LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM

ANALISIS SPEKTROMETRI

SPEKTROFOTOMETRI

NAMA : SUKMANING SYAHRI

NO. BP : 0810412036

JURUSAN : KIMIA

FAKULTAS : MIPA

HARI/TGL PRAK : MINGGU/21 MARET 2010

KELOMPOK : IV (EMPAT)

REKAN KERJA : 1. FAKHRUL IHSAN (06132048)

2. ELISA MARLINA (0810411008)

3. MIRANDA DIRLIANA (0810413086)

4. RENO PURNAMA ZALNI (0810413112)

ASISTEN : YOGI GUSPUTRA

LABORATORIUM ELEKTRO

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS ANDALAS

PADANG

2010

SPEKTROFOTOMETRI

I TUJUAN

1. Mempelajari dan memahami peralatan spektrofotometris.

2. Memahami dan mempelajari sifat serapan suatu larutan terhadap variasi

panjang gelombang.

3. Analisa kadar Cu2+ dalam larutan sampel CuSO4.5H2O

II TEORI

Spektrofometris merupakan suatu metoda analisis yang berdasarkan pada

pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu lajur larutan berwarna pada

panjang gelombang yang spesifik dengan menggunakan monokromator

prisma/kisi difraksi dan detektor tabung foto hampa.

Spektrofotometer adalah alat yang digunakan untuk menganalisa suatu

senyawa baik kuantitatif maupun kualitatif, dengan cara mengukur transmitan

ataupun absorban suatu cuplikan sebagai fungsi dari konsentrasi.

Spektrofotometris dapat dianggap sebagai perluasan suatu pemeriksaan visual,

lebih mendalam dari absorpsi energi radiasi oleh macam-macam zat.

Perbedaan-perbedaan antara spektrofotometris dan filter-fotometer

adalah :

1. Daerah spektrum elektromagnetik

Untuk filter-fotometer hanya dapat digunakan untuk pengukuran serapan

sinar tampak (380 – 750 nm). Sedangkan untuk spektrofotometer dapat

dibuat untuk serapan baik di daerah sinar tampak, maupun di daerah UV

(200 – 800) dan di daerah inframerah (di atas 750 nm).

2. Sumber sinar

Filter-fotometer cukup menggunakan lampu kawat wolfram karena hanya

digunakan untuk daerah tampak, tetapi spektrofotometer digunakan lampu

awan muatan hidrogen atau deuterium (spektrofotometer UV).

Spektrofotometer IR menggunakan pemijar nerst dan spektrofotometer

sinar tampak menggunakan lampu kawat wolfram sebagai sumber energi.

3. Alat pemilih pita panjang glombang

Untuk filter-fotometer menggunakan filter sebagai alat pemilih pita

panjang gelombang sedangkan untuk spektrofotometer menggunakan kisi

difraksi dan prisma.

4. Alat detektor sinar

Pada filter-fotometer sebagai detektor digunakan fotosel atau sel lapisan

penghalang. Sebaliknya, spektrofotometer menggunakan tabung foton

hampa (vacuum-phototube) atau tabung foton pelipat ganda

(photomultiplier-tube) sebagai detektornya.

5. Bahan pembuat sel atau kuvet

Untuk spektrofotometer sinar tampak menggunakan kaca sebagai

kuvetnya begitu juga dengan filter-fotometer. Sedangkan spektrofotometer

IR memakai kuvet dari kristal garam dan kuvet dari kuarsa dipakai untuk

spektrofotometer UV.

6. Kegunaan

Filter-fotometer digunakan untuk analisa kuantitatif, dimana dilakukan

pengukuran serapan atau cuplikan atau lebih pada satu pita panjang

gelombang saja (biasanya pada panjang gelombang dengan absorban

maksimum). Sebaliknya, spektrofotometer mempunyai dua kegunaan,

yaitu kuantitatif dan kualitatif. Analisa kuantitatif yaitu pengukuran

absorban atau transmitan pada satu panjang gelombang tertentu. Analisa

kualitatif yaitu dengan pembuatan spektrum serapan karena masing-

masing senyawa mempunyai spektrum yang khas.

Alat analisa kuantitatif (penentuan kadar suatu zat), alat ini dapat dipakai

karena :

a. Dapat digunakan secara luas baik untuk penentuan senyawa organik

maupunsenyawa anorganik, baik berwarna maupun tidak berwarna.

