KURNIAWATI
PROGRAM STUDI S1-KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU 2014
PERCOBAAN I PENENTUAN KONSENTRASI LARUTAN TAK BERWARNA SECARA SPEKTROFOTOMETER SPEKTROFOTOMETER UV-VIS
I.
TUJUAN PERCOBAAN
Tujuan dari percobaan ini adalah untuk menentukan konsentrasi larutan KNO2 dan KNO 3 secara spektrofotometer ultraviolet. II. TINJAUAN PUSTAKA
Spektrofotometer adalah suatu instrumen untuk mengukur transmitan atau absorbans suatu sampel sebagai fungsi fungsi gelombang tunggal. Instrumen semacam itu dapat dikelompokkan menjadi secara manual atau merekam sebagai berkas tunggal atau berkas rangkap.dalam praktek instrument berkas tunggal biasanya dijalankan dengan tangan (manual), dan instrumen berkas rangkap umumnya mencirikan perekaman automatik terhadap spektra serapan, namun dimungkinkan untuk merekam suatu spektrum dengan instrument berkas tunggal (Day dan Underwood, 1999). Sebuah instrument yang lebih kompak dan kecil, serta relatif tidak mahal yang lebih berguna untuk uji rutin dalam analisis kualitatif adalah spektroskop pandangan langsung dengan prisma perbandingan. Cahaya dari sumber nyala melwatu sumbu pusat instrument lewat celah yang dapat disesuaikan dengan suatu tombol disisi alat. Bila prisma perbandingan diimpitkan, separuh panjang celah tertutup dan dengan demikian cahaya cahaya dari suatu sumber dalam posisi tegak lurus sumbu akan jatuh pada separuh celah didekat cahaya langsung yang memasuki separuh yang lain (Khopkar, 2003). Analisis spektrofotometri menggunakan suatu sumber radiasi yang menjorok ke dalam daerah ultraviolet spektrum itu. Dari spektrum ini, dipilih panjang-panjang gelombang tertentu dengan lebar pita kurang dari 1 nm. Proses ini memerlukan penggunaan instrumen yang lebih rumit dan karenanya lebih mahal. Instrumen yang digunakan untuk maksud ini adalah spektrofotometer, dan seperti tersirat dalam nama ini, instrumen ini sebenarnya terdiri dari dua
instrumen dalam satu kotak sebuah spektrometer dan sebuah fotometer (Svehla, 1990). Instumentasi kimia adalah kunci dari analisis kimia standar pada suatu senyawa. Spektrofotometri ultraviolet dan visible didasarkan pada absorpsi gelombang elektromagnetik (cahaya) oleh suatu molekul. Pada spektrofotometri (ultraviolet = UV), dengan cara ultraviolet , yang diserap adalah cahaya ultra ungu (ultraviolet ini larutan tak berwarna dapat diukur. Energi cahaya yang terserap digunakan untuk transisi elektron (electronic (electronic transition). transition). Metode spektrofotometri sinar tampak (visible (visible)) didasarkan pada penyerapan sinar tampak oleh suatu larutan berwarna. Oleh karena itu metode ini dikenal juga sebagai metode kolorimetri. Hanya larutan senyawa berwarna yang dapat ditentukan dengan metode ini. Senyawa-senyawa tidak berwarna dapat dibuat berwarna dengan mereaksikannya dengan pereaksi yang menghasilkan senyawa berwarna. Panjang gelombang cahaya UV lebih pendek bila dibandingkan dengan panjang gelombang cahaya tampak. Satuan yang akan digunakan untuk memeriksa panjang gelombang ini adalah nanometer (1 nm = 10 -7 cm). Spektrum tampak terentang dari sekitar 400 nm (ungu) sampai 750 nm (merah), sedangkan spektrum ultraviolet terentang dari 100 sampai 400 nm Keuntungan dari metode spektrofotometri UV-Vis adalah mempunyai sensitivitas yang tinggi, selektivitas yang tinggi, akurasi yang baik, dan penggunaan alat yang mudah (Day dan Underwood, 1999). Spektrofotometer mempunyai lima komponen dasar yang merupakan instrument transmisi UV-VIS yang khas. Mempunyai suatu sumber cahaya, dan komponen-komponen yang dapat diatur sesuai keinginan yang biasanya digunakan untuk pemiihan panjang gelombang. Suatu sample yang dibuat dari potongan LEGO, suatu fotodetektor silisium dan sesuatu yang merupakan multimeter digital untuk mengukur panjang gelombang berupa sinyal listrik . Spektrum absorbsi dalam daerah-daerah ultraungu dan tampak umumnya terdiri dari satu atau beberapa beberapa pita absorpsi yang lebar. Semua molekul dapat menyerap radiasi dalam daerah UV-tampak, oleh karena mereka mengandung elektron, baik yang dipakai bersama maupun tidak, yang dapat dieksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi. Panjang gelombang pada waktu absorbsi terjadi tergantung pada bagaimana erat elektron terikat di dalam molekul. Elektron dalam satu ikatan
kovalen tunggal terikat erat, dan radiasi dengan energi tinggi, atau panjang gelombang pendek, diperlukan untuk eksitasinya (Basset, 1994). Spektrofotometri serapan atom digunakan untuk penentuan konsentrasi suatu unsur logam yang terkandung dalam larutan dengan konsentrasi sangat kecil. Metode SSA digunakan karena ketelitian yang cukup tinggi, cepat dan relatif mudah. Meskipun metode ini telah tervalidasi, namun ketersediaan instrumennya masih terbatas. Metode lain yang dapat digunakan untuk mengukur kadar timbal adalah dengan menggunakan spektrofotometri Ultra Violet-Visible (UV-Vis). Pengukuran kadar timbal dengan spektrofotometri UV-Vis dilakukan dengan menggunakan reagen pengompleks Alizarin Red S (ARS) sehingga dihasilkan senyawa kompleks timbal yang dapat mengabsorpsi radiasi pada panjang gelombang. Pada penelitian ini akan dilakukan penentuan pH optimum reaksi Pb(II) dengan ARS, validasi metode spektrofotometri UV-Vis untuk pengukuran logam timbal dan penentuan kadar timbal (II) pada air Sungai Kapuas. Proses validasi dilakukan dengan mengukur beberapa parameter yaitu presisi, akurasi, linearitas, li nearitas, limit deteksi dan kuantifikasi. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai kemampuan metode spektrofotometri UVVis dalam pengukuran kadar logam timbal pada sampel air Sungai Kapuas (Aldinomera, dkk., 2014). III. ALAT DAN BAHAN A. Alat
Alat yang digunakan pada percobaan ini adalah spektrofotometer UVVIS
DMS 100, 100, monitor monitor BMC international, printer IEE 00-100263-XX,
kuvet kotak, labu takar, propipet, pipet Mohr 5 mL, buret, statif, pipet tetes, tube film, beaker gelas, dan botol semprot. B. Bahan
Bahan yang digunakan yaitu larutan standar 1 M KNO 2, larutan standar 1 M KNO3 dan akuades.
IV. CARA KERJA A. Kurva kalibrasi larutan KNO 2 dan larutan KNO3
1. Menghidupkan alat spektrofotometer, monitor dan printer selama 15-30 menit. 2. Memilih sistem optik daerah UV dengan menekan tombol tanda UV on-off. 3. Memilih skala untuk penentuan absorbans dengan memasukkan nilai absorbans tertinggi pada ORD MAX dan absorbans terendah pada ORD MIN. 4. Memilih pembacaan time constant untuk lamanya pembacaan sampel hingga tampil di layar monitor. 5. Memilih panjang gelombang maksimum untuk daerah tertinggi dan panjang gelombang minimum untuk daerah terendah. 6. Memasukkan blanko dimasukkan pada kuvet kotak dan diamati pembacaan pada layar monitor. 7. Memasukkan salah satu konsentrasi larutan dimasukkan untuk melakukan scane panjang gelombang pada absorbans maksimum. 8. Memilih panjang gelombang maksimum ini dipilih sebagai nilai panjang gelombang maksimum tetap (FIXED WAVELENGTH). 9. Mengukur nilai absorbans semua larutan standar diukur untuk memperoleh kurvanya (secara regresi linier). B. Menentukan Konsentrasi Larutan KNO 2 dan KNO3
1. Mengukur
konsentrasi
larutan
cuplikan
diukur
dengan
mengukur
absorbansnya pada panjang gelombang maksimum. 2. Mengalurkan nilai absorbans yang diperoleh dialurkan dalam kurva kalibrasi yang diperoleh dari larutan standar.
V. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil Tabel 1. Nilai Absorbansi Untuk larutan KNO2 pada Panjang Gelombang Maksimum 350 nm
Konsentrasi (M)
Absorbansi
10-
0,269
5 x 10 -3
0,171
10-3
0,078
5 x 10 -4
0,066
10-4
0,062
Tabel 2. Nilai Absorbansi Untuk larutan KNO3 pada Panjang Gelombang Maksimum 300 nm
Konsentrasi (M)
Absorbansi
10-
0,154
5 x 10 -3
0,142
10-3
0,131
5 x 10 -4
0,049
10-4
0,066
Tabel 3. Nilai Absorbansi Untuk larutan Cuplikan pada Panjang Gelombang Maksimum 350 nm dan 300 nm
Konsentrasi cuplikan (M)
Absorbansi Pada λ maks maks 350 nm
Cuplikan KNO2 5 x 10-4 Cuplikan KNO3 5 x 10-
Pada λ maks maks 300 nm
0,111 0,142
Gambar 1. Grafik Nilai Absorbansi Untuk larutan KNO 2 pada Panjang Gelombang Maksimum 350 nm Grafik Hubungan Antara Konsentrasi Konsentrasi Vs Absorbans KNO2 pada λ max max = 350 nm
0.3 y = 21.328x + 0.0584 0.25 i 0.2 s n a b r 0.15 o s b A
0.1
0.05 0 0
0.002
0.004
0.006
0.008
0.01
0.012
Konsentrasi
Gambar 2. Grafik Nilai Absorbansi Untuk larutan KNO 2 pada Panjang Gelombang Maksimum 350 nm Grafik Hubungan Antara Konsentrasi Konsentrasi Vs Absorbans KNO2 pada λ max max = 300 nm 0.18 0.16 0.14 i s 0.12 n a 0.1 b r o0.08 s b A0.06
y = 8.6111x + 0.0798
0.04 0.02 0 0
0.002
0.004
0.006
0.008
Konsentrasi
0.01
0.012
B. Perhitungan : 1. Untuk KNO2 pada cuplikan dengan
λ maks maks =
350 nm
Diketahui : A cuplikan = 0,111 y = 21,32x + 0,058 A cuplikan = y Ditanya : Konsentrasi cuplikan (x) ? Jawab :
y = 21,32x + 0,058 0,111 = 21,32x + 0,058 x = 2,4859 x 10 -3
Jadi, konsentrasi cuplikan KNO2 adalah 2,4859 x 10 -3M. 2. Untuk KNO3 pada cuplikan dengan
λ maks maks =
300 nm
Diketahui : A cuplikan = 0,142 y = 8,611x + 0,079 A cuplikan = y Ditanya : Konsentrasi cuplikan (x) ? Jawab :
y = 8,611x + 0,079 0,142 = 8,611x + 0,079 x = 7,3162 x 10 -3
Jadi, konsentrasi cuplikan KNO3 adalah 7,3162 x 10 -3M. C. Pembahasan
Instrumen spektrofotometer UV-Vis cara kerjanya berprinsip pada absorpsi yang terjadi dalam daerah ultraviolet dan daerah tampak yang menyebabkan tereksitasinya elektron pada ikatan dari sampel atau larutan yang dianalisis. Spektrofotometer UV-VIS merupakan instrumen berkas rangkap (double beam), dimana sinar monokromatis yang dipancarkan dipecah menjadi dua berkas sinar dengan intensitas (P) yang sama. Satu berkas berupa berkas acuan (reference beam) dan satu berkas lainnya berupa berkas cuplikan (sampel beam). Kedua berkas yang mula-mula berjalan terpisah ini, kemudian disatukan kembali dan diteruskan ke detektor yang berfungsi untuk menyerap energi foton-foton sinar yang jatuh mengenainya dan mengubah energi tersebut menjadi suatu besaran yang dapat diukur.
