SPEKTROFOTOMETRI
Oleh :
Lestari Tisnawati
103020008
Intisari
Dalam penggunaan masa sekarang, istilah
spekfotometri mengingatkan pengukuran berapa jauh energi radiasi diserap oleh
suatu sistem sebagai fungsi panjang gelombang dari radiasi, maupun pengukuran
adsorpsi terisolasi pada suatu panjang gelombang tertentu (Underwood, 1981,
hal 383). Sampel yang diukur bergantung
pada panjang gelombang yang dilakukan dan tersedia pilihan antara 400 –
700 nm(Tim Kimia Analitik, 2008, hal
29). Tujuan percobaan spektrofotometri adalah untuk menentukan konsentrasi Fe3+
dan konsentrasi sampel berdasarkan adsorpsi terhadap warna tertentu. Prinsip
percobaan spekfotometri adalah berdasarkan penyerapan sinar polikromatik dan
kesamaan warna dengan menggunakan tiosianat serta berdasarkan Hk. Beer dimana
bila sinar cahaya monokromatis suatu media transparan maka akan bertambah
turunya intensitas cahaya yang diturunkannya sebanding dengan tebalnya. Spektrofotometri
merupakan metode analisis yang didasarkan pada antaraksi atom atau ion atau
molekul dengan cahaya atau sinar elektromagnetik. Penentuan kadar zatnya akan
berdasarkan hasil analisis spektrum zat tersebut. Spektofotometer sesuai dengan
namanya adalah alat yang terdiri dari spektrometer dan fotometer. Spektrometer
menghasilkan sinar dari spektrum dengan panjang gelombang tertentu dan
fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditrasmisikan atau yang
diadsorpsi. Jadi spektrofotometer digunakan untuk mengukur energi secara
relatif jika energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan atau diemisikan
sebagai fungsi dari panjang gelombang (Khopkar, 2007, hal 215). Kelebihan
spektrometer disbandingkan fotometer adalah panjang gelombang dari sinar puth
dapat lebih terseleksi dan ini diperoleh dengan alat pengurai seperti prisma,
grating ataupun celah optis. Pada fotometer filter, sinar dengan panjang
gelombang yang diinginkan diperoleh dengan berbagai filter dari berbagai warna
yang mempunyai spesifikasi melewatkan trayek panjang gelombang tertentu. Pada
fotometer filter, tidak mungkin diperoleh panjang gelombang yang benar-benar
monokromatis, melainkan suatu trayek panjang gelombang 30-40 nm. Sedangkan pada
spektrofotometer, panjang geombang yang benar-benar terseleksi dapat diperoleh
dengan bantuan alat pengurai cahaya seperti prisma. Suatu spektrofotometer
tersusun dari sumber spektrum tampak yang kontinyu, monokromator, sel
pengabsorpsi (penyerapan) antara sampel dan blangko ataupun pembanding
(Khopkar, 2007, hal 215-216). Spektrofotometri ini hanya terjadi bila terjadi
perpindahan elektron dari tingkat energi yang rendah ke tingkat energi yang
lebih tinggi. Perpindahan elektron tidak diikuti oleh perubahan arah spin, hal
ini dikenal dengan sebutan tereksitasi single. Keuntungan utama pemilihan
metode spektrofotometri bahwa metode ini memberikan metode sangat sederhana
untuk menetapkan kuantitas zat yang sangat kecil. Spektrofotometri menyiratkan
pengukuran jauhnya penyerapan energi cahaya oleh suatu sistem kimia itu sebagai
suatu fungsi dari panjang gelombang radiasi, demikian pula pengukuran
penyerapan yang menyendiri pada suatu panjang gelombang tertentu. Dalam
analisis spektrofotometri digunakan suatu sumber radiasi yang menjorok ke dalam
daerah ultraviolet spektrum itu. Dari spektrum ini, dipilih panjang-panjang
gelombang tertentu dengan lebar pita kurang dari 1 nm (Anonim, 2009).
PENDAHULUAN
Waktu Percobaan
Waktu
dan tempat percobaan di laksanalan pada hari Rabu, 2 November
2011,
di Laboratorium Kimia Analitik, Lantai 4 di Gedung Jalak Harupat.
Tujuan Percobaan
Tujuan percobaan spektrofotometri adalah untuk menentukan
konsentrasi Fe3+ dan konsentrasi sampel berdasarkan adsorpsi
terhadap warna tertentu.
