Laporan Kimia Analitik Spektrofotometri
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Spektrofotometri merupakan salah
satu cabang analisis instrumental yang mempelajari interaksi anatara atom atau
molekul dengan radiasi elektromagnetik. Interaksi antara atom atau molekul
dengan radiasi elektromagnetik dapat berupa hamburan (scattering), absorpsi
(absorption), emisi (emission). Interaksi antara radiasi elektromagnetik dengan
atom atau molekul yang berupa absorbsi melahirkan spektrofotometri absorpsi
antara lain spektrofotometri ultraviolet (UV), spektrofotometri sinar tampak
(VIS), spektofotometri infra merah (IR).
Spektrofotometri ultra violet yang
dipakai untuk aplikasi kuantitatif menggunakan radiasi dengan panjang gelombang
200-380 nm, sedangkan spektrofotometri sinar tampak menggunakan reaksi dengan
panjang gelombang 380-780 nm. Molekul yang dapat memberikan absorbsi yang
bermakna pada panjang gelombang 200-780 nm adalah molekul-molekul yang
mempunyai gugus kromofor dan gugus auksokrom.
Spektrofotometer UV-VIS banyak
dimanfaatkan seperti dalam analisis logam berbahaya dalam sampel pangan atau
bahan yang sering digunakan dalam kehidupan. Air merupakan salah satu kebutuhan
yang luas oleh masyarakat. Beragam sumber air yang digunakan dalam keseharian.
Salah satu sumbernya ialah air sumur. Kandungan dalam air sangat mempengaruhi
kesehatan masyarakat yang menggunakannya.
Spektrofotometer UV-Vis merupakan
alat dengan teknik spektrofotometer pada daerah ultra-violet dan sinar tampak.
Alat ini digunakan guna mengukur serapan sinar ultra violet atau sinar tampak
oleh suatu materi dalam bentuk larutan. Konsentrasi larutan yang dianalisis
sebanding dengan jumlah sinar yang diserap oleh zat yang terdapat dalam larutan
tersebut.
Oleh karena itu, percobaan ini
dilakukan agar praktikan dapat mengetahui cara menentukan konsentrasi Fe3+
dengan menggunakan spektrofotometer, serta mengetahui cara kerja dari
spektrofotometer.
1.2 Tujuan
-
Menentukan
kadar besi yang terkandung dalam sampel secara spektrofotometri
-
Mengetahui
bagian-bagian spektrofotometer
-
Megetahui
panjang gelombang maximum larutan Fe3+ 16 ppm dengan λ = 540, 545,
550
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
Spektrofotometri
merupakan suatu metode analisis yang didasarkan pada pengukuran serapan sinar
makromatis oleh suatu lajur larutan berwarna pada panjang gelombang spesifik
dengan menggunakan monokromator prisma atau kisi difraksi dengan fototube atau
tabung foton hampa. Alat yang digunakan adalah spektrofotometer, yaitu suatu
alat yang di gunakan untuk menentukan suatu senyawa baik secara kuantitatif
maupun kualitatif dengan mengukur transmitan atau absorbansi dari suatu
cuplikan sebagai fungsi dari konsentrasi. Pada titrasi spektrofotometri, sinar
yang digunakan merupakan satu berkas yang panjangnya tidak berbeda banyak
antara satu dengan yang lainnya, sedangkan dalam kalorimetri perbedaan panjang
gelombang dapat lebih besar. Dalam hubungan ini dapat disebut juga
spektrofotometri adsorbsi atomic (Hardjadi, 1990).
Spektrofotometer menghasilkan sinar dan spectrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau diabsorbsi. Kebetulan spektrofotometer dibandingkan dengan fotometer adalah panjang gelombang dari sinar putih dapat lebih terseleksi dan ini diperoleh dengan alat pengurai seperti prisma, grating, atau celah optis. Pada fotometer filter dari berbagai warna yang mempunyai spesifikasi melewatkan trayek panjang gelombang tertentu. Pada fotometer filter tidak mungkin diperoleh panjang gelombang 30-40 nm. Sedangkan pada spektrofotometer, panjang gelombang yang benar-benar terseleksi dapat diperoleh dengan bantuan alat pengurai cahaya seperti prisma. Suatu spektrofotometer tersusun dari sumber spektrum tampak yang kontinyu, monokromator, sel pengabsorbsi untuk larutan sampel blanko dan suatu alat untuk mengukur perbedaan absorbsi antara sampel dan blanko ataupun pembanding (Khopkar, 2002).
