Tugas Kimia Analitk Spektrofotometri UV-CahayaTampak UV-CahayaTampak
Nama
: HandiWiranata
NRP
: 6211016
Nama
: AlvianPratamaSetiawan AlvianPratamaSetiawan
NRP
: 6211090
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS KATOLIK PARAHYANGAN BANDUNG 2013
Spektrofotometrimerupakansuatumetodaanalisa
yang
didasarkanpadapengukuranserapansinarmonokromatisolehsuatularutanberwarnapadapanjanggelo mbangspesifikdenganmenggunakanalat
yang
disebutspektrofotometer.Spektrofotometeradalahalatuntukmengukurtransmitanatauabsorbansuatu sampelsebagaifungsipanjanggelombang. (http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/kimia_analisis/spektrofotometri/) Penyerapan radiasi ultraviolet umumnya terjadi dalam satu atau lebih ikatan pada elektron. Yang mana masing-masingnya terdiri dari banyak kesatuan yang dekat namun berbeda lintasan. Setiap lintasan muncul dari transisi elektron dengan keadaan awal ke salah satu keadaan yang memiliki banyak energi vibrasi dan rotasi yang terkait dengan energi elektronik yang tereksitasi. (skoog,7th ed Ch24.Pg 557)
Rumus-rumus perhitungan spektrofotometri mengikuti hukum Lambert-Beer:
Perbandingantransmisi/transmitan (T).
Cara lainuntukmenyatakanperbandinganiniadalah:
Dapatjugadituliskan : A = ε .b .c
dimana:
A = absorbansi b = teballarutan (tebalkuvetdiperhitungkanjugaumumnya 1 cm) c = konsentrasilarutan yang diukur ε = tetapanabsorptivitas molar (jikakonsentrasilarutan yang diukurdalam molar) a = tetapanabsorptivitas (jikakonsentrasilarutan yang diukurdalam ppm). I0 = merupakanintensitascahayadatang It = intensitascahayasetelahmelewatisampel
(http://www.oseanografi.lipi.go.id/sites/default/files/oseana_x(1)39-47.pdf)
Faktor yang terkaitdalam proses Spektrofotometri: •
Panjanggelombang (λ)
Setiap zat yang di uji memiliki kemampuan tersendiri untuk menyerap cahaya dengan panjang gelombang tertentu •
Absorban(A)
Daya radiasi sinar yang mampu di serap oleh zat yang di uji •
Absorbsivitas molar (ε)
Absorbansi larutan yang diukur dengan ketebalan 1 cm dengan konsentrasi 1 mol/L •
Transmitan(%T)
Daya radiasi sinar yang diteruskan atau yang keluar dari kuvet dan daya radiasi sinar yang masuk ke dalam kuvet Pada percobaan dengan 3 jenis zat yaitu uap 1,2,4,5-tetrazine; juga menggunakan larutan encer dan larutan heksana ditunjukkan dalam grafik absorpsi berikut:
Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa setiap zat memiliki panjang gelombang dan absorbansi yang berbeda-beda. Hal ini dikarenakan setiap zat mampu menyerap cahaya pada rentang panjang gelombang tertentu yang mana absorbansi merupakan daya absorpsi suatu zat dalam menyerap radiasi suatu sumber cahaya.
Absorpsi oleh komponen organik
Absorpsi dari suatu radiasi oleh molekul organik berada pada rentang panjang gelombang antara 180 dan 780 nm. Hal ini didapatkan dari interaksi antara foton dan elektron. Panjang gelombang absorpsi molekul organik tergantung pada ikatan antar molekulnya. Ikatan rangkap dua dan tiga adalah ikatan tidak jenuh karena dapat mengalami pemutusan ikatan. Ikatan tidak jenuh yang dapat menyerap cahaya sinar Ultraviolet atau sinar tampak dikenal dengan nama chromophores.Pada ikatan molekul organik rangkap dua dan rangkap tiga tidak begitu kuat dan mudah terganggu oleh adanya radiasi. Hal ini ditunjukkan oleh tabel berikut:
Dari tabel diatas da pat diketahui bahwa λMax adalah panjang gelombang maksimum pada saat nilai absorbansi tertinggi dan εMax adalah absorptivitas molar yang merupakan absorbansi larutan yang
diukur dengan ketebalan 1 cm dengan konsentrasi 1 mol/L. Ikatan yang terdiri dari heteroatom seperti oksigen, nitrogen, sulfur atau halogen. Yang memiliki rentang panjang gelombang antara 170-250 nm. Berikut tabel absorpsi dengan komponen organik yang tidak memiliki ikatan rangkap:
th
(skoog 8 ed, CH26 pg.786)
Metode standar adisi Dalam melakukan analisa kuantitatif dengan menggunakan spektrofotometer, memerlukan standar sebagai pembanding dari analit. Standar y ang digunakan adalah zat yang sama dengan analit namun memiliki kadar yang sudah diketahui dengan pasti. Ada berbagai cara yang bisa dilakukan, salah satunya adalah dengan menggunakan metode standar adisi. Metode standar adisi adalah metode yang menggunakan satu buah standar yang sudah diketahui dengan pasti kadarnya, kemudian dibandingkan dengan sampel. Intinya pada setiap larutan standar ditambahkan sampel dengan jumlah sama banyak. Sehingga dalam perhitungan memerlukan beberapa perubahan dibandingkan dengan perhitungan standar spektrofotometri. Tujuan digunakan metode adisi standar adalah agar diketahui ke akuraatan hasil percobaan yang didapat. Perhitungan untuk adisi standar adalah sebagai berikut:
Dimana: As
: Absorban standar
ε
: Absorptivitas molar
b
: panjang medium
Vx
: volume sampel
Cx
: konsentrasi sampel
Vs
:Volume standar
Cs
: konsentrasi standar
Vt
: Volume total
Sumber : ml.scribd.com/doc/.../PRINSIP-SPEKTROFOTOMETER-UV-VIS
Instrumen Spektrofotometer Komponen-komponenpunyusundari spektrofotometerantara lain:
SumberCahaya
Sumber yang biasa yang digunakanadalahlampu wolfram/tungsten.Tetapiuntukdaerah Ultra violet digunakanlampuhydrogenataulampudeutrium.Kebaikanlampu
wolfram
adalahenergi
radiasi
yangdibebaskantidakbervariasipadaberbagaipanjanggelombang.Padapanjanggelombangtertentu, terjadipenyerapanwarnatertentudanpemancaranwarna
lain
dariwarna
yang
diserap.