Prinsip Percobaan
Prinsip
percobaan spekfotometri adalah berdasarkan penyerapan sinar polikromatik dan
kesamaan warna dengan menggunakan tiosianat serta berdasarkan Hk. Beer dimana
bila sinar cahaya monokromatis suatu media transparan maka akan bertambah
turunya intensitas cahaya yang diturunkannya sebanding dengan tebalnya.
Reaksi Percobaan
Fe3+
+ KSCN
Fe(SCN)3 (merah)
BAHAN, ALAT, DAN METODE
PERCOBAAN
Alat yang digunakan dalam percobaan ini
diantaranya adalah labu takar, kuvet, spektronik, kertas grafik, kalkulator,
pipet, dan gelas kimia.
Bahan yang digunakan dalam percobaan ini
diantaranya adalah amonium ferroksida sulfat heksahidrat NH(Fe)(SO4)2.12H2O,
HCl 4N, dan larutan blangko (HCl, KCNS, aquadest).
Metode
Percobaan
Fe(NH4)(SO4)12H2O
+
HCl 4N 10 ml (Larut)
+
Aquadest sampai tanda batas
Gambar 1. Pembuatan Larutan Baku
Standar Fe(NH4)(SO4)12H2O
|
C1 . V1 = C2 . V2
Keterangan :
Blanko : 5ml HCl 4N + 5ml KSCN
Sampel : (NH4)( SO4).12H2O
Blanko 2ppm 3ppm 4ppm
5ppm 6ppm 7ppm sampel
|
Gambar 2. Pembuatan Deret Standar
Setting spektrofotometer
Gambar 3. Penentuan Panjang
Gelombang
HASIL
PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN
Hasil
Pengamatan
Tabel
1. Penentuan Kurva Absorbansi Untuk menentukan Panjang Gelombang Maksimal
|
NO
|
Panjang
Gelombang
|
% T
|
Absorban (Y)
|
|
1
|
400
|
69,2
|
0,159
|
|
2
|
420
|
61,7
|
0,209
|
|
3
|
440
|
54,7
|
0,262
|
|
4
|
460
|
48,5
|
0,314
|
|
5
|
480
|
46,5
|
0,332
|
|
6
|
500
|
49
|
0,309
|
(Sumber
: Lestari Tisnawati, Meja 1)
Tabel
2. Penentuan Kurva Kalibrasi
|
NO
|
Konsentrasi
(X)
|
% T
|
Absorbansi (Y)
|
|
1
|
2
|
47,9
|
0,319
|
|
2
|
3
|
34,6
|
0,460
|
|
3
|
4
|
19,7
|
0,705
|
|
4
|
5
|
16,2
|
0,790
|
|
5
|
6
|
10,2
|
0,991
|
|
6
|
7
|
8,7
|
1,060
|
|
7
|
Sampel
|
19,2
|
0,716
|
(Sumber
: Lestari Tisnawati, Meja 1)
Y = A + Bx
a = 0,012
b = 0,157
r = 0,9948 (Ketelitian)
Ymax = a + b . x
= 0,012 + 0,157 . 7
= 111,1
Ymin = a + bx . x
= 0.012 + 0,157 . 2
= 0,326
Ysampel = a + bx
0,716 = 0,012 + 0,157 . X
0,716 -
0,012 = 0,157 . X
0,704 = 0,157 x
X = 0,704 : 0,157 = 4, 484 ppm
%
kadar Fe = V Labu . C . BM Fe(NH4)(SO4).12H2O
V Pipet
Ba Fe
= 100ml . 4,484 .
56
5ml
0,086 . 106
= 5022,08 . 100%
86000
= 5,83 %
Perhitungan
Pembuatan Deret Standar
2
ppm C1 . V1 = C2 . V2
100 . V1 = 2. 25
100 V1 = 50
V1 = 50 : 100 ml
3
ppm C1 . V1 = C2 . V2
100
. V1 = 3 . 25
100
V1 = 75 : 100
V1 = 0,75 ml
4
ppm C1 . V1 = C2 . V2
100 . V1 = 4 . 25
100 V1 = 100
V1 = 100 : 1000
= 1 ml
6
ppm C1 . V1 = C2 . V2
100 . V1 = 6 . 25
100
V1 = 150
V1 = 150 : 100 ml
7
ppm C1 . V1 = C2 . V2
100
. V1 = 7 . 25
100
V1 = 175
V1 = 175 : 100
= 1, 75 ml
Kurva Absorbansi
Gambar
4. Grafik Kurva Kalibrasi
Kurva
Kalibrasi
Gambar
4. Grafik Kurva Kalibrasi
Pembahasan
Spektrofotometri
merupakan metode analisis yang didasarkan pada antaraksi atom atau ion atau
molekul dengan cahaya atau sinar elektromagnetik. Penentuan kadar zatnya akan
berdasarkan hasil analisis spektrum zat tersebut. Spektofotometer sesuai dengan
namanya adalah alat yang terdiri dari spektrometer dan fotometer. Spektrometer
menghasilkan sinar dari spektrum dengan panjang gelombang tertentu dan
fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditrasmisikan atau yang
diadsorpsi.Jadi spektrofotometer digunakan untuk mengukur energi secara relatif
jika energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan atau diemisikan sebagai
fungsi dari panjang gelombang (Khopkar, 2007, hal 215).
Penggunaan HCl suasana pengasam untuk mencegah
hidrolisis Fe (mengendap). Kemudian karena larutan standar Fe yang digunakan
merupakan Fe2+, maka digunakan K2S2O8 untuk mengoksidasinya sehingga menjadi Fe3+ yang lebih stabil dan memberikan warna kompleks merah dengan
KSCN. Penggunaan kuvet diharapkan tidak menyentuh bagian kuvet yang bening
karena dapat menggangu pengamatan jika kuvet yang bening terdapat lemak dari
telapak tangan kita, hal ini dikarenakan sinar tidak secara sempurna melewati
larutan karena ada sebagian sinar tidak hanya teserap oleh larutan tapi
terserap juga oleh lemak.
Spektofotometri
inframerah adalah sangat penting dalam kimia modern, terutama dalam bidang
organik. Ia merupakan alat rutin dalam penemuan gugus fungsional, pengenalan
senyawa, dan analisa campuran. Alat yang mencatat spektrum diperdagangkan dan mudah digunakan
pada dasar rutin. Molekul yang sebenarnya, vibrasi
analog terjadi, pasangan atom sedang dalam vibrasi satu terhadap yang lain
sewaktu ikatan individual memanjang dan mengkerut, kelompok keseluruhan
berosilasi terhadap atom atau kelompok lain, stuktur lingkaran bertarik napas
(yaitu berkembang dan berkerut). Sekarang jika ada suatu dipol listrik
berosilasi yang berhubungan dengan suatu cara vibrasi khusus, maka akan terjadi
interaksi dengan vektor listrik dan radiasi elektromagnetik dengan frekuensi
yang sama, yang menyebabkan absorpsi energi yang menampakkan diri sebagai amplituda
vibrasi yang meningkat (Underwood, 1981, hal : 386-387). Sebuah penggabungan
untuk melakukan pengukuran reflektansi tersedia untuk spektrofotometri standar.
Pada sinar putih, masing-masing komponen monokromatisnya dari semua panjang
gelombang mempunyai intensitas yang sama, sehinggga kurva spektra reflektansi
berubah (XX’) berupa garis horizontal, dimana titik potongnya dengan sumbu
vertikalnya ditentukan oleh kecerahan sampel. MgO digunakan sebagai standar
pembanding kecerahan cahaya yang dipantulkan. Suatu garis horizontal pada
seriap titik antara 100% T dan 0% T menunjukan kesamaan absorpsi pada seluruh
panjang gelombang didaerah spectrum tampak, kesamaan absorpsi ini ditunjukan
oleh warna abu-abu. Spektroskopi reflektansi berguna untuk mengukur sampel
berwarna yang tidak larut pada bermacam pelarut (Khopkar, 2007, hal 223). Teknik ini
biasanya meliputi dua motode, yaitu : metode absorbansi tinggi dan metode
absorbansi rendah. Yang pertama digunakan untuk analisis larutan yang sangat
pekat, sedangkan absorbansi renadah digunakan untuk larutan yang sangat encer. Pada kedua teknik tersebut, konsentrasi sama sekali tidak
dipengaruhi oleh perubahan luar (Khopkar, 2007, hal 221).
Pada metode absorbansi
tinggi, dimana pengenceran tidak memungkinkan, skala alat diatur pada 100 satua
skala dengan larutan standar tertentu yang konsentrasinya labih kecil dari
konsentrasi larutan sampel. Pengaturan transmitasi pada nilai 100 untuk larutan
standar tertentu dilakukan dengan memperbesar lebar celah, memperbesar
intensitas sumber atau mempertinggi sensitivitas detektor. Pada kondisi ini
pembacaan yang normal terletak pada skala 0-20% T, maka dengan prosedur ini
diperlebar menjadi 0-100% T dengan mengguinakan standar untuk mengatur skala
menjadi 100% (Khopkar, 2007, hal 221).
Spektofotometer pencatat yang
secara otomatik menggambarkan absorbans larutan sebagai fungsi panjang
gelombang merupakan hampir selalu alat-alat sinar-rangkap. Radiasi dari
sumber lewat melaui monokhromator seperti dalam alat sinar-tunggal dan
menjumpai suatu pemotong cahaya. Pemotong-cahaya digerakkan oleh motorsinkron,
merupakan sebuah cermin berputar dalam bentuk dan penempatan demikian rupa
hingga sinar diperkenankan lewat lurus selama separuh dari perioda perputaran
pemotong-cahaya. Selama separuh perioda yang lainnya sinar menjumpai permukaan
reflektif yang memutarnya pada sudut
tegak lurus, mengarahkannya ke atas di dalam gambar. Arah ini dapat diubah oleh
cermin-cermin stasioner seperti yang diinginkan. Maka kita sekarang mempunyai dua
sinar, dari sumber yang sama, yang tidak terus menerus, tetapi berpulsa pada
frekuensi yang ditentukan oleh pemotong-cahaya. Satu sinar diperbolehkan lewat
sedang yang lain dirintangi dan kedua sinar berganti-ganti berkali-kali dalam
satu detik (Underwood, 1981, hal 409).
Fungsi kuvet
adalah sebagai wadah larutan sampel yang dimasukan ke dalam alat
spektrofotometer.
Jenis-jenis
terbagi menjadi beberapa jenis spektrofotometer Spektrofotometer UV-Visible,
Spektrofotometer Infra merah, Spektrofotometer Serapan Atom (SSA), Spektrofotometer
Resonansi Magnetik (NMR), Spektrofotometer Pendar Molecular (pendar
fluor/pendar fosfor) dan Spektrofotometer dengan metodehamburan cahaya (nefelometer,
turbidimeter dan spektrofotometer Raman).
Percobaan ini
menggunakan larutan blanko. Larutan blanko merupakan campuran 4 ml HCl,KSCN,
dan aquadest. Larutan blanko ini digunakan sebagai pengkalibrasi agar absorban
yang terukur adalah absorban terhadap larutan Fe atau sampel saja tidak
terhadap larutan yang lainnya.
Hukum
Lambertbeer adalah bila suatu cahaya mengenai media transparan maka intensitas
naik turunnya cahaya sebanding dengan panas yang diserap oleh absorban.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Berdasarkan hasil percobaan spektrofotometri dapat disimpulkan
bahwa pengamatan didapat a
= 0,012, b = 0,157,
r = 0,9948, x
= 4, 484 ppm, Ymin =0,326, dan Ymax = 111,1.
Saran
Praktikan harus berhati-hati
dalam memegang kuvet. Karena apabila bagian halus dari kuvet tersentuh oleh
tangan dan tidak dibersihkan kembali, maka akan mempengaruhi nilai absorbsinya.
Metode spektrofotometri sedikit rumit, perlu ketelitian saat melakukan percobaan,
apalagi ketika memipet larutan pada labu takar 25 ml. Kesalahan pada saat
memipet larutan dapat mempengaruhi absorbsi.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. (2011). Spektrofotometri. (Http://www.farmasi
blog.com//Spektrofotometri). Akses: 20/11/ 2011.
Khopkar, S.M. (2007). Konsep Dasar
Kimia Analitik. Cetakan 2007. Universitas Indonesia. Jakarta.
Tim
Kimia Analitik. (2009). Penuntun Praktikum Kimia Analitik. Universitas
Pasundan. Bandung.
Underwood, R. A.
Day, Jr. A. L. (1981). Analisa kimia Kuantitatif. Cetakan Keempat. PT
Erlangga.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar