Senin, 01 Desember 2014

LAPORAN PRAKTIKUM ANALISIS SPEKTROSKOPI PERCOBAAN III PENENTUAN KONSENTRASI LARUTAN TAK BERWARNA DENGAN SPEKTROFOTOMETER UV-VIS


LAPORAN PRAKTIKUM
ANALISIS SPEKTROSKOPI
PERCOBAAN III
PENENTUAN KONSENTRASI LARUTAN TAK BERWARNA DENGAN SPEKTROFOTOMETER UV-VIS




 






                                               NAMA                    : Ahmad Hukama
                                               NIM                         : J0B113217          
                                               KELOMPOK         : II (Dua)
                                               ASISTEN                : Riri Al Kahfi









PROGRAM STUDI DIII ANALIS FARMASI DAN MAKANAN
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
BANJARBARU
                                                            2014
PERCOBAAN III
PENENTUAN KONSENTRASI LARUTAN TAK BERWARNA DENGAN SPEKTROFOTOMETER UV-VIS

I.         TUJUAN PERCOBAAN
Tujuan dari percobaan ini adalah menentukan konsentrasi larutan KNO2 dan KNO3 secara spektrofotometer ultraviolet.

II.      TINJAUAN PUSTAKA
Pengukuran absorbansi atau transmitansi dalam spektroskopi ultraviolet dan daerah tampak digunakan untuk analisa kualitatif dan kuantitatif spesies kimia. Absorbansi spesies ini berlangsung dalam dua tahap, yang pertama yaitu M + hv = M*, merupakan eksitasi spesies akibat absorpsi foton (hv) dengan waktu hidup terbatas. Tahap kedua adalah relaksasi dengan berubahnya M* menjadi spesies baru dengan reaksi fotokimia. Absorbsi dalam daerah ultraviolet dan daerah tampak menyebabkan eksitasi elektron ikatan. Puncak absorpsi (lmax) dapat dihubungkan dengan jenis ikatan-ikatan yang ada dalam spesies. Spektroskopi absorspi berguna untuk mengkarakterisasikan gugus fungsi dalam suatu molekul dan untuk analisis kuantitatif. Spesies yang mengabsorpsi dapat melaukan transisi yang meliputi (a) elektron, p,s, n (b) elektron-elektron d dan f (c) transfer muatan elektron (Khopkar, 2002).
Serapan cahaya oleh molekul dalam daerah spektrum ultraviolet dan terlihat tergantung pada struktur elektronik dari molekul. Spektra ultraviolet dan terlihat dari senyawa-senyawa organik berkaitan erat transisi-transisi diantara tingkatan-tingkatan tenaga elektronik. Disebabkan karena hal ini, maka serapan radiasi ultraviolet/terlihat sering dikenal sebagai spektroskopi elektronik. Transisi-transisi tersebut biasanya antara orbital ikatan atau orbital pasangan bebas dan orbital non ikatan tak jenuh atau orbital  anti ikatan. Panjang gelombang serapan adalah merupakan ukuran dari pemisahan tingkatan-tingkatan tenaga dari orbital-orbital yang bersangkutan. Pemisahan tenaga yang paling tinggi diperoleh bila elektron-elektron dalam ikatan --s tereksitasi yang menimbulkan serapan dalam daerah dari 120 hingga 200 nm. Daerah ini dikenal sebagai daerah ultraviolet vakum dan relatif tidak banyak memberikan keterangan. Diatas 200 nm eksitasi elektron dari orbital-orbital p dan d dan orbital p terutama sistem terkonjugasi --p segera dapat diukur dan spektra yang diperoleh memberikan banyak keterangan. Dalam praktek, spektrometri ultraviolet digunakan terbatas pada sistem-sistem terkonjugasi. Keuntungan yang selektif dari serapan ultraviolet yaitu gugus-gugus karakteristik dapat dikenal dalam molekul-molekul yang sangat kompleks. Sebagian besar dari molekul yang relatif kompleks mungkin memperoleh spektrum yang semacam dari molekul yang sederhana (Sastrohamidjojo, 1985).
Semua molekul dapat mengabsorpsi radiasi dalam daerah UV-tampak karena mereka mengandung elektron baik sekutu maupun menyendiri, yang dapat dieksitasikan ke tingkat energi yang lebih tinggi. Panjang gelombangg dimana absorpsi itu terjadi, bergantung seberapa kuat electron itu terikat dalam molekul itu. Elektron dalam suatu ikatan kovalen tunggal terikat dengan kuat, dan diperlukan radiasi berenergi tinggi atau panjang gelombang pendek, untuk eksitasinya (Day & Underwood, 1981).
Suatu spektrofotometer tersusun dari sumber spektrum tampak yang kontinyu, monokromator, sel pengabsorpsi untuk larutan sampel atau balnko dan suatu alat untuk mengukur perbedaaan absorpsi antara sampel dan blanko ataupun pembanding.
a.    Sumber yang biasa digunakan pada spektroskopi absorpsi adalah lampu wolfarm. Lampu hydrogen atau lampu deuterium digunakan untuk sumber pada daerah UV. Kebaikan lampu wofarm adalah energi yang dibebaskan tidak bervariasi pada berbgai panjang gelombang.
b.    Monokromator :Digunakan untuk memperoleh sumber sinar yang monokromatis. Alatnya dapat berupa prisma atau grating. Untuk mengarahkan sinar monokromatis yang didinginkan dari hasil penguraian ini dapat digunakan celah untuk mendapatkan panjang gelombang yang diinginkan.
c.    Sel absorpsi: untuk pengukuran pada daerah UV kita harus menggunakan sel kuarsa hasil leburan karena gelas tidak tembus cahaya pada daerah ini. Sel yang biasa digunakan berbentuk persegi, tetapi bentuk silinder dapat juga digunakan.
d.   Detektor: Peranan detektor penerima adalah memberikan respon terhadap cahaya pada berbagai panjang gelombang. Pada spektrofotometer, tabung pengganda elektron yang digunakan prinsip kerjanya telah diuraikan (Khopkar, 2002).
Metode spektrofotometri dapat digunakan untuk penetapan kadar campuran dengan spektrum yang tumpang tindih tanpa pemisahan terlebih dahulu. Karena perangkat lunaknya mudah digunakan untuk instrumentasi analisis dan mikrokomputer, spektrofotometri banyak digunakan di berbagai bidang analisis kimia terutama farmasi (Karinda et al, 2013). Spektrum absorbsi dalam daerah-daerah ultraungu dan tampak umumnya terdiri dari satu atau beberapa pita absorpsi yang lebar.  Semua molekul dapat menyerap radiasi dalam daerah UU-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 (Day & Underwood, 1981).




III.   ALAT DAN BAHAN
A.        Alat
Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini adalah beaker glass, botol semprot, buret, kuvet kotak, labu takar, monitor BMC Internasional, pipet tetes, pipet volume, Printer IEE 00-100263-XX, propipet, spektrofotometer UV-Vis DMS 100, dan tube film.
B.    Bahan
Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah akuades, dan larutan standar 10-2- 10-4 M KNO3.

IV.   PROSEDUR KERJA
A.    Kurva kalibrasi larutan KNO3
1.      Dihidupkan alat spektrofotometer, monitor dan printer selama 15-30 menit.
2.      Dipilih sistem optic daerah UV dengan menekan tombol dengan tanda UV 0n-off.
3.      Dipilih skala untuk penentuan absorbans dengan memasukkan nilai absorbans tertinggi pada ORD MAX dan absorban terendah pada ORD MIN.
4.      Dipilih pembacaan TIME CONSTANT untuk lamanya pembacaan sampel hingga tampil dilayar monitor.
5.      Dipilih panjang gelombang maksimum untuk daerah tertinggi dan daerah minimum untuk daerah terendah.
6.      Dimasukkan blanko pada kuvet kotak dan mengamati pembacaan pada layar monitor.
7.      Dimasukkan salah satu konsentrasi larutan untuk melakukan scan panjang gelombang absorbans maksimum.
8.      Dipilih panjang gelombang maksimum ini sebagai nilai panjang gelombang tetap (FIXED WAVELENGTH).
9.      Diukur nilai absorbans semua larutan standar untuk memperoleh kurvanya (secara regresi linier).
B.    Menentukan konsentrasi larutan KNO3
1.        Diukur konsentrasi larutan cuplikan dengan mengukur absorbansnya pada panjang gelombang maksimum.
2.      Dialurkan nilai absorbans yang diperoleh dalam kurva kalibrasi yang diperoleh dari larutan standar.

V.       HASIL DAN PEMBAHASAN
A.    Hasil
Tabel 1. Penentuan Absorbansi KNO3 pada λmaks = 209 nm
Konsentrasi KNO2 (M)
A
1.10-2
5.10-3
1.10-3
5.10-4
1.10-4
2,376
2,590
2,270
2,433
2,376
             
                 Grafik 2. Hubungan antara Konsentrasi dengan Absorbansi KNO3 pada
λmaks= 209 nm

Tabel 2. Penentuan Absorbansi Sampel
Sampel
Absorbansi
KNO3
2,470

B.     Perhitungan
Untuk larutan KNO3
Diketahui:        Absorbansi larutan = 2,470
y = 0,015x + 2,401
Absorbansi = y
Ditanya:     x (konsentrasi) = …..?
Penyelesaian:
y = 0,015x + 2,401
2,470 = 0,015x + 2,401
2,470 – 2,401 = 0,015x
0,069
0,015
 
0,069 = 0,015x
=

= 4,6 M

C.    Pembahasan
Pada percobaan kali ini alat yang digunakan adalah spektrofotometer ultraviolet. Dimana tersusun dari sumber spektrum tampak yang kontinu, monokromator, sel pengabsorbsi untuk larutan sampel atau blanko dan suatu alat untuk mengukur perbedaan absorbsi antara sampel dan blanko ataupun pembanding. Pada prinsipnya, spektrofotometri muncul karena pada kondisi tertentu, suatu zat yang dikenai energi, misalnya energi cahaya, elektron-elektronnya dapat tereksitasi dari keadaan dasar (groud state) menjadi keadaan tereksitasi (excitated state). Keadaan ini menyebabkan dilepaskannya atau diemisikannya suatu gelombang elektromagnetik sehingga besarnya energi itu dapat diukur sebagai fungsi dari panjang gelombang. Artinya pengukuran energi tersebut berdasarkan panjang gelombang tertentu dan menghasilkan serapan yang tertentu pula. 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.
Spektrofotometer UV-Vis harus dilakukan kontrol kebersihan dari tempat sampel dan blanko yang dianalisis. Hal ini disebabkan serapan cahaya akan terganggu apabila kondisi sampel dan blanko yang diletakkan pada kuvet tidak bersih. Pemilihan akuades sebagai blanko dikarenakan akuades tidak menyerap sinar ultraviolet, sehingga cocok untuk dipakai dalam percobaan ini, di mana sampel yang digunakan adalah larutan KNO3. Preparasi sampel dilakukan dengan memvariasikan konsentrasi sampel dari konsentrasi 10-2 M sampai dengan 10-4 M. Kemudian, dengan menggunakan sampel dengan konsentrasi terendah, ditentukan panjang gelombang maksimum dari larutan KNO3 memakai spektrofotometer UV-Vis dengan mengatur panjang gelombang pada sinar UV.
 Absorbans suatu senyawa pada suatu panjang gelombang tertentu bertambah dengan banyaknya molekul yang mengalami transisi. Oleh karena itu absorbans bergantung pada struktur elektronik senyawanya dan juga pada kepekatan contoh dan panjangnya sel contoh. Karena itu ahli kimia menyatakan absorpsi energi itu sebagai absorpsivitas molar dan bukan sebagai absorbans sebenarnya. Absorpsivitas molar (biasanya dilaporkan pada lmax) merupakan suatu nilai yang dapat diproduksi ulang yang dimasukkan dalam perhitungan konsentrasi dan panjang sel. Pada percobaan ini untuk KNO3 panjang gelombang maksimum yang digunakan adalah 209 nm. Pada panjang gelombang maksimum ini dapat diperoleh kepekaan analisis yang tinggi karena bisa memenuhi hukum Lambert–Beer.
Pada penentuan konsentrasi larutan KNO3 (larutan cuplikan), dilakukan pengukuran absorbans larutan tersebut dengan konsentrasi yang berbeda-beda pada panjang gelombang maksimum yang dihasilkan. Pengenceran yang digunakan adalah 0,01; 0,005; 0,001; 0,0005; 0,0001. Dari hasil yang telah diperoleh, semakin kecil konsentrasi suatu larutan maka absorbansnya juga akan semakin kecil, begitu juga sebaliknya yang berarti nilai absorbans berbanding lurus dengan konsentrasi. Setelah diperoleh nilai absorbans dari larutan standar, maka dibuat grafik hubungan konsentrasi terhadap absorbans. Apabila garfik yang dihasilkan berbentuk garis lurus melalui titik nol, maka hukum Lambert-Beer terpenuhi. Jika pengukuran absorbansi dilakukan pada panjang gelombang maksimum maka akan terbentuk grafik yang umumnya datar, dan jika pengukuran diulangi maka kesalahan yang ditimbulkan pada panjang gelombang maksimum dapat diperkecil sehingga pengukuran di daerah tersebut hasilnya reprodusible. Nilai absorbans yang dihasilkan dipengaruhi oleh jenis pelarut, pH larutan, suhu, konsentrasi tinggi elektrolit-elektrolit dan adanya zat pengganggu.
Nilai regresi linear (R) dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi larutan cuplikan. Regresi linear yang mendekati 1, maka absorbans yang dihasilkan sudah cukup baik (mendekati kebenaran). Dari grafik hubungan konsentrasi KNO3 terhadap absorbansnya pada panjang gelombang maksimum 209 nm, diperoleh nilai R sebesar 0,078. Berdasarkan grafik tersebut nilai R tidak mendekati 1, yang berarti grafik tidak memenuhi hukum Lambert-Beer.
Absorbansi cuplikan dari KNO3 yang dihasilkan pada konsentrasi 0,01 sebesar 2,376, konsentrasi 0,005 nilai absorbansinya sebesar 2,590, konsentrasi 0,001 nilai absorbansinya sebesar 2,470, konsentrasi 0,0005 nilai absorbansinya sebesar 2,433 dan konsentrasi 0,0001 sebesar 2,376. Nilai basorbansi tersebut kemudian dimasukkan ke dalam persamaan regresi linear, dimana asorbansi sebagai nilai y. Nilai absorbansi pada larutan KNO3 adalah y = 0,015x + 2,401. Nilai absorbansi pada larutan KNO3 adalah 2,470 dan nilai konsentrasinya adalah 4,6 M.
VI.   KESIMPULAN
Kesimpulan yang didapat dari percobaan yang telah dilakukan yaitu :
1.    Spektrofotometer atau instrumen yang digunakan untuk mempelajari serapan atau emisi radiasi elektromagnetik sebagai fungsi panjang gelombang pada percobaan ini adalah spektrofotometer UV-Vis.
2.    Nilai absorbansi dari KNO3 pada panjang gelombang maksimum 209 nm  untuk larutan KNO3 sebesar 2,470
3.    Grafik pada percobaan ini didapatkan persamaan y = 0,015x + 2,401 dan nilai R = 0,078 dan nilai X atau konsentrasi KNO3 dengan panjang gelombang 209 nm adalah 4,6 M.
























DAFTAR PUSTAKA
Day, R.A. & Underwood, A. L. 1981. Analisa Kimia Kuantitatif. Erlangga. Jakarta.

Karinda, M., Fatimawali, G. Citraningtyas. 2013. Perbandingan Hasil Penetapan Vitamin C Mangga Dodol Dengan Menggunakan Metode Spektrofotometri UV-Vis Dan Iodimetri. Jurnal Ilmiah Farmasi Vol. 2 No. 01:87.

Khopkar, S. M. 2002. Konsep Dasar Kimia Analitik. UI Press. Jakarta.
Sastrohamidjojo, H. 1985. Spektroskopi. Liberty. Yogyakarta.

1 komentar:

  1. kak...untuk sample makanan preparasinya gimana n perlu pengompleks gk???

    BalasHapus