Lebihjelasnyadapatdilihatpadatabelberikut :
(skoog CH22, 7ed, pg 504) Dari tabel di atas, padabarispertamadapatdisimpulkan, padapanjanggelombang 400-435 nm, warna yang
diserapadalahungu,
sedangkanwarna
yang
dipancarkanyaitu
yang
terlihatolehmatakitaadalahwarnakuning-kehijauan.
Monokromator
Digunakan untuk memperoleh sumber sinar yang monokromatis. Alatnya berupa prisma ataupun grating. Untuk mengarahkan sinar monokromatis yang diinginkan dari hasil penguraian dapat digunakan celah. Jika celah posisinya tetap maka prisma ataupun gratingnya yang dirotasikan untuk mendapatkan panjang Gelombang (λ) yang diinginkan.
SelAbsorbsi
Padapengukurandidaerahtampakkuvetkacadapatdigunakan,
tetapiuntukpengukuranpadadaerah
Ultra
violet
kitaharusmenggunakanselkuarsakarenagelastidaktembuscahayapadadaerahini.Umumnyatebalkuvet nyaadalah 10 mm, tetapi yang lebihkecilataupun yang lebihbesardapatdigunakan.Sel yang biasadigunakanberbentukpersegi, harusmenggunakankuvet
tetapibentuksilinderdapatjugadigunakan.Kita yang
bertutupuntukpelarutorganik.Sel
yang
baikadalahkuarsaataugelashasilleburansertaseragamseluruhnya.
Detektor
Peranan detektor penerima adalah memberikan respon terhadap cahaya pada berbagai panjang gelombang ( Khopkar, 1990). (http://www.psychologymania.com/2012/06/spektrofotometri.html)
Untuk daerah UV dan Sinar tampak : •
Lampu wolfram (lampupijar) menghasilkan spectrum kontinyu pada gelombang 320-2500 nm
•
Lampu hydrogen atau deutrium (160-375 nm)
Spektrofotometer UV/ SinarTampak
th
(skoog CH24 7 ed. Fig 24-9 pg.564)
Prinsipkerjaspektrofotometer : suatu sumber cahaya dipancarkan melalui monokromator. Monokromator menguraikan sinar yang masuk dari sumber cahaya tersebut menjadi pita-pita panjang gelombang yang diinginkan untuk pengukuran suatu zat tertentu yang menunjukkan bahwa setiap gugus kromofor mempunyai panjang gelombang maksimum yang berbeda. Dari monokromator tadi cahaya/energi radiasi diteruskan dan diserap oleh suatu larutan yang akan diperiksa di dalam kuvet. Kemudian jumlah cahaya yang diserap oleh larutan akan menghasilkan signal elektrik pada detektor, yang mana signal elektrik ini sebanding dengan cahaya yang diserap oleh larutan tersebut. Besarnya signal elektrik yang dialirkan ke pencatat dapat dilihat sebagai angka.
Secaramudahdapatkitaringkasdengan proses sebagaiberikut:
(http://www.oseanografi.lipi.go.id/sites/default/files/oseana_x(1)39-47.pdf)
Aplikasispektrofotometri: 1. APLIKASI SPEKTROFOTOMETRI UNTUK UJI KUALITAS WARNA PRODUK HASIL PENGOLAHAN MINYAK BUMI Salah satu pengujian kualitas minyak bumi adalah uji kualitas warna warna produk yang tidak sesuai dengan standar tidak layak untuk dipasarkan Karena itu penting untuk melahirkan pengujian warna yang efektif, yaitu dilakukan secara spektrofotometri yang menguraikan cahaya polilkromatis menjadi monokromatis. Cahaya tersebut dilewatkan pada sampel minyak bumi, dimana sebagian energinya diserap, kemudian diukur intensitas radiasi yang diteruskan. Dengan demikian didapatkan transmitansi spektral, yang merupakan perbandingan intensitas cahaya yang diteruskan dengan intensitas datang. Spektrum yang dihasilkan di analisa pengaruh perubahan spektrum dan tingkat luminasi standar CIE terhadap kenaikan nomor warna dari minyak bumi. Dari hasil analisa setelah dibandingkan dengan alat tersebut didapatkan analisa tingkat luminasi standar lebih tepat dengan hasil penyimpangan maksimal I tingkat warna dibandingkan dengan analisa perubahan spektrum yang menghasilkan penyimpangan maksimal 7 tingkat warna. (http://digilib.its.ac.id/aplikasi-spektrofotometri-untuk-uji-kualitas-warna-produk-hasilpengolahan-minyak-bumi-di-pusdiklat-migas-cepu-11104.html)
2. APLIKASI DALAM OSEANOLOGI Spektrofotometri
Ultra-violet
danSinarTampakmerupakansalahsatucara
sederhanadanpraktisuntukmenentukanbeberapa
parameter
ekologi
yang di
laut.Tingkatkesuburansuatuperairanditunjukkanolehbesarnyaproduksizatorganik
yang
dihasilkanolehperairantersebut
yang
yang
dihasilkantersebutbisamelalui
proses
mengandungpigmenfotosintetik.
biasadisebutproduktivitasprimer.Produksizatorganik fotosintesa
yang
terjadipadatumbuhan
Salah
satucara
sudahumumdanluasdipakaiuntukmengetahuibanyaknyabiomassafitoplankton
yang yang di
lautadalahmenentukankadarklorofilfitoplanktondenganmetodeSpektrofotometri. Zatterlarutataupuntidakterlarutdalam
air
laut,
sepertiunsur-
unsurharadanbeberapalogamsangatdibutuhkanoleh biota lautuntukpertumbuhannya,sepertinitrat (NO3=), fosfat (PO4-3), sulfat (SO4-2), besi (Fe), seng (Zn) dansebagainya. Kadar zatzatterlarutataupuntidakterlarutdalam sepertilogamdansenyawanyamempunyaibatastertentuuntukamannya
air biota
laut.Dosistertentumenyebabkanpengaruh yang seriuspadakehidupanbiologisseperti zoo-plankton, fitoplankton,
ikanbahkanpadamanusiabaiksecaralangsungmaupuntidaklangsung
akhirnyabisamenimbulkankematian.Salah
yang
satucara
yang
praktisdansudahumumdipakaiuntukmenentukanunsur-unsurharadankadarlogamlogamtersebutadalahdenganmetodeSpektrofotometri
Ultra-violet
danSinarTampak.
PenggunaanSpektrofotometer Ultra-violet danSinarTampakbisauntukcontohcairanmaupunpadatan, seperti air laut, lumpur/sedimendanbatuan.OlehkarenaprinsipkerjaSpektrofotometer Ultraviolet danSinarTampakberdasarkanpenyerapancahayaolehsuatularutan,
makasemuacontoh
yang
akandiperiksaharusdiubahterlebihdahulumenjadibentuklarutan. UntukpemakaianSpektrofotometerSinarTampaklarutantersebutharusberwarna.Hal inibisadikerjakandenganmenambahkanpereaksitertentupadacontoh diperiksa.KemudianhasilpengukurandariSpektrofotometerdimasukkankedalamrumus BEER, makaakandidapatkankadarzat yang dicari. (http://www.oseanografi.lipi.go.id/sites/default/files/oseana_x(1)39-47.pdf)
yang LAMBERT-
CONTOH SOAL
Tolbutamid (BM 270,4) memiliki absorbtivitas molar 703 M/L.cm, pada λ 262 nm. Jika tablet tunggal tolbutamid dilarutkan dalam air sampai 250,0 mL, absorbansinya 0,520 pada
λ
262 nm, dan kuvet 1 cm. Tentukan berat tolbutamid yang terkandung dalam tablet
tersebut ! Diketahui:
ε= 703 M/L.cm λ=262 nm
A=0.520 Diameter kuvet= 1 cm Volume = 250 ml Jawab: A=a x b x c=
εx b x c
0.52=εx b x c
0.52=703 x 1 x c C= 0.0007397 M n= 0.0007397 M x 250 ml = 0.1849 mmol massa tolbutamid = 0.1849 x 270.4 = 50.002 mg
(http://www.slideshare.net/mahboeb/spektro-uvvis21)
DAFTAR PUSTAKA
SKOOG. D,A. Fundamental of Analytical Chemistry, seventh editition, Saunders college Publishing 1996
http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/kimia_analisis/spektrofotometri/
http://www.oseanografi.lipi.go.id/sites/default/files/oseana_x(1)39-47.pdf
http://digilib.its.ac.id/aplikasi-spektrofotometri-untuk-uji-kualitas-warna-produk-hasilpengolahan-minyak-bumi-di-pusdiklat-migas-cepu-11104.html
http://www.psychologymania.com/2012/06/spektrofotometri.html
http://www.slideshare.net/mahboeb/spektro-uvvis21