Sinar yang melewati suatu larutan akan terserap oleh senyawa-senyawa dalam larutan tersebut. Intensitas sinar yang diserap tergantung pada jenis senyawa yang ada, konsentrasi dan tebal atau panjang larutan tersebut. Makin tinggi konsentrasi suatu senyawa dalam larutan, makin banyak sinar yang diserap.
Spektrofotometer menghasilkan sinar dan spectrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau diabsorbsi. Kebetulan spektrofotometer dibandingkan dengan fotometer adalah panjang gelombang dari sinar putih dapat lebih terseleksi dan ini diperoleh dengan alat pengurai seperti prisma, grating, atau celah optis. Pada fotometer filter dari berbagai warna yang mempunyai spesifikasi melewatkan trayek panjang gelombang tertentu. Pada fotometer filter tidak mungkin diperoleh panjang gelombang 30-40 nm. Sedangkan pada spektrofotometer, panjang gelombang yang benar-benar terseleksi dapat diperoleh dengan bantuan alat pengurai cahaya seperti prisma. Suatu spektrofotometer tersusun dari sumber spektrum tampak yang kontinyu, monokromator, sel pengabsorbsi untuk larutan sampel blanko dan suatu alat untuk mengukur perbedaan absorbsi antara sampel dan blanko ataupun pembanding (Khopkar, 2002).
Sinar yang melewati suatu larutan akan terserap oleh senyawa-senyawa dalam larutan tersebut. Intensitas sinar yang diserap tergantung pada jenis senyawa yang ada, konsentrasi dan tebal atau panjang larutan tersebut. Makin tinggi konsentrasi suatu senyawa dalam larutan, makin banyak sinar yang diserap.
§ Macam-macam spektrofotometri dan perbedaannya
Spektrofotometri terdiri dari beberapa jenis berdasar
sumber cahaya yang digunakan. Diantaranya adalah sebagai berikut:
1. Spektrofotometri Vis (Visible)
1. Spektrofotometri Vis (Visible)
Pada spektrofotometri ini yang
digunakan sebagai sumber sinar atau energi adalah cahaya tampak (visible).
Cahaya variable termasuk spektrum elektromagnetik yang dapat ditangkap oleh
mata manusia. Panjang gelombang sinar tampak adalah 380-750 nm. Sehingga semua
sinar yang didapat berwarna putih, merah, biru, hijau, apapun itu, selama ia
dapat dilihat oleh mata. Maka sinar tersebut termasuk dalam sinar tampak
(visible). Sumber sinar tampak yang umumnya dipakai pada spektro visible adalah
lampu Tungsten. Tungsten yang dikenal juga dengan nama Wolform merupakan unsur
kimia dengan simbol W dan nomor atom 74. Tungsten memiliki titik didih yang tinggi
(34 22 oC) dibanding logam lainnya. Karena sifat inilah
maka ia digunakan sebagai sumber lampu. Sampel yang dapat dianalisa dengan
metode ini hanya sample yang memiliki warna. Hal ini menjadi kelemahan
tersendiri dari metode spektrofotometri visible. Oleh karena itu, untuk sampel
yang tidak memiliki warna harus terlebih dahulu dibuat berwarna dengan
menggunakan reagen spesifik yang akan menghasilkan senyawa berwarna. Reagen
yang digunakan harus benar-benar spesifik hanya bereaksi dengan analat yang akan
dianalisa. Selain itu juga produk senyawa berwarna yang dihasilkan harus
benar-benar stabil.
2.
Spektrofotometri UV
(Ultraviolet)
Berbeda dengan spektrofotometri visible, pada spektrofotometri UV berdasarkan interaksi sampel dengan sinar UV. Sinar UV memiliki panjang gelombang 190-380 nm. Sebagai sumber sinar dapat digunakan lampu deuterium. Deuterium disebut juga heavy hidrogen. Dia merupakan isotop hidrogen yang stabil yang terdapat berlimpah dilaut dan daratan. Inti atom deuterium mempunyai satu proton dan satu neutron, sementara hidrogen hanya memiliki satu proton dan tidak memiliki neutrron. Nama deuterium diambil dari bahasa Yunani, deuteras yang berarti dua, mengacu pada intinya yang memiliki 2 partikel. Karena sinar UV tidak dapat dideteksi dengan mata kita maka senyawa yang dapat menyerap sinar ini terkadang merupakan senyawa yang tidak memiliki warna, bening dan transparan. Oleh karena itu, sampel tidak berwarna tidak perlu dibuat berwarna dengan penambahan reagen tertentu. Bahkan sampel dapat langsung dianalisa meskipun tanpa preparasi. Namun perlu diingat, sampel keruh tetap harus dibuat jernih dengan filtrasi atau sentifungi. Prinsip dasar pada spektrofotometri adalah sampel harus jernih dan larut sempurna. Tidak ada partikel koloid/ suspensi.
Berbeda dengan spektrofotometri visible, pada spektrofotometri UV berdasarkan interaksi sampel dengan sinar UV. Sinar UV memiliki panjang gelombang 190-380 nm. Sebagai sumber sinar dapat digunakan lampu deuterium. Deuterium disebut juga heavy hidrogen. Dia merupakan isotop hidrogen yang stabil yang terdapat berlimpah dilaut dan daratan. Inti atom deuterium mempunyai satu proton dan satu neutron, sementara hidrogen hanya memiliki satu proton dan tidak memiliki neutrron. Nama deuterium diambil dari bahasa Yunani, deuteras yang berarti dua, mengacu pada intinya yang memiliki 2 partikel. Karena sinar UV tidak dapat dideteksi dengan mata kita maka senyawa yang dapat menyerap sinar ini terkadang merupakan senyawa yang tidak memiliki warna, bening dan transparan. Oleh karena itu, sampel tidak berwarna tidak perlu dibuat berwarna dengan penambahan reagen tertentu. Bahkan sampel dapat langsung dianalisa meskipun tanpa preparasi. Namun perlu diingat, sampel keruh tetap harus dibuat jernih dengan filtrasi atau sentifungi. Prinsip dasar pada spektrofotometri adalah sampel harus jernih dan larut sempurna. Tidak ada partikel koloid/ suspensi.
3.
Spektrofotometri
UV-Vis
Merupakan alat dengan teknik spektrofotometer pada daerah ultra-violet dan sinar tampak. Alat ini digunakan mengukur serapan sinar ultra violet atau sinar tampak oleh suatu materi dalam bentuk larutan. Konsentrasi larutan yang dianalisis sebanding dengan jumlah sinar yang diserap oleh zat yang terdapat dalam larutan tersebut. Dalam hal ini, hukum Lamber beer dapat menyatakan hubungan antara serapan cahaya dengan konsentrasi zat dalam larutan. Dibawah ini adalah persamaan Lamber beer:
Merupakan alat dengan teknik spektrofotometer pada daerah ultra-violet dan sinar tampak. Alat ini digunakan mengukur serapan sinar ultra violet atau sinar tampak oleh suatu materi dalam bentuk larutan. Konsentrasi larutan yang dianalisis sebanding dengan jumlah sinar yang diserap oleh zat yang terdapat dalam larutan tersebut. Dalam hal ini, hukum Lamber beer dapat menyatakan hubungan antara serapan cahaya dengan konsentrasi zat dalam larutan. Dibawah ini adalah persamaan Lamber beer:
A = - log T = ε.b.c
Dimana :
A = Absorbans
T = Transmitan
ε = absorvitas molar (Lcm-4 . mol-1)
c = panjang sel (cm)
b = konsentrasi zat (mol/jam)
A = Absorbans
T = Transmitan
ε = absorvitas molar (Lcm-4 . mol-1)
c = panjang sel (cm)
b = konsentrasi zat (mol/jam)
Pada
spektrofotometer UV-Vis, warna yang diserap oleh suatu senyawa atau unsur
adalah warna komplementer dari warna yang teramati. Hal tersebut dapat
diketahui dari larutan berwarna yang memiliki serapan maksimum pada warna
komplementernya. Namun apabila larutan berwarna dilewati radiasi atau cahaya
putih, maka radiasi tersebut pada panjang gelombang tertentu, akan secara
selektif sedangkan radiasi yang tidak diserap akan diteruskan (Day dan
Underwood, 1986).