Komponen-komponen pokoknya berupa sumber radiasi ultraviolet yang stabil misalnya lampu hidrogen atau deuterium. Monokromator yang berfungsi untuk menguraikan radiasi polikromatis menjadi komponen-komponen sinar monokromatis. Cuplikan pada daerah ultraviolet berupa gas atau larutan yang ditempatkan dalam Quartz atau sel dari silika yang dilebur dan komponen yang lain adalah detektor. 1. Kurva Kalibrasi Kalibrasi Larutan Larutan KNO2 dan KNO3
Serapan cahaya dalam daerah ultraviolet dan daer ah tampak tergantung pada struktur elektronik dari molekul. Spektra ultraviolet dan tampak dari senyawasenyawa organik berkaitan erat dengan transisi-transisi diantara tingkat-tingkat tenaga elektronik. Disebabkan hal ini, maka serapan radiasi elektronik atau tampak sering dikenal sebagai spektroskopik elektronik. Transisi-transisi tersebut biasanya antara orbital-orbital ikatan atau orbital pasangan bebas dan orbital non ikatan tak jenuh atau anti ikatan. Panjang gelombang serapan merupakan ukuran dari pemisahan tingkatan-tingkatan tenaga dari orbital-orbital yang bersangkutan. Pemisahan tenaga paling paling tinggi diperoleh bila bila elektron-elektron
dalam ikatan
sigma terkesitasi yang menimbulkan serapan dalam daerah dari 120 hingga 200 nm, daerah ini dikenal sebagai daerah ultraviolet vakum dan relatif tidak banyak memberikan keterangan. Instrumen spektrofotometer UV-Vis berprinsip pada absorpsi yang terjadi dalam daerah ultraviolet dan daerah tampak yang menyebabkan tereksitasinya elektron pada ikatan dari sampel atau larutan yang dianalisis.
Instrumen
spektrofotometer UV-Vis pada dasarnya memiliki komponen-komponen standar, seperti sumber cahaya, monokromator, sel, detektor, penguat, dan sistem pembacaan. Hanya saja instrumen ini berbasis komputer, sinyal-sinyal listrik dari detektor diproses, diubah domain digital, dan ditujukan ke program-program yang sudah terprogram. Sebagai larutan standar untuk penentuan panjang gelombang maksimum digunakan larutan KNO 2 dan larutan KNO3 dengan konsentrasi 1x10 2
, 5x10 -3, 1x10 -3, 5x10 -4, dan 1x10 -4 dengan dengan panjang gelombang maksimum ( λ
maks)
350 didapat nilai absorbansi dari masing-masing konsentrasi 0,269; 0,171;
0,078; 0,066; 0,062. Sedangkan pada panjang gelombang maksimum 300 nm pada larutan KNO3 didapatkan nilai absorbansi secara berturut-turut 0,154; 0,142;
0,131; 0,049; 0,066. Larutan yang digunakan sebagai blanko yaitu akuades. Untuk larutan KNO2 dan larutan KNO 3 yang akan diukur absorbansinya dimasukkan kedalam
kuvet
kotak
dan
selanjutnya
diukur
dengan
menggunakan
spektrofotometer UV-VIS. Sehingga diperoleh panjang gelombang maksimum untuk KNO 2 adalah 350 nm dengan nilai absorbans sebesar 0,111 ; sedangkan untuk KNO 3 adalah 300 nm dengan nilai absorbans sebesar 0,142. Fungsi dari blanko sendiri adalah mengukur serapan pereaksi yang digunakan untuk penentuan konsentrasi cuplikan sehingga jumlah serapan cuplikan sendiri adalah nilai absorbansi larutan standar atau sampel dikurangi serapan pereaksinya. Sehingga absorbansi yang didapat pada pengukuran ini adalah serapan larutan cuplikan, fungsi kalibrasi juga untuk menghilangkan efek refleksi akibat pancaran sinar radiasi menuju larutan. Semakin besar panjang gelombang maka akan semakin besar absorbansinya. Tapi dalam kondisi tertentu, absorbansi akan kembali turun saat bertambahnya panjang gelombang. Panjang gelombang maksimum ini dipilih karena pada panjang gelombang tersebut harga absorbansinya adalah maksimum dan pada panjang glombang maksimum kesalahan dapat diperkecil. Dengan diketahuinya panjang gelombang maksimum, maka dapat dibuat kurva kalibrasi, yaitu hubungan antara absorbansi dengan panjang gelombang maksimum untuk kedua larutan tersebut. Pembacaan skala absorbansi adalah dengan membaca skala pada instrumen sehingga apabila tidak tepat nilai % transmitan atau absorbansi ditentukan
dengan
perkiraan
yang
menyebabkan
pembacaannya
kurang
maksimum. 2. Menentukan Menentukan Konsentrasi Larutan KNO 2 dan dan Larutan KNO3
Panjang gelombang maksimum yang diperoleh tadi digunakan untuk mengukur absorbansi larutan cuplikan KNO 2 dan larutan cuplikan KNO 3 dengan konsentrasi yang berbeda-beda. Selain itu, pada panjang gelombang ini dapat diperoleh kepekaan analisis yang tinggi karena dapat memenuhi hukum LambertBeer. Jika mengikuti hukum Lambert-Beer, maka akan terbentuk grafik yang umumnya datar, dan jika pengukuran diulangi maka kesalahan pada panjang gelombang maksimum dapat diperkecil sehingga pengukuran pada daerah yang bersangkutan hasilnya reprodusible. Untuk menentukan konsentrasi larutan KNO2
dan larutan KNO3 dapat dibuat grafik standar antara konsentrasi larutan dengan nilai absorbansi pada daerah panjang gelombang maksimum sehingga diperoleh persamaan dari grafik yaitu y = ax + b, dimana a = k. Nilai k (tetapan (teta pan ekstingsi), eksti ngsi), dalam hukum Lambert-Bear : A = log T =
bc = kc, dimana tetapan ini
merupakan fungsi dari panjang gelombang yang dipakai. Dari grafik hubungan antara absorbansi dengan konsentrasi, diperoleh persamaan y = 21,32x + 0,058 untuk larutan KNO 2 dan y = 8,611x + 0,079 untuk larutan KNO 3. Sehingga diperoleh nilai k. Untuk KNO 2, λ maks maks 350 nm diperoleh harga k sebesar 21,32 sedangkan pada larutan KNO3 dengan λ maks maks 300 nm diperoleh harga k 8,611. Harga k = 8,611 8,611 dimana nilai a = k, hal ini berlaku hukum Lambert-Bear. Pada pengukuran larutan sampel A untuk KNO 2 pada panjang gelombang maksimum 350 nm diperoleh nilai absorbansinya adalah 0,111 dan dari perhitungan yang dilakukan dengan menggunakan persamaan garis lurus y = 21,32x + 0,058 maka diperoleh konsentrasinya sebesar 2,4859 x 10 -3M. Sedangkan pada pengukuran larutan sampel B untuk KNO 3 pada panjang gelombang maksimum 300 nm diperoleh nilai absorbansinya adalah sebesar 0,142 dan dari perhitungan yang dilakukan dengan menggunakan persamaan garis lurus y = 8,611x + 0.079 maka didapatkan konsentrasinya sebesar 7,3162 x 10 -3 M. Faktor-faktor yang mempengaruhi spektrum serapan yaitu jenis pelarut (polar, non polar), pH larutan, kadar larutan. Jika konsentrasi tinggi akan terjadi polimerisasi yang menyebabkan λ maksimum berubah sama sekali atau harga Io < Ia. Tebal wadah sampel, jika digunakan kuvet dengan tebal berbeda akan memberikan spektrum serapan yang berbeda. Pada umumnya tebal wadah sampel adalah 1 cm. Sehingga berkurangnya intensitas karena melewati media berbanding lurus dengan intensitas yang digunakan. Serta, lebar celah
makin
lebar celah (slit width) maka makin lebar pula serapan (band width), cahaya makin polikromatis, resolusi dan puncak-puncak kurva tidak sempurna.
VI. KESIMPULAN
Kesimpulan yang dapat diambil dari percobaan ini adalah : 1. Spektrofotometer UV dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi larutan tak berwarna tanpa melakukan pengompleksan terlebih dahulu. 2. Spektrofotometer ultraviolet terbagi menjadi dua yaitu spektrofotometer single beam dan spektrofotometer double beam. 3. Dari percobaan diperoleh panjang gelombang maksimum untuk KNO 2 adalah 350 nm dengan nilai absorban sebesar 0,111 ; sedangkan untuk KNO 3 adalah 300 nm dengan nilai absorban sebesar 0,142.
DAFTAR PUSTAKA
Aldinomera, R., Lia, D., dan Puji, A. 2014. Penentuan Kadar Timbal (Ii) Pada Air Sungai Kapuas Secara Spektrofotometri Ultra Violet-Visible. JKK, tahun 2014, Vol.3 (1), Hal.1- 6, ISSN 2303-1077 Bassett. 1994. Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik. Penerbit Buku Kedokteran EGC. Jakarta. Day, R.A. dan Underwood, A. L. L. 1999. Analisis Kimia Kuantitatif. Kuantitatif. Erlangga. Jakarta. Khopkar, S.M. 2003. Konsep 2003. Konsep Dasar Kimia Analitik . UI Press. Jakarta. Svehla, G. 1990. Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro. Media Pustaka. Jakarta.
ANALISA JURNAL
I.
JUDUL
Studi Gangguan Ag(I) dalam Analisa Besi dengan Pengkompleks 1,10Fenantrolin pada pH 4,5 secara Spektofotometri UV-Vis. II. TUJUAN
Dilakukan penelitian studi gangguan ion perak(I) dalam analisa besi dengan pereduksi natrium tiosulfat dan pengompleks 1,10- fenantrolin pada pH 4,5 secara spektrofotometri UV-Vis untuk mengetahui pada konsentrasi berapa ion Ag(I) mulai mengganggu. III. METODE PENELITIAN
Penelitian ini menggunakan larutan Fe(III) 5 ppm sebagai larutan standar, larutan Na2S2O3 100 ppm sebagai pereduksi, dan larutan 1,10-fenantrolin 1000 ppm sebagai pengompleks. Penambahan larutan buffer asetat pH 4,5 berfungsi untuk mempertahankan pH 4,5 yang merupakan pH optimum pada kondisi asam dan larutan CH 3COCH3 sebagai pelarut. Campuran tersebut diencerkan dengan aqua DM hingga volume larutan 10 mL, dikocok dan didiamkan selama 5 menit. Absorbansi untuk penentuan panjang gelombang maksimum diukur pada panjang gelombang 480-560 nm. Prosedur yang sama juga dilakukan untuk pembuatan kurva kalibrasi dan pengaruh ion pengganggu. Pembuatan kurva kalibrasi menggunakan variasi konsentrasi Fe(III) dengan rentang 1-5 ppm. Pengaruh ion pengganggu menggunakan larutan Fe(III) 5 ppm dan larutan Ag(I) 10 ppm dengan variasi volume 0,01- 0,06 mL. Tiap prosedur diulangi sebanyak 3 kali. IV. HASIL
A. Penentuan Panjang Gelombang Maksimum (λmax) Panjang
gelombang
maksimum
kompleks
besi(II)-1,10-fenantrolin
ditentukan dengan menggunakan metode spektrofotometri UV-Vis. Hal ini merupakan pengukuran awal pada penelitian ini. Panjang gelombang maksimum ini ditunjukkan pada panjang gelombang yang memiliki absorbansi maksimal. Kurva hubungan antara absorbansi dengan panjang gelombang dari suatu larutan baku pada konsentrasi tertentu dibuat untuk menentukan panjang gelombang
maksimum. Penentuan λmax ditentukan berdasarkan reaksi besi(II) dan pengompleks 1,10-fenantrolin. Sebelum Reaksi yang terjadi pada pembentukan kompleks besi(II)-1,10- fenantrolin sebagai berikut: Fe2+ (aq)+ 3C12H8 N2 (aq) → [Fe(C12H8 N2)3]2+(aq) Larutan kompleks besi(II)-1,10-fenantrolin yang diukur absorbansinya untuk penentuan λmax berwarna merah jingga sehingga dipilih kisaran panjang gelombang 480-560 nm. Kurva pada Gambar 3.1 menunjukkan bahwa pada panjang gelombang 515 nm absorbansi menurun dengan meningkatnya panjang gelombang, sehingga dapat diketahui bahwa λ maks larutan besi(II)-1,10-fenantrolin diperoleh pada absorbansi paling besar terletak pada rentang 500-515 nm. Selanjutnya pengukuran panjang gelombang dilakukan dengan rentang 1 supaya pada panjang gelombang maksimum yang diperoleh dalam penelitian ini lebih tepat dan valid. Penentuan besi(II) dengan pengompleks 1,10-fenantrolin membentuk sebuah kompleks oranye memiliki absorbansi pada panjang gelombang 508 nm. Kurva pada Gambar 3.2 menunjukkan bahwa puncak tertinggi dengan absorbansi 0,215 terdapat pada panjang gelombang 507 nm yang merupakan panjang gelombang maksimum. Panjang gelombang maksimum menunjukkan kepekaan tertinggi dan kesalahan terkecil sehingga pengukurannya akurat dan panjang gelombang ini digunakan sebagai dasar pengukuran selanjutnya. B. Pembuatan Kurva Kalibrasi Kalibrasi Kurva kalibrasi merupakan suatu garis yang diperoleh dari titik-titik yang menyatakan suatu konsentrasi terhadap absorbansi yang diserap setelah dilakukan analisa regresi linier. Konsentrasi besi secara spektrofotometri UV-Vis ditentukan berdasarkan kurva kalibrasi yang dibuat dengan mengukur absorbansi larutan standar besi dengan variasi 0-5 ppm. Nilai absorbansi yang diperoleh dari hasil pengukuran absorbansi larutan standar besi dengan variasi 0-5 ppm dapat dilihat pada Gambar 3.3. Kurva kalibrasi yang terbentuk memiliki persamaan garis y = 0,0424x - 0,0029 dengan nilai r = 0,9982 dan r2 = 0,9964. Koefisien korelasi (r2) sebesar 0,9964 menyatakan bahwa terdapat korelasi yang erat dan linearitas yang baik antara konsentrasi larutan besi dengan absorbansinya. Hal ini dikarenakan nilai kisaran
r2 berada pada rentang 0,9 < r2 < 1. Nilai r sebesar 0,9982 menyatakan semua titik terletak pada garis lurus yang lerengnya positif karena nilai berada pada -1≤ - 1≤ r ≤ 1. Uji-t digunakan untuk menguji kelayakan kurva kalibrasi kompleks besi(II)1,10-fenantrolin. Hasil perhitungan uji-t dengan r = 0,9982; r2 = 0,9964; dan n= 6 adalah 33,27. Nilai ttabel sebesar 2,78 untuk tingkat kepercayaan 95% dan derajat kebebasan n-2. Berdasarkan perhitungan uji-t dan nilai ttabel diperoleh nilai thitung > ttabel maka H0 ditolak atau ada korelasi antara absorbansi (y) dan konsentrasi (x). Hal ini menunjukkan bahwa persamaan regresi tersebut layak digunakan sebagai kurva kalibrasi. Sehingga persamaan y = 0,0424x - 0,0029 dapat digunakan sebagai dasar pengukuran untuk menentukan konsentrasi besi . C. Pengaruh Ion Pengganggu Ag(I) pada pH 4,5 Analisa besi dengan 1,10-fenantrolin dapat diganggu oleh beberapa ion lain (misalnya perak, merkuri univalen dan bivalen, tembaga, kadmium, dan kobalt) karena 1,10- fenantrolin tidak spesifik untuk besi bivalen. Penelitian yang telah dilakukan sebelumnya dengan kondisi pH 4,5 diperoleh hasil bahwa ion Mn(II) mulai mengganggu pada konsentrasi 0,06 ppm ; Ni(II) mulai mengganggu pada konsentrasi 0,08 ppm dengan ; Co(II) mulai mengganggu pada konsentrasi 0,2 ppm [14]; dan Cu(II) mulai mengganggu pada konsentrasi 0,9 ppm. Ion pengganggu yang dipilih dalam penelitian ini adalah perak(I) karena perak(I) dan besi
(II) dapat
membentuk kompleks dengan 1,10-fenantrolin
sehingga
memungkinkan terjadinya kompetisi. Metode yang digunakan pada penelitian ini berdasarkan pada reaksi besi(II) dengan pengompleks 1,10-fenantrolin yang membentuk warna jingga pada range pH 2-9. Besi(II) diperoleh dengan mereduksi besi(III) dengan natrium tiosulfat, persamaan reaksinya sebagai berikut: 2 Fe3+(aq) + 2 S 2O32-(aq) → 2 Fe2+ (aq) + S4O62- (aq) Konsentrasi optimum natrium tiosulfat untuk mereduksi besi(III) menjadi besi(II) sebesar 11 ppm dengan pH optimum buffer asetat = 4,5. Larutan buffer ini berfungsi untuk menjaga kestabilan kompleks [Fe(C12H8 N2)3]2+. Penambahan aseton berfungsi sebagai pelarut.
Perak(I)
dengan
1,10-fenantrolin
membentuk
kompleks
dengan
perbandingan 1:1 dalam media asam dan sesuai s esuai dengan penelitian yang dilakukan Zaporozhets, persamaan reaksinya sebagai berikut: Ag+(aq) + 3C12H8 N2 (aq) → [Ag(C12H8 N2)3]+(aq) Senyawa kompleks perak(I)-1,10-fenantrolin yang terjadi diperkiran berupa senyawa kompleks dengan stuktur linear dengan membentuk orbital sp, dengan ikatan kovalen koordinasi sesuai dengan Gambar 3.4. Penelitian sebelumnya pada pengaruh ion pengganggu Ni(II) diperoleh bahwa kompetisi yang terjadi antara Ni(II) dengan Fe(II) pada pembentukan kompleks dengan 1,10-fenantrolin dapat menurunkan absorbansi dikarenakan kompleks Ni(II)-1,10-fenantrolin dapat menurunkan intensitas warna yang dibentuk oleh Fe(II)-1,10-fenantrolin. Hal tersebut juga terjadi pada penelitian ini, apabila
kompleks
perak(I)-1,10-fenantrolin
terbentuk
dapat
mengganggu
pembentukan kompleks besi(II)-1,10-fenantrolin yang menyebabkan penurunan nilai absorbansi yang ditunjukkan pada Tabel 3.1. Ion perak(I) mulai mengganggu pada konsentrasi 0,03 ppm dapat dilihat pada kurva Gambar 4.5 dengan nilai persen recovery sebesar 92,88 %, karena nilai persen recovery yang diperbolehkan untuk cuplikan biologis dan bahan makanan yaitu 95% ≤ % recovery ≤ 105%. Kecermatan atau kepresisian dari suatu hasil penelitian menggunakan metode tertentu dan dapat ditentukan dengan nilai RSD (Relative Standart Deviation) < 20 ppt dan CV (Coefficient of Variation) < 2% dapat dikatakan bahwa metode tersebut memiliki kepresisian yang baik. Berdasarkan perhitungan diperoleh RSD= 3,645 ppt; dan CV= 0,364% yang menunjukkan bahwa data tersebut baik dan dapat digunakan pengukuran selanjutnya. V. KELEBIHAN METODE JURNAL
Metode yang digunakan pada alat spektrofotometer itu sama dengan percobaan yang kami kerjakan. Namun pada saat membuat grafik kami tidak dapat membuat nilai R sehingga mengalami kesulitan pada saat menghitung.
