Spektroskopi Emisi Nyala Laporan Akhir Praktikum Analisis Fisiko Kimia II Uji Kualitatif Ion Natrium (Na) pada Sampel Buah Kiwi, Stroberi dan Timun dalam Bentuk Infused Water
Sistha Anindita Pinastika Heningtyas Laboratorium Analisis Fisikokimia, Fakultas Farmasi Universitas Padjadjaran Jalan Raya Bandung-Sumedang KM 21, Jatinangor, Sumedang, Indonesia Email:
[email protected]
Abstrak Infused water juga biasa disebut dengan detox water. Infused water dapat terdiri dari kombinasi buah, sayuran dan herba yang direndam di dalam air dingin. Penelitian telah membuktikkan bahwa meminum air biasa dapat meningkatkan proses metabolisme pada tubuh manusia dan meminum infused water uah untuk mengurangi berat badan dapat menjadi cara yang mudah untuk meningkatkan konsumsi air. Uji kualitatif ion natrium pada sampel infused water yang mengandung buah kiwi, stroberi dan timun menunjukkan bahwa buah kiwi, stroberi dan timun tidak mengandung ion natrium. Hal ini sesuai dengan literatur, di mana logam yang terkandung dalam buah kiri, stroberi dan timun adalah logam kalium. Kata kunci: Infused water, natrium, kalium
Abstract Infused water also called detox water. Infused water can generally be any combination of fruits, vegetables, and herbs immersed in cold water. Studies have shown that drinking water naturally boosts metabolism process in human body and drinking fruit infused water for weight loss can be an easy way to increase your water intake. Qualitative analysis of sodium ion in infused water of kiwi, strawberry and cucumber shows that they do not produce sodium. As shown in literature, kiwi, strawberry and cucumber do not produce sodium, but produce potassium. Keywords: Infused water, sodium, potassium
Fakultas Farmasi | Universitas Padjadjaran 1
Spektroskopi Emisi Nyala Laporan Akhir Praktikum Analisis Fisiko Kimia II Fotometri nyala didasarkan pada
Pendahuluan Sebuah fotometer nyala adalah alat
kenyataan
bahwa
sebagian
besar
yang digunakan dalam analisis kimia
unsur akan tereksitasi dalam suatu nyala
anorganik untuk menentukan konsentrasi
pada suhu tertentu serta memancarkan
ion logam tertentu, di antaranya natrium,
emisi radiasi untuk panjang gelombang
kalium, lithium dan kalsium. Fotometri
tertentu. Eksitasi terjadi bila lektron dari
nyala adalah suatu metode analisis yang
atom netral keluar dari orbitalnya ke
berdasarkan
besaran
orbital yang klebih tinggi. Dan bila terjadi
emisi sinar monokromatis spesifik pada
eksitasi atom,ion molekul akan kembali ke
panjang gelombang tertentu yang di
orbital semula dan akan memancarkan
pancarkan oleh suatu logam alkali atau
cahaya pada panjang gelombang tertentu.
alkali tanah pada saat berpijar dalam
Prinsip dari fotometri nyala ini adalah
keadaan
ini
pancaran cahaya elektron yang tereksitasi
merupakan fungsi dari konsentrasi dari
yng kemudian kembali kekeadaan dasar
komponen logam tersebut (Harvey, 2000).
(Horwitz, 1990).
pada pengukuran
nyala
dimana
besaran
Sebagai
contoh
logam
natrium
Dipancarkannya warna sinar yang
menghasilkan
pijaran
warna
kuning,
berbeda-beda atau warna yang khas oleh
ungu,
tiap-tiap unsur adalah disebabkan oleh
sinar
karena energi kalor dari suatu nyala-nyala
merah bila dibakar dalam nyala. Hal inilah
elektron dikulit paling luar dari unsur-
yang telah dimanfaatkan untuk maksud
unsur tersebut tereksitasi dari tingkat dasar
identifikasi unsur alkali tersebut. Besaran
ke
intensitas sinar pancaran ini ternyata
dibolehkan.
sebanding
elektron tereksitasi kembali ke tingkat
kalium
memancarkan
seadngkan
litium
dengan
warna
memancarkan
tingkat
kandungan
tingkat
akan
yang Pada
lebih
tinggi,
waktu
diemisikan
yang
elektron-
unsur dalam larutan, sehingga metoda
dasar,
foton
flame fotometer digunakan untuk tujuan
energinya (Klutts dan Scott, 2006).
yang
kuantitatif dengan mengukur intensitasnya
Oleh karena tingkat-tingkat energi
secara relatif. Metoda ini menggunakan
eksitasi tersebut adalah khas atau spesifik
foto sel sebagai detektornya dan pada
untuk suatu unsur logam tertentu,maka
kondisi yang sama digunakan gas propana
sinar yang dipancarkan oleh suatu atom
atau elpiji sebagai pembakarnya untuk
unsur logam tersebut adalah khas pula.
membebaskan air sehingga yang tersisa
Dasar
hanyalah
kualitatif unsur-unsur logam secara reaksi
2000).
kandungan
logam
(Harvey,
ini
digunakan
untuk
analisa
nyala (Klutts dan Scott, 2006). Fakultas Farmasi | Universitas Padjadjaran 2
Spektroskopi Emisi Nyala Laporan Akhir Praktikum Analisis Fisiko Kimia II Penentuan kandungan natrium dan kalium
dapat
dianalisis
metode
fotometri
Metode
yang
dipancarkan
melalui
monokromator yang mengisolasi panjang
ini
gelombang tertentu untuk analisis yang
digunakan dalam analisis kadar natrium
diinginkan. Fotodetektor akan mengukur
dan kalium karena unsur tersebut mudah
kekuatan radiasi yang dipilih, kemudian
tereksitasi
akan diperkuat dan dikirim ke read out
dan
nyala.
menggunakan
Radiasi
memancarkan
sinar
karakteristik dengan intensitas yang cukup tinggi
untuk
dideteksi
oleh
fotosel
(Horwitz, 1990). Prinsip
meter (Harvey, 2000). Ion natrium, kalium, litium, atau sesium bila mengalami pemanasan akan
kerja
Flame
Emission
memancarkan cahaya dengan panjang
Spectroscopy (FES) adalah sampel akan
gelombang tertentu (natrium berwarna
dibakar menggunakan flame atau api
kuning dengan panjang gelombang 589
hingga menjadi gas. Panas dari flame akan
nm, kalium berwarna ungu dengan panjang
menguapkan larutan dan memutus ikatan
gelombang 768 nm, lithium pada panjang
kimia untuk membentuk atom yang bebas.
gelombang 671 nm, dan sesium pada
Energy panas juga mengeksitasi atom ke
panjang gelombang 825 nm). Pancaran
excited state yang akan mengemisikan
cahaya akibat pemanasan ion dipisahkan
cahaya ketika atom-atom tersebut kembali
dengan filter dan dibawa ke detektor sinar
ke ground state. Setiap elemen akan
(Klutts dan Scott, 2006).
mengemisikan panjang gelombang yang spesifik dan terdispersi melalui grating
Metode
atau prisma dan terdeteksi di spektrometer
Alat dan Bahan
(Jobsheet, 2012).
Alat-alat yang digunakan dalam
Dalam FES, larutan sampel diubah
praktikum ini adalah batang pengaduk,
menjadi aerosol halus (ternebulasi) dan
beaker glass, botol vial, gelas ukur, kertas
dilewatkan ke dalam api, dimana akan
perkamen, mikroskop, pH indikator, pipet
terjadi proses desolvasi, vaporisasi dan
tetes dan tabung reaksi.
atomisasi
dalam
waktu
yang
cepat.
Sementara
bahan-bahan
yang
Selanjutnya atom dan molekul naik ke
digunakan dalam praktikum ini adalah
keadaan tereksitasi melalui tabrakan termal
larutan amonium oksalat 0.4 M, larutan
dengan konstituen yang telah menjadi gas.
amonium sulfat 1 M, larutan asam asetat 1
Setelah kembali ke keadaan dasar, molekul
M, larutan seng uranil asetat dan sampel
akan memancarkan radiasi emisi yang
buah kiwi, stroberi dan timun dalam
berkarakter
bentuk infused water.
dari
komponen
sampel.
Fakultas Farmasi | Universitas Padjadjaran 3
Spektroskopi Emisi Nyala Laporan Akhir Praktikum Analisis Fisiko Kimia II Pembuatan Infused Water Buah-buahan yang telah dipotong-
2
Stroberi
4
3
Timun
7
potong ditambahkan air hingga terendam
Tabel 1. Nilai pH sampel buah dalam
seluruhnya. Didiamkan selama 12 jam
infused water
hingga sari buah tertarik ke dalam air.
Hasil Uji Kualitatif dan Pengamatan
Uji pH
Mikroskopis Dilakukan uji pH dengan pH
Dari
hasil
pengujian
yang
indikator dimasukkan ke dalam infused
dilakukan, tidak terbentuk endapan dari
water dari masing-masing sampel. Dicatat
larutan.
pH masing-masing sampel.
menyebabkan tidak terbentuknya kristal di
Uji
bawah mikroskop.
Kualitatif
Ion
Natrium dalam
Sampel
Tidak
adanya
endapan
ini
Pembahasan
Sampel yang akan dianalisis, yaitu
Berdasarkan praktikum yang telah
infused water dari buah kiwi, stroberi dan
dilakukan, dapat diketahui nilai pH dari
timun,
masing-masing
diambil
beberapa
bagiannya.
sampel
buah
dalam
Selanjutnya ditambahkan 1 tetes larutan
infused water dengan menggunakan pH
ammonium oksalat 0.4 M dan 1 tetes
indikator universal. Indikator universal
larutan ammonium sulfat 1 M, dikocok.
merupakan
Kemudian dimbil 2 tetes dari larutan
idikator yang memiliki perubahan warna
tersebut dan ditambahkan larutan asam
berbeda,
asetat 1M dan 5 tetes seng uranil asetat.
warna itu menyatu dan sebagai hasilnya,
Larutan dikocok dalam botol vial.
indicator universal ini memilki perubahan
Pengamatan Mikroskopis
dari merah, jingga, kuning, hijau, biru,
Dilihat endapan yang terbentuk. Jika
kemudian
dilihat
di
mikroskop
bawah
sehingga
dari
semua
beberapa
perubahan
nila dan ungu.
terdapat endapan, endapan dari larutan diamati,
campuran
Cara menggunakan universal bentuk kertas adalah dengan cara mencelupkan kertas tersebut dalam larutan yang hendak kita ketahui nilai pH-nya. Sedangkan jika
Hasil dan Pembahasan
menggunakan indikator universal bentuk
Hasil
larutan adalah dengan cara memasukkan
Uji pH
atau
No.
Sampel
pH
1
Kiwi
5
meneteskan
larutan
indikator
universal ke dalam larutan yang hendak kita
ketahui
pH-nya.
Warna
Fakultas Farmasi | Universitas Padjadjaran 4
yang
Spektroskopi Emisi Nyala Laporan Akhir Praktikum Analisis Fisiko Kimia II terbentuk
kemudian
dicocokkan
atau
dibandingkan dengan warna standar yang
bersifat netral. Hal ini dapat terjadi karena adanya pengotor pada timun.
sudah diketahui nilai pH-nya. Dengan mengetahui
nilai
pH
maka
dapat
Kiwi adalah sumber mineral yang sangat diperlukan untuk mempertahankan
ditentukan apakah larutan bersifat asam,
stamina.
Kiwi
mengandung
elektrolit
basa atau netral.
(mineral) yang sangat penting untuk
Dari hasil pengujian pH, diketahui
pergantian kehilangan elektrolit tubuh
bahwa sampel kiwi dan stroberi bersifat
akibat keluarnya keringat selama kerja
asam karena kiwi memiliki pH sebesar 5
keras, olahraga, atau cuaca panas. Menurut
dan stroberi memiliki pH sebesar 4.
literatur, kiwi bersifat basa. Namun saat
Sementara sampel timun bersifat basa
dilakukan pengujian pH pada sampel kiwi,
karena memiliki pH 7.
diperoleh nilai pH yang bersifat asam. Hal
Sedangkan pada pengujian kualitatif ion natrium pada sampel buah kiwi,
ini dapat terjadi karena kiwi mengandung pengotor.
stroberi dan timun, tidak ada ion natrium
Mineral utama yang terkandung
yang terdeteksi yang ditandai dengan
dalam kiwi adalah kalium (potasium),
tidak adanya endapan yang terbentuk. Hal
magnesium,
ini terjadi karena menurut literatur, buah
mangan, dan fosfor. Kandungan kalium
kiwi,
pada kiwi adalah 5,4 mg/kalori, lebih
stroberi
dan
timun
tidak
mengandung
ion
natrium,
melainkan
tinggi
mengandung
ion
kalium,
sementara
mg/kalori),
kalsium,
tembaga,
dibandingkan dan
sedikit
seng,
pisang lebih
(4,2 rendah
pengujian kualitatif ion kalium tidak
dibandingkan pepaya (6,6 mg/kalori) dan
dilakukan karena tidak adanya reagen.
apricot (6,2 mg/kalori).
Timun adalah salah satu sayuran
Timun dan kiwi yang seharusnya
yang sangat rendah kalori, yaitu hanya 15
bersifat basa dapat dikonsumsi untuk
kalori per 100 g, dan tidak mengandung
menurunkan asam dalam tubuh. Bila tubuh
lemak jenuh atau kolesterol. Timun juga
manusia bersifat asam, maka tubuh akan
merupakan sumber kalium yang sangat
mulai sakit, yaitu pada tingkat pH 6,9
baik dan elektrolit penting. Menurut
tubuh mulai rentan terhadap infeksi virus
literatur, timun seharusnya bersifat basa
yang umum seperti demam, batuk dan flu.
atau
alkalis,
namun
menurut
hasil
pengujian dalam praktikum, sampel timun
Stroberi
bersifat
asam
dan
mengandung kalium yang cukup tinggi sehingga
bagi
orang
yang
memiliki
tekanan darah tinggi disarankan untuk Fakultas Farmasi | Universitas Padjadjaran 5
Spektroskopi Emisi Nyala Laporan Akhir Praktikum Analisis Fisiko Kimia II mengonsumsi buah ini. Adanya kandungan
Bahan dasar oksidan paling umum
kalium yang cukup tinggi ini berfungsi
yang digunakan pada nyala adalah gas
untuk menurunkan efek natrium di dalam
alam-udara
tubuh yang bisa menyebabkan tekanan
menetapkan unsur natrium dan kalium.
darah tinggi.
Sampel
Kalium
penting
propana-udara
dibakar
dalam
untuk
nyala
yang
menjaga
kemudian akan membuat atom-atom dalam
fungsi otot dan gerak reflek sistem saraf.
sampel tersebut tereksitasi dan akan
Kalium
memancarkan sinar ketika kembali ke
juga
untuk
atau
berperan
menjaga
keseimbangan air di dalam tubuh. Kalium
keadaan ground state.
juga diyakini sebagai mineral penurun
Setiap atom mengemisikan cahaya
tekanan darah tinggi. Di lain pihak, kiwi
yang
hampir tidak mengandung unsur natrium,
terdispersi ke prisma dan dibaca oleh
yang oleh sebagian peneliti diakui sebagai
detektor.
pemicu terjadinya tekanan darah tinggi.
dipancarkan
ini
konsentrasi.
Oleh
Penentuan kandungan natrium dan
spesifik
yang
kemudian
Intensitas
akan
cahaya
yang
merupakan
fungsi
karenanya
dapat
kalium dalam sampel air dapat ditentukan
digunakan untuk analisis kuantitatif dalam
dengan metode Spektroskopi Emisi Atom
penentuan kadar suatu atom dalam sampel.
atau Atomic Emission Spectroscopy (AES).
Spektrofotometri Serapan Atom atau
Alat yang digunakan adalah fotometer
Atomic Absorption Spectroscopy (AAS)
nyala yang memiliki prinsip seperti AES.
adalah
Nyala merupakan sumber yang memiliki
didasarkan pada proses penyerapan energi
energi paling rendah dan mengeksitasi
radiasi oleh atom-atom yang berada pada
paling sedikit unsur (± 50 unsur logam).
tingkat
Oleh karenanya AES digunakan
suatu
energi
Penyerapan
metode
dasar tersebut
analisis
(ground
yang
state).
menyebabkan
untuk unsur golongan alkali karena unsur-
tereksitasinya elektron dalam kulit atom ke
unsur golongan alkali elektronnya mudah
tingkat energi yang lebih tinggi. Keadaan
tereksitasi,
unsur-unsur
ini bersifat labil, elektron akan kembali ke
golongan lain membutuhkan panas lebih
tingkat energi dasar sambil mengeluarkan
tinggi untuk dapat tereksitasi elektronnya
energi yang berbentuk radiasi.
sedangkan
sehingga tidak dapat menggunakan AES.
Dalam AAS, atom bebas berinteraksi
Bedanya dengan Spektroskop Serapan
dengan berbagai bentuk energi seperti
Atom
energi
atau
Spectroscopy
Atomic (AAS),
menggunakan sumber sinar.
Absorption AES
tidak
panas,
energi
elektromagnetik,
energi kimia dan energi listrik. Interaksi ini menimbulkan proses-proses dalam
Fakultas Farmasi | Universitas Padjadjaran 6
Spektroskopi Emisi Nyala Laporan Akhir Praktikum Analisis Fisiko Kimia II atom bebas yang menghasilkan absorpsi
sehingga yang tersisa hanyalah kandungan
dan emisi (pancaran) radiasi dan panas.
logam.
Radiasi yang dipancarkan bersifat khas
Hasil pengukuran intensitas emisi
karena mempunyai panjang gelombang
yang didapatkan akan sebanding dengan
yang karakteristik untuk setiap atom bebas.
konsentrasi Na/K dalam sampel, bahwa
Metode spektroskopi emisi nyala
semakin besar konsentrasi Na/K pada
atau Flame Emission Spectroscopy (FES)
larutan sampel, maka semakin besar juga
dapat digunakan untuk analisis kualitatif
intensitas emisi yang dihasilkan.
atau kuantitatif kadar logam Na dan K dalam sampel. Spektroskopi emisi nyala adalah alat yang digunakan dalam analisis kimia
anorganik
konsentrasi
ion
untuk logam
menentukan tertentu,
Kesimpulan Dari praktikum ini, dapat disimpulkan bahwa kiwi, stroberi dan timun tidak
di
mengandung ion natrium. Hal ini sesuai
antaranya Natrium, Kalium, Lithium dan
dengan literatur, di mana logam yang
Kalsium.
terkandung dalam buah kiri, stroberi dan
Prinsip dari FES ini adalah eksitasi
timun adalah logam kalium.
atom. Setiap atom memiliki konfigurasi elektron yang berbeda maka energi yang dibutuhkan setiap atom untuk tereksitasi juga
berbeda.
Besarnya
energi
yang
digarap oleh atom-atom kemudian yang dibebasakan
kembali
dalam
bentuk
pancaran (emisi). Untuk
analisis
kuantitatif,
intensitas cahaya yang dipancarkan pada panjang gelombang elemen yang akan ditentukan.
Besaran
intensitas
sinar
pancaran ini ternyata sebanding dengan tingkat kandungan unsur dalam larutan. Metode ini menggunakan foto sel sebagai detektornya dan pada kondisi yang sama digunakan gas propana atau elpiji sebagai pembakarnya untuk membebaskan air Fakultas Farmasi | Universitas Padjadjaran 7
Spektroskopi Emisi Nyala Laporan Akhir Praktikum Analisis Fisiko Kimia II Daftar Pustaka 1. Harvey, D. 2000. Modern Analytical Chemistry. Boston: McGraw Hill. 2. Horwitz, W. 1990. Official Methods of Analysis
Association
Analytical
Chemists.
Association
of
of
Official
USA:
Official
The
Analytical
Chemists. 3. Jobsheet. 2012. Penuntun Praktikum Kimia Analitik Instrumen. Palembang: Politeknik Negeri Sriwijaya. 4. Klutts, J. S. dan M. G. Scott. 2006. Tietz Text Book of Clinical Chemistry and
Molecular
keempat.
Diagnostics.
Philadelphia:
Edisi
Elsevier
Saunders Inc.
Fakultas Farmasi | Universitas Padjadjaran 8