Penadahan
|
Panjang Gelombang
|
Frekwensi, Hz
|
Bilangan Gelombang cm-1
|
|
Satuan umum
|
Meter
|
|||
Sinar – X
|
10 y – 104 Ǻ
|
10-12 – 10-8
|
1020 – 1016
|
|
Ultra ungu jauh
|
10 – 200 nm
|
10-2 – 2x10-7
|
1016 – 1015
|
|
Ultra ungu dekat
|
200 – 400 nm
|
2x10-7 – 4,0x10-7
|
1015 – 7,5x10-4
|
|
Sinar tampak
|
400 – 750 nm
|
4,0x10-7 – 7,5x10-7
|
7,5x1014 – 4x1014
|
25000 – 13000
|
Inframerah dekat
|
0,75 – 2,5 µm
|
7,5x10-7 – 2,5x10-6
|
4x1014 – 1,2x1014
|
13000 – 4000
|
Inframerah pertengahan
|
2,5 – 50 µm
|
2,5x10-6 – 5,0x10-5
|
1,2x1014 – 6x1012
|
4000 – 200
|
Inframerah jauh
|
50 – 1000 µm
|
5,0x10-5 – 1x10-3
|
6x1012 – 1011
|
200 – 10
|
Geombang mikro
|
0,1 – 100 cm
|
1x10-3 – 1
|
104 – 108
|
10 – 10-2
|
Gelombang radio
|
1 – 1000 m
|
1 - 103
|
108 - 105
|
4. Spektrofotometri Inframerah
Dari namanya sudah bisa dimengerti bahwa spektrofotometri ini berdasar pada penyerapan panjang gelombang inframerah. Cahaya inframerah terbagi menjadi inframerah dekat, inframerah pertengahan dan jauh. Inframerah pada spektrofotometri adalah inframerah jauh dan pertengahan yang mempunyai panjang gelombang 25-1000 µm. Pada spektro IR meskipun bisa digunakan untuk mengidentisifikasi gugus fungsi pada suatu senyawa, terutama senyawa organik. Setiap serapan pada panjang gelombang tertentu menggambarkan adanya suatu
gugus fungsi
spesifik. Hasil analisa biasanya berupa signal kromatogram hubungan intensif
IR, terhadap panjang gelombang. Untuk identisifikasi, signal sampel akan
dibandingkan dengan signal standar. Perlu juga diketahui bahwa sampel untuk
metode ini harus dalam bentuk murni. Karena bila tidak, gangguan dari gugus
fungsi kontaminan akan mengganggu signal kurva yang diperoleh (Day dan
Underwood, 1986).Terdapat juga satu jenis spektrofotometri IR lainnya yang
berdasar pada penyerapan sinar IR pendek. Spektrofotometri disebut Near
Infrared Spectrogotometry (NIR). Aplikasi NIR banyak digunakan pada industri
pakan dan pangan guna menganalisa BB yang rutin dan cepat.
BAB 3
METODOLOGI PERCOBAAN
3.1 Alat
dan Bahan
3.1.1
Alat-alat
-
Spektrofotometer
- Kuvet
- Erlenmayer
- Botol
sampel
- Botol
semprot aquades
- Gelas
kimia
- Pipet
tetes
- Pipet ukur
25 ml
- Gelas ukur
50 ml
- Labu takar
25 ml
- Corong
kaca
-
Gelas ukur
10 ml
3.1.2
Bahan-bahan
- Aquades
- Sampel air
(air parit)
- Kertas
label
- Tissu
gulung
- Sabun cair
- larutan
induk Fe3+ 100 ppm
- larutan Fe3+
0 ppm
- larutan Fe3+
4 ppm
- larutan Fe3+
8 ppm
- larutan Fe3+
12 ppm
- larutan Fe3+
16 ppm
- larutan
KCNS 10-3 M
- larutan
HNO3 4 M
- Kertas
saring
3.2
Prosedur Percobaan
3.2.1
Pembuatan larutan standar
- Dibuat 5
seri larutan Fe3+ dengan konsentrasi 0, 4, 8, 12, 16 ppm,
masing-masing 100 ml dengan mengencerkan larutan induk Fe3+ 100 ppm
-
Ditambahkan 10 ml KCNS 10-3 M
-
Ditambahkan 10 ml HNO3 4 M
3.2.2
Penentuan panjang gelombang maksimum
- Dioptimasikan spektrofotometer sesuai dengan petunjuk alat
- Diambil larutan standar Fe3+ 16 ppm
- Dimasukkan kedalam kuvet
- Diukur
transmitan atau absorbans dengan panjang gelombang 540, 545, 550
- Dibuat
grafik hubungan panjang gelombang dan absorbans
3.2.3
Penentuan konsentrasi Fe3+
- Dimasukkan 50 ml sampel air kedalam labu takar 100 ml
- Ditambahkan KCNS 10-3 M, 10 ml
- Ditambahkan HNO3 4 M, 10 ml
- Ditambahkan aquades sampai tanda tera
- Dimasukkan larutan kedalam buret
- Diukur absorbans dan transmitan pada panjang gelombang.