Dengan syarat bilalarutan tidak berwarna maka harus direaksikan terlebih

dahulu dengan reagen tertentu atau reaksi kimia tertentu.

b. Mempunyai kepekaan yang tinggi. Dimana dapat dideteksi suatu

senyawa dengan konsentrasi 10-7M.

c. Sangat selektif, dapat menentukan suatu komponen tanpa pemisahan

dengan mengatur kodisi.

d. Pengerjaannya mudah dan cepat, bisa mendeteksi 5-10 cuplikan / menit.

SPEKTROFOTOMETRI ULTRAVIOLET DAN SINAR TAMPAK

Spektrum absorpsi dalam daerah-daerah ultraviolet dan sinar tampak

umumnya terdiri dari satau atau beberapa pita absorpsi. Semua molekul dapat

menyerap radiasi dalam daerah UV-tampak, karena mengandung elektron yang

dipakai bersama maupun yang tidak dapat dieksitasikan ke tingkat energi yang

lebih tinggi. Panjang gelombang yang terjadi pada waktu absirpsi tergantung pada

bagaimana eratnya elektron terikat pada molekul.

Kebanyakan penggunaan spektrofotometer UV dan sinar tampak pada

senyawa organik yang berdasarkan transisi -* atau n-* dan karena itu

memerlikan adanya kromofor di dalam molekulnya. Transisi ini terjadi dalam

daerah spektrum kira-kira 200 – 700 nm.

Identifikasi kualitatif senyawa organik dalam daerah ini terbatas dari

inframerah. Hal ini disebabkan pita absorpsinya luas, akan tetapi gugus fungsi

tertentu, seperti karbonil, nitro dan sistem konjugasi, memang menunjukkan

puncak-puncak yang khas.Pada percobaan ini spektrofotometer yang digunakan

adalah spektrofotometer sinar tampak (spektronik-20).

Bagan alat dan komponen-komponen spektrofotometer :

KETERANGAN :

1. sumber sinar

2. monokromator

1 2 3 4 65

3. cuvet

4. detektor

5. amplifier

6. recorder

a. Sumber sinar

Sumber sinar yang baik untuk pengukuran absorban seharusnya memancarkan

spektrum yang kontinyu dan berintensitas tinggi serta merata di daerah

panjang gelombang yang dikehendaki. Untuk sinar tampak menggunakan

lampu wolfram.

b. Monokromator

Berfungsi untuk merubah sinar polikromatis menjadi sinar monokromatis.

Unsur yang terpenting dari monokromator adalah sistem celah dan unsur

dispersif. Spektrofotometer daerah tampak menggunakan prisma gelas,

sedangkan spektrofotometer UV dan IR menggunaka prisma dari bahan

kuarsa.

c. Kuvet

Kebanyakan spektrofotometer melibatkan larutan, dengan demikian wadah

sampel merupakan sel untuk menempatkan cairan di dalam sinar

spektrofotometer. Sel harus diisi sedemikian rupa sehingga berkas cahaya

lewat larutan sampai dengan seluruh miniskus diatas sinar.

d. Detektor

Merupakan alat yang mampu mendeteksi dan sekaligus merubah energi sinar

menjadi sinyal listrik.

e. Amplifier

Alat penguat arus, sinyal listrik yang dihasilkan sangat lemah sekali, sehingga

dengan adanya amplifier sinyal listrik dapat diukur.

f. Recorder

Alat pencatat sinyal listrik yang dapat dilihat pada jarum penunjuk skala.

Keuntungan dari spektrofotometer untuk keperluan kuantitatif antar lain :

Dapat digunakan secara luas

Memiliki kepekaan yang tinggi

Keselektifannya cukup baik

Tingkat ketelitian tinggi

Senyawa-senyawa yang diukur dengan metoda ini harus memenuhi hukum

Lambert-Beer yaitu :

1. Bila suatu sinar monokromatis dilewatkan pada medium pengabsorpsi,

maka berkurangnya intensitas cahaya per unit tebal medium sebanding

dengan intensitas cahaya tersebut.

2. Berkurangnya intensitas cahaya per unit konsentrasi akan berbanding lurus

dengan intensitas cahaya.

Rumus Lambert-Beer :

A = a . b . c

A = - log T

Rumus yang digunakan untuk analisis campuran dua komponen adalah :

Axyλ1 = axλ1 . b . cx + ayλ1 . b . cy

A2xyλ2 = axλ2 . b . cx + ayλ2 . b . cy

III PROSEDUR PERCOBAAN

3.1 Alat dan Bahan

1. 1 set peralatan spectronic – 20

2. Labu ukur 100 mL

3. Pipet gondok

4. Buret 50 mL

5. Larutan metilen blue 0,05%

6. larutan rhodamin B 0,05 %

7. HCl 0,1 N

8. Aquadest

9. Kuvet

10. Gelas ukur

3.2 Cara Kerja

a. Pembuatan larutan standar

1. Pipet 1 ml larutan metilen blue 0,05 % ke dalam labu ukur 100 ml dan

encerkan dengan HCl 0,1 N sampai tanda batas.

2. Pipet 1 ml larutan metilen red 0,05 % ke dalam labu ukur 100 ml dan

encerkan dengan HCl 0,1 N sampai tanda batas.

3. Ukur transmitan kedua larutan pada panjang gelombang 340 nm sampai

dengan 600 nm dengan beda 10 nm.

4. Sisipkan pengukuran dengan beda 5 nm pada daerah panjang gelombang

srapan maksimumnya. Dari data pengukuan tentukan nilai panjang

gelombang serapan maksimum masing-masing komponen tersebut.

b. Cara pemakaian alat

1. Hubungkan alat dengan sumber arus, hidupkan dengan memutar tombol

ON/OF sebelah kiri kea rah kanan, dan biarkan alat stabil selama kurang

lebih 15 menit, lalu atur tombol set zero.

2. Tekan tombol A/T/C sampai mode A ( adsorban muncul pada layar )

3. Tekan tombol nm Δ atau sampai panjang yang diinginkan muncul dilayar

panjang gelombang bergeser dengan cpat bila tombol ditahan

4. Masukkan kuvet berisi blanko. Pastikan bagian yang jernih dari kuvet

lewat jalur sinar.

5. Tekan tombol ABS/100%T untuk menolkan alat

6. Keluarkan blanko, kemudian masukkan kuvet berisi larutan akan diukur.

Catat nilai A yang muncul pada layar. Lakukan penggantian larutan untuk

mengukur nilai A dari semua larutan akan diukur.

7. Untuk mengukur A pada panjang gelombang lain,ulangi dari langkah

nomor 3

3.3 Skema Alat

Gambar alat Spectronic 20

Keterangan :

A : tombol on / off,

B : tombol 100% T,

C : tombol pengatur panjang gelombang,

D : tempat sampel (kuvet).

IV DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Data dan Perhitungan

Menentukan Panjang Gelombang ( maks ) CuSO4.5H2O pada 300

ppm

Panjang Gelombang ( ) Absorban (A)

700 nm 0,191

680 nm 0,219

660 nm 0,246

640 nm 0,270

620 nm 0,290

610 nm 0,296

600 nm 0,298

590 nm 0,296

580 nm 0,290

570 nm 0,279

560 nm 0,264

550 nm 0,244

540 nm 0,222

520 nm 0,172

500 nm 0,130

Penyerapan Maksimum :

CuSO4.5H2O pada λmaks = 600 nm A = 0,298

Data untuk larutan standar CuSO4.5H2O pada λmaks = 600 nm

Larutan Standar Absorban (A)

0 ppm 0

100 ppm 0,120

200 ppm 0,167

300 ppm 0,298

400 ppm 0,378

500 ppm 0,427

Data untuk sample yang diberikan, (pengukuran pada λmaks = 600 nm)

Sampel Absorban (A)

I 0,144

II 0,196

III 0,199

4.2 Pembahasan

Pada percobaan ini , larutan sampel yang digunakan adalah metilen red

0,05 % dan metilen blue 0,05 %. Sebelumnya kedua larutan tersebut diencerkan

dengan HCl 0,1 N sampai tanda batas labu ukur 50 ml. Kemudian kedua larutan

tersebut dimasukkan kedalam kuvet untuk mengukur nilai adsorban dengan

memvariasikan panjang gelombang dari 410 nm sampai 700 nm dengan interval

panjang gelombang 10 nm.

Dari alat yang digunakan langsung didapatkan nilai absorbannya. Dimana

nilai absorban merupakan logaritma dari nilai transmitan. Untuk alat yang lama

kita hanya mendapatkan nilai transmitannya, tetapi nilai transmitan tersebut harus

diubah dulu menjadi absorban. Nilai transmitan berbanding terbalik dengan

adsorban. Semakin besar nilai transmitan maka nilai adsorbannya semakin kecil.

Dari data yang diperoleh pada praktikum ini dapat dilihat nilai panjang

gelombang serapan maksimumnya, yaitu pada panjang gelombang 520 untuk

metilen red dan 660 untuk metilen blue. Hal yang sama dilakukan untuk larutan

tugas. Larutan yang diberikan asisten diukur nilai absorbannya pada panjang

gelombang serapan maksimumnya. Dari data tersebut dapat diketahui nilai

konsentrasi metilen blue adalah sebesar 1,841 x 10-4 dan nilai konsentrasi metilen

red adalah 3,675 x 10-4.

Didapat persen kesalahan yang cukup kecil dalam percobaan ini, hal ini

berarti dalam melakukan pengukuran absorban dari sampel dengan panjang

gelombang maksimum larutan masing-masing tidak terlalu salah atu mendekati

benar. Tidak didapatnya nilai persen kesalahan 0 % karena banyak factor yang

mempengaruhinya seperti bersih tidaknya sisi kuvet yang akan dikenai oleh sinar

pada alat tersebut yang akan mempengaruhi serapan yang diserap oleh larutan

yang melalui sell penyerap tersebut, hal lain yaitu karena ada beberapa factor yang

mempengaruhinya, yaitu baik dari penggunaan alat yang kurang stabil dan tidak

tepatnya memasukkan sample dalam kuvet kedalam alat spektrofotometer

tersebut.

Pada dasarnya untuk alat spektrofotometer Uv-Vis tersebut merupakan

pengukuran panjang gelombang pada range 190-800 nm. Untuk Serapan cahaya

yang diserap oleh larutan sampel tersebut tergantung konsentrasi dari larutan

tersebut dimana semakin besar konsentrasi suatu larutan maka serapan intensitas

warna pada panjang gelombang tertentu akan semakin besar, begitu sebaliknya

jika konsentrasi sampel kecil maka serapannya juga kecil dan nilai transmitan atau

sinar yang diteruskan akan semakin besar. Suatu konsentrasi dari larutan dapat

ditentukan dari kepekatan dari warna larutan sampel tersebut. semakin tua /gelap

warna sampel larutan berarti konsentrasi larutan semakin besar, begitu sebaliknya.

Untuk percobaan ini digunakan alat spektrofotometer yang kepekaannya

tinggi terhadap sampel yang digunakan, lebih efisien dan lebih mudah

menggunakannya, serta sangat selektif untuk penentuan komponen berdasarkan

serapan oleh panjang gelombang tertentu yang diterima oleh sampel tersebut.

Kurva Metilen Red

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0 200 400 600 800

Panjang gelombang

Ab

sorb

an

Kurva Metilen Blue

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0 200 400 600 800

Panjang Gelombang

Abs

orba

n

V. KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Dari praktikum yang telah dilakukan mengenai spektrofotometri,

dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

- Konsentrasi metilen blue dan metilen blue adalah 5 x 10-4

- Panjang gelombang serapan maksimum metilen red 520 nm.

- panjang gelombang serapan maksimum metilen blue 660 nm.

- Serapan suatu larutan terhadap panjang gelombang tertentu tergantung

konsentrasi larutan

- Panjang gelombang yang digunakan adalah range pada daerah sinar UV dan

Visibel.

- Semakin pekat warna larutan maka semakin besar konsentrasinya begitu

sebaliknya.

- Persen kesalahan pada sampel metilen red adalah 8,125 % dan metilen blue

adalah 7,95 % pada pengukuran serapan panjang gelombang maksimum

masing-masingnya.

Saran

Agar praktikum selanjutnya dapat berjalan lebih baik, maka

disarankan agar :

1. Teliti dalam melakukan pengenceran.

2. Tekunkan pengukuran dengan tepat dan teliti dalam membaca skala.

3. Lakukan perhitungan dengan benar.

4. Perhatikan tanda segitiga pada kuvet agar sisi yang sebagai penerima sinar

tidak salah letak atau sisi.

DAFTAR PUSTAKA

Catatan kuliah Analisa Spektrometri

Buku Penuntun Praktikum Analisa Spektrometri

www.biology.Isu.edu/introbio/tutorial/Spec/spectrophotometry.html

www.acp.edu/facultystaff/genchem/GC2/lab/spectro.htm