BAB 4
HASIL DAN PENGAMATAN
4.1 Hasil
Pengamatan
4.1.1
Pengukuran deret standar dan sampel pada (λ) maksimum = 540 nm
Fe3+ 10 ppm
|
Absorbansi λ = 540 nm
|
0
4
8
12
16
Sampel
|
0,000
0,004
0.033
0,047
0,053
0,005
|
4.1.2
Serapan Fe3+ 16 ppm
Λ
|
Absorbansi
|
540
545
550
|
0,053
0,059
0,109
|
4.2
Perhitungan
Dari kurva
kalibrasi standar didapatkan persamaan linier (y = 0,003 x – 0,002). Dimana (y)
menyatakan nilai pengukuran absorbansi (x) menyatakan kadar Fe dalam sampel,
jadi:
-
Pada sampel
air parit
Diketahui : y = 0,005
Penyelesaian : y = 0,003 x –
0,002
0,005 = 0,003 x – 0,002
0,003 x = 0,005 + 0,002
0,003 x = 0,007
x = 0,007/0,003
x = 2,333
Jadi, konsentrasi Fe3+ yang terdapat dalam sampel air parit
adalah 2,333
4.3 Grafik
4.3.1 Kurva penentuan panjang gelombang maksimum
4.3.2 Kurva pengukuran deret standar
dan sampel pada λ maksimum = 540 nm
4.4 Pembahasan
Spektrofotometri adalah suatu metode analisa yang didasarkan pada pengukuran
serapan sinar monokromatis oleh suatu lajur larutan berwarna pada panjang
gelombang spesifik dengan menggunakan monokromator plasma atau kisi difraksi dengan
fototube atau foton hampa. Sedangkan alat yang digunakan untuk menentukan suatu
senyawa baik secara kuantitatif maupun kualitatif dengan mengukur transmitan
atau absorbansi dari suatu cuplikan sebagai fungsi suhu dari konsentrasi.
Spektrofotometer merupakan gabungan dari alat optik dan elektronik, serta
sifat-sifat kimia fisiknya dimana detektor yang digunakan secara langsung dapat
mengukur intensitas dari cahaya yang dipancarkan (ρ) dan
secara tidak langsung cahaya yang diabsorbsikan (ℓo), jadi tergamtung pada
spektrum elektromagnetik yang diabsorbsi oleh benda. Tiap media akan menyerap
cahaya pada panjang gelombang tertentu tergantung pada senyawa atau warna yang
terbentuk. Pada titrasi spektrofotometri sinar yang digunakan merupakan suatu
berkas yang panjangnya tidak berbeda banyak antara satu dengan yang lain,
sedangkan dalam kalorimetri. Perbedaan panjamg geolmbangnya dapat lebih besar.
Dalam hubungan ini dapat disebut juga spektrofotometri adsorbsi atomik.
Spektrofotometri terdiri dari beberapa jenis berdasar cahaya yang di gunakan.
Diantaranya adalah sebagai berikut:
1. Spektrofotometri Vis (Visible)
Pada spektrofotometri ini yang
digunakan sebagai sumber sinar atau energi adalah cahaya tampak (visible).
Cahaya variable termasuk spektrum elektromagnetik yang dapat ditangkap oleh
mata manusia. Panjang gelombang sinar tampak adalah 380-750 nm. Sehingga semua
sinar yang didapat berwarna putih, merah, biru, hijau. Apapun itu, selama ia
dapat dilihat oleh mata. Maka sinar tersebut termasuk dalam sinar tampak
(visible). Sample yang dapat dianalisa dengan metode ini hanya sampel yang
memiliki warna. Oleh karena itu, untuk sample yang tidak memiliki warna harus
terlebih dahulu dibuat berwarna dengan menggunakan reagen spesifik yang akan
menghasilkan senyawa berwarna.
2. Spektofotometri UV
(ultraviolet)
Berbeda dengan
spektrofotometri visible. Pada spektrofotometri UV berdasarkan interaksi
sampel dengan sinar UV. Sinar UV memiliki panjang gelombang 190-380 nm. Sinar
UV tudak dapat dideteksi dengan mata kita, sehingga senyawa yang dapat menyerap
sinar ini terkadang merupakan senyawa yang tidak memiliki warna, bening dan
transparan. Oleh karena itu, sampel tidak berwarna tidak perlu dibuat berwarna
dengan penambahan reagen tertentu. Bahkan sample dapat langsung dianalisa
meskipun tanpa preparasi. Prinsip dasar pada spektrofotometri adalah sampel
harus jernih dan larut sempurna, tidak ada partikel koloid
(suspensi).
3. Spektrofotometri UV-Vis
Merupakan
alat dengan teknik spektrofotometer pada daerah ultra-violet dan sinar tampak.
Alat ini digunakan mengukur serapan sinar ultra violet atau sinar tampak oleh
suatu materi dalam bentuk larutan. Konsentrasi larutan yang dianalisis
sebanding dengan jumlah sinar yang diserap oleh zat yang terdapat dalam larutan
tersebut. Dalam hal ini, hukum Lamber beer dapat menyatakan hubungan antara
serapan cahaya dengan konsentrasi zat dalam larutan. Dibawah ini adalah
persamaan Lamber beer:
A = - log T = ε.b.c
Dimana
:
A = Absorban
T = Transmitan
ε = absorvitas molar (Lcm-4 . mol-1)
c = panjang sel (cm)
b = konsentrasi zat (mol/jam)
A = Absorban
T = Transmitan
ε = absorvitas molar (Lcm-4 . mol-1)
c = panjang sel (cm)
b = konsentrasi zat (mol/jam)
Pada spektrofotometer UV-Vis, warna
yang diserap oleh suatu senyawa atau unsur adalah warna komplementer dari warna
yang teramati. Hal tersebut dapat diketahui dari larutan berwarna yang memiliki
serapan maksimum pada warna komplementernya. Namun apabila larutan berwarna
dilewati radiasi atau cahaya putih, maka radiasi tersebut pada panjang gelombang
tertentu, akan secara selektif sedangkan radiasi yang tidak diserap akan
diteruskan.
4. Spektrofotometer (IR)
Dari namanya sudah bisa dimengerti
bahwa spektrofotometri ini berdasar pada penyerapan panjang gelombang
inframerah. Cahaya inframerah terbagi menjadi inframerah dekat, inframerah
pertengahan dan jauh. Inframerah pada spektrofotometri adalah inframerah jauh
dan pertengahan yang mempunyai panjang gelombang 25-1000 µm. Pada spektro IR
meskipun bisa digunakan untuk mengidentisifikasi gugus fungsi pada suatu
senyawa, terutama senyawa organik. Setiap serapan pada panjang gelombang
tertentu menggambarkan adanya suatu gugus spesifik.
Secara garis besar spektrofotometer terdiri dari bagian-bagian penting yaitu:
a) Sumber cahaya
Sumber cahaya pada spektrofotometer,
haruslah memiliki pancaran radiasi yang stabil dan intensitasnnya tinggi.
Sumber energi cahaya yang biasa untuk daerah tamak, ultraviolet dekat dan
infrared dekat adalah sebuah lampu pijar dengan kawat rambut terluar dari
wolform (tunsgten). Lampu ini mirip dengan bola lampu pijar biasa, daerah
panjang gelombang (λ) adalah 350-2200 nm. Untuk sumber pada daerah ultraviloet
(UV) digunakan lampu hidrogen atau lampu deuterium dengan panjang gelombang 175
ke 375 atau 400 nm.
b) Monokromator
Monokromator adalah alat yang
berfungsi untuk menguraikan cahaya polikromatis menjadi beberapa komponen
panjang gelombang tertentu (monokromatis) yang berbeda (terdispersi). Ada 2
macam monokromator yaitu prisma dan erating (kisi difraksi). Cahaya
monokromatis ini dapat dilihat dengan anjang gelombang tertentu yang sesuai
untuk kemudian dilewatkan melalui celah sempit yang disebut slit. Ketelitian
dari monokromator dipengaruhi juga oleh lebar celah (slidt width) yang dipakai.
c) Cuvet
Cuvet spektrofotometer adalah suatu
alat yang dipakai sebagai tempat contoh atau cuplikan yang akan dianalisis.
Cuvet harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut: (1) tidak berwarna sehingga
dapat mentransmisikan semua cahaya (2) permukaannnya secara optis harus
benar-benar sejajar (3) harus tahan (tidak bereaksi) terhadap bahan-bahan kimia
(4) tidak boleh rapuh (5) mempunyai bentuk yang sederhana. Cuvet biasanya
terbuat dari kwars, plexigalass, kaca, plastik dengan bentuk tangan empat
persegi panjang 1x1 cm, dan tinggi 5 cm. Pada pengukuran didaerah ini dipakai
cuvet kwarsa, sedangkan cuvet dari kaca tidak dapat dipakai sebab kaca
mengabsorbsi sinar UV. Semua macam cuvet dapat dipakai untuk pengukuran sinar
tampak.
d) Detektor
Peranan detektor penerima adalah
memberikan respon terhadap cahaya pada berbagai panjang gelombang. Detektor
akan megubah cahaya menjadi sinyal listrik yang selanjutnya akan ditampilkan
oleh penampil dalam bentuk jarum penunjuk atau angka digital. Syarat-syarat
ideal sebuah detektor yaitu kepekaan tinggi, perbandingan isyarat atau signal
dengan bising tinggi, respon konstan cepat dan signal minimum tanpa radiasi.
Signal listrik yang dihasilkan harus sebanding dengan tenaga radiasi.
e) Amplifier
Berfungsi untuk memperbesar arus
yang dihasilkan oleh detektor agar dapat dibaca oleh indikator yang biasanya
berupa recorder analog atau komputer.
Pada percobaan ini, dilakukan analisis penentuan kadar Fe3+ dalam
suatu sampel secara spektrofotometri, dengan teknik spektrofotometri cahaya
tampak. Pada percobaan pertama, terlebih dahulu dibuat larutan Fe3+
dengan konsentrasi 0 ppm, 4 ppm, 8 ppm, 12 ppm, dan 16 ppm, dari larutan induk
Fe3+ 100 ppm. Kemudian dilakukan absorbansi pada kelima larutan
dengan panjang gelombang 540 nm. Dan didapat hasil absorbansinya berturut-turut
0,000; 0,004; 0,033; 0,047; 0,053. Dari data tersebut dapat dilihat bahwa
semakin besar konsentrasi larutan standar, maka semakin besar pula
absorbansinya. Selanjutnya dilakukan pengukuran absorbansi pada sampel air
parit dengan panjang gelombang 540 nm dan didapat nilai absorbansinya 0,005.
Semakin pekat warna suatu larutan maka semakin banyak gelombang yang diserap larutan
tersebut.
Dari data dibuat kurva kalibrasi standar. Dari kurva kalibrasi standar
didapatkan persamaan linear y = 0,003x – 0,002. Persamaan ini digunakan untuk
menghitung kadar besi dalam sampel. Dimana (y) menyatakan nilai pengukuran absorbansi
dan (x) menyatakan kadar Fe dalam sampel. Setelah dilakukan perhitungan
diperoleh konsentrasi Fe3+ yang terdapat dalam sampel air parit
adalah sebesar 2,333.
Pada percobaan kedua dilakukan untuk menentukan panjang gelombang maksimum. Dengan
menggunakan larutan Fe3+ dengan konsentrasi 16 ppm dan dengan
panjang gelombang berturut-turut 540 nm, 545 nm, dan 550 nm. Diukur
absorbansinya dan didapat hasilnya berturut-turut 0,053; 0,059; 0,109. Dengan
melihat data yang ada dapat disimpulkan panjang gelombang maksimum adalah 550
nm, karena memiliki nilai absorbansi tertinggi.
Dalam percobaan ini, terdapat beberapa reagen yang digunakan yaitu larutan ion
Fe3+, dimana larutan ini adalah merupakan larutan yang akan
direaksikan. KCNS dalam percobaan berfungsi sebagai pembentuk senyawa kompleks
berwarna merah yang stabil dalam larutan, dengan reaksi : Fe3+ +
nKCNS- à [Fe (CNS)n] 3-n. HNO3
berfungsi sebagai katalis yang mempercepat reaksi, juga sebagai asam kuat yang
menjaga larutan berada pada pH optimal, karena jika pH terlalu besar akan
terjadi endapan dari garam besi.
Prinsip percobaan penentuan kadar Fe3+ secara spektrofotometri yaitu
mengukur transmitan atau absorbansi dari suatu cuplikan sebagai fungsi dari
konsentrasi, sehingga akan didapatkan konsentrasi Fe3+ yang
terkandung dalam sampel.
Berdasarkan berkas sinar diatas, maka spektrofotometer dapat dibedakan menjadi
2, yaitu:
1) Spektrofotometer single beam
Sengle beam instrumen dapat
digunakan untuk kuantitatif dengan megukur absorbansi pada panjang gelomang
tunggal. Panjang gelombang paling rendah adalah 190-210 nm dan paling tinggi
adalah 800-1000 nm.
2) Spektrofotometer double beam
Spektrofotometer double beam dapa
mengukur dua larutan yaitu larutan contoh dan larutan pembanding.
Spektrofotometer double beam nilai blanko dapat langsung diukur dengan larutan
yang dirugikan dalam satu kali.
Faktor kesalahan pada percobaan ini adalah:
-
Pengenceran
yang kurang tepat sehingga didapat nilai absorban yang kurang tepat
-
Pengaturan
intensitas transmitan tidak pas 100, sehingga diperoleh hasil yang kuran tepat.
Dalam percobaan ini terdapat
beberapa perlakuan yang dilakukan, yaitu:
1. Pengenceran 0, 4, 8, 12, 16 ppm adalah
untuk membuat larutan Fe3+ menjadi parameter absorbansi terhadap
konsentrasi Fe3+
2. Penyaringan dilakukan untuk
menghilangkan kotoran atau partikel-partikel padat yang terdapat pada sampel.
BAB 5
PENUTUP
5.1
Kesimpulan
Berdasarkan
hasil percobaan penentuan konsentrasi Fe3+ secara spektrofotometri
dapa disimpulkan:
- Pada percobaan didapat nilai
absorbansi larutan Fe3+ 0 ppm, 4 ppm, 8 ppm, 12 ppm, dan 16 ppm pada
panjang gelombang 540 nm berturut-turut adalah 0; 0,004; 0,033; 0,047; 0,053,
sehingga melaui perhitungan berdasarkan persamaan garis dan grafik hubungan
antara konsentrasi dengan absorbansi didapat konsentrasi Fe3+ yang
terdapat dalam sampel air parit adalah 2,333.
- Secara garis besar spektrofotometer
terdiri dari bagian-bagian yang penting, yaitu sumber cahaya, monokromator,
cuvet, detektor, amplifier, dan indikator.
- Pada percobaan dengan menggunakan
larutan Fe3+ 16 ppm, nilai absorbansi yang didapat pada panjang
gelombang 540, 545, 550 nm di dapatkan absorbansinya 0,053, 545 nm sebesar
0,059 dan pada 550 nm didapatkan absorbansinya sebesar 0,109. Sehinga panjang
gelombang maksimum adalah 550 nm, karena memiliki nilai absorbansi tertinggi.
5.2 Saran
Sebaiknya pada percobaan penentuan kadar pada suaty senyawa dalam sampel,
tidak hanya terfokus pada satu unsur saja seperti Fe, tetapi dapat dicari
konsentrasi atau kadar pada unsur yang lain seperti Mn atau Pb, sehingga hasil
yang didapat beragam dan dapat dibandingkan.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar