PERCOBAAN III
PENETUAN KONSENTRASI LARUTAN TAK BERWARNA DENGAN SPEKTROFOTOMETER UV-VIS
I. TUJUAN PERCOBAAN
Tujuan dari percobaan ini adalah untuk menentukan konsentrasi larutan KNO2 dan KNO3 secara spektrofotometer ultraviolet.
II. TINJAUAN PUSTAKA
Spektrofotometer 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 ditransmisikan atau yang diabsorpsi. Jadi spektrofotometer digunakan untuk mengukur energi secara relatif jika energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang. Kelebihan spektrofotometer dibandingkan fotometer adalah panjang gelombang dari sinar putih lebih dapat 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 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 pengabsorpsi untuk larutan sampel atau blangko dan suatu alat untuk mengukur perbedaan absorpsi antara sampel dan blangko ataupun pembanding (Khopkar, 1990).
Semua molekul dapat mengabsorpsi radiasi daerah UV-Vis karena mereka mengandung elektron, baik sekutu maupun menyendiri, yang dapat dieksitasikan ke tingkat energi yang lebih tinggi. Prinsip kerja dari spektrofotometri UV-Visible adalah penyerapan cahaya oleh molekul-molekul. Semua molekul dapat menyerap radiasi dalam daerah UV-Visible (tampak) karena mereka mengandung elektron, baik berpasangan maupun sendiri yang dapat dieksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi, panjang gelombang bila mana absorpsi itu terjadi, bergantung pada kekuatan elektron itu terikat dalam molekul. Elektron dalam suatu ikatan kovalen tunggal terikat dengan kuat dan diperlukan radiasi berenergi tinggi atau panjang gelombang rendah untuk eksitasinya (Underwood, 2002).
Cahaya putih meliputi seluruh spektrum nampak 400 – 760 nm. Jangka panjang gelombang kasar, yaitu :
1. Ultraviolet < 400 nm , 570 – 590 nm
2. Violet 400 – 450 nm , jingga 590 – 620 nm
3. Biru 450 – 500 nm, merah 620 – 760 nm
4. Hijau 500 – 570 nm , inframerah > 760 nm (Inthisani, 2004).
Spektrofotometri uv – vs dapat dilakukan penentuan terhadap sampel yang berupa larutan, gas, atau uap. Untuk sampel yang berupa larutan perlu di perhatikan beberapa persyaratan pelarut yang di gerakan antara lain:
1. Pelarut yang di gunakan tidak menggunakan sistem ikatan rangkap terkonjugasi pada struktur molekulnya dan tidak berwarna.
2. Tidak terjadi interaksi dengan senyawa di analisa .
3. Kemurniannya harus tinggi atau derajat untuk analisis.
Pada umumnya pelarut yang sering sering di pakai dalam analisis spektrofotometer uv – vis adalah air, etanol, sokleheksa-tetraproponal. Hal lain yang perlu di perhatikan dalam pemilihan pelarut adalah polaritas dari pelarut yang di pakaikarena akan sangat berpengaruh terhadap pergeseran spektrum molekul yang di analisa (Dirjen, 1979).
Istilah spektrofotometri berhubungan dengan pengukuran energi radiasi yang diserap oleh suatu sistem sebagai fungsi panjang gelombang dari radiasi maupun pengukuran panjang absorbsi terisolasi.Pada suatu panjang gelombang tertentu.Secara umum spektrofotometri dibedakan menjadi empat macam, yaituspektrofotometer ultraviolet, spektrofotometer sinar tampak, spektrofotometer inframerah, dan spektrofotometer serapan atom Cara kerja spektrofotometer dimulai dengan dihasilkannya cahaya monokromatik dari sumber sinar. Cahaya tersebut kemudian menuju ke kuvet (tempat sampel). Banyaknya cahaya yang diteruskan maupun diserap oleh larutan akan dibaca oleh detektor yang kemudian menyampaikan ke layar pembaca (Mathias, 2005).
Penentuan kadar nitrit dilakukan dengan metode spektrofotometer. Pada kisaran kadar 0,01 mg/L -1,0 mg/L. Dalam suasana asam (pH 2-2,5), nitrit akan bereaksi dengan Sulfanilamid (SA) dan N-(1-naphthyl) ethylene diaminedihydrochloride (NED dihydrochloride) membentuk senyawa azo yang berwarna merah keunguan yang dapat diukur pada panjang gelombang 543 nm. Penentuan kadar nitrat dilakukandengan metode spektrofotometer pada kisaran kadar 0,1 mg/L -2,0 mg/L dengan menggunakan metodebrusin dengan alat spektrofotometer pada panjang gelombang 410 nm (Hendrawati, 2007).
III. ALAT DAN BAHAN
A. Alat
Alat yang digunakan pada percobaan ini adalah spektrofotometer UV-VIS, kuvet, labu takar, propipet, pipet volum, pipet tetes, beaker gelas, dan botol semprot.
B. Bahan
Bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah akuades, larutan standar 10-1– 10-4 M KNO2.
IV. PROSUDER KERJA
A. Kurva Kalibrasi Larutan KNO2
1. Dihidupkan alat spektrofotometer, monitor dan printer 15-30 menit
2. Dipilih system optik daerah UV dengan menekan tombol dengan tanda UV on-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. dimasukan blanko pada kuvet kotak dan mengamati pembacaannya pada layar monitor
7. Dimasukan salah satu konsentrasi larutan untuk melakukan scan panjang gelombang pada absorbans maksimum
8. Dipilih panjang gelombang maksimum ini sebagai nilai panjang gelombang maksimum tetap (FIXED WAVELENGTH)
9. Diukur nilai absorbans semua larutan standar untuk memperoleh kurvanya (secara regresi linier)
B. Menentukan Konsentrasi Larutan KNO2
1. Diukur konsentrasi larutan cuplikan dengan mengukur absorbansnya pada panjang gelombang maksimum tetap (FIXED WAVELENGTH)
2. Dialurkan nilai absorbans yang diperoleh dalam kurva kalibrasi yang diperoleh dari larutan standar
V. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil dan Perhitungan
1. Hasil
Tabel 1. Penentuan Absorbansi KNO2pada λmaks = 227 nm
Konsentrasi KNO2 (M)
|
A
|
10-4
5x10-4
10-3
10-2
5x10-2
|
0,422
0,758
2,969
Tidak terbaca
Tidak terbaca
|
Tabel. 3 Pengamatan Panjang Gelombang Maksimal KNO2
Sampel
|
Absorbansi
|
KNO2
|
2,969
|
Grafik 1. Hububgan antara Konsentrasi KNO2 dengan absorbansi λmak 227 nm
2. Perhitungan
Untuk larutan KNO2
Diketahui : Absorbansi larutan = 2,969
y = 1,273x + 1,164
Absorbansi = y
Ditanya : x (konsentrasi) = …..?
Penyelesaian:
y = 1,273x + 1,164
2,969 = 1,273x + 1,164
2,969 – 1,164 = 1,273x
1,805 = 1,273x
= 1,805
1,273
= 1,417 M
B. Pembahasan
Percobaan ini membahas tentang penentuan konsentrasi larutan tak berwarna dengan spektrofotometer UV-Vis, tujuan dari percobaan ini adalah untuk menentukan konsentrasi larutan KNO2 secara spektrofotometer ultraviolet. Prinsip kerja dari spektrofotometri UV-Visible adalah penyerapan cahaya oleh molekul-molekul. Hasil yang diperoleh dari percobaan ini adalah larutan KNO2 dengan absorbansi 2,969 memiliki nilai x yaitu 1,417 M. Hasil yang didapat menyatakan bahwa kurva dari larutan KNO2 layak menjadi kurva kalibrasi.
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 tergantung 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.
Ketika cahaya melewati melewati suatu larutan biomolekul, terjadi dua kemungkinan. Kemungkinan yang pertama adalah cahaya ditangkap dan kemungkinan kedua adalah cahaya discattering. Bila energi dari cahaya (foton) harus sesuai dengan perbedaan energi dasar dan energi eksitasi dari molekul tersebut. Proses inilah yang menjadi dasr pengukuran dari absorbansi dalam spektrofotometer. Istilah spektrofotometri berhubungan dengan pengukuran energi radiasi yang diserap oleh suatu sistem sebagai fungsi panjang gelombang dari radiasi maupun pengukuran panjang absorbsi terisolasi.Pada suatu panjang gelombang tertentu.Secara umum spektrofotometri dibedakan menjadi empat macam, yaitu spektrofotometer ultraviolet, spektrofotometer sinar tampak, spektrofotometer inframerah, dan spektrofotometer serapan atom.
Prinsip dasar dari percobaan ini adalah serapan terhadap reaksi cahaya oleh suatu spesies kimia dalam hal ini adalah larutan tak berwarna yang mempunyai kisaran panjang gelombang sesuai dengan warnanya. Terang atau tidaknya suatu larutan berwarna tergantung pada konsentrasi zat larutannya. Semakin kecil konsentrasi suatu zat maka semakin terang larutannya. Konsentrasi suatu larutan dapat diperhitungkan dari harga absorbansi. Suatu larutan yang mempunyai warna tertentu dapat menyerap sinar dengan panjang gelombang tertentu. Hal ini dikarenakan adanya serapan oleh larutan yang sebagian kecil dipantulkan oleh media.
Prinsip kerja spektrofotometer mula-mula zat yang akan diukur diidentifikasi, berupa atom atau molekul. Radiasi dari sumber inframerah dipecah oleh pencacah sinar menjadi dua bagian dengan arah saling tegak lurus. Kemudian kedua radiasi dipantulkan kembali ke dua cermin sehingga bertemu di pencacah sinar untuk berinteraksi. Sebagian sinar diarahkan ke sampel lalu ke detektor berfluktuasi tetapi terkendali. Informasi zat yang ditransmisikan ke fotodetektor yang bertindak sebagai transduser yang merubah besaran menjadi besaran listrik agar mudah diidentifikasi.
Spektrofotometri UV-Vis dapat di lakukan penentuan terhadap sampel yang berupa larutan, gas, atau uap. Untuk sampel yang berupa larutan perlu di perhatikan beberapa persyaratan pelarut yang di gerakan adalah pelarut yang di gunakan tidak menggunakan sistem ikatan rangkap terkonjugasi pada struktur molekulnya dan tidak berwarna, tidak terjadi interaksi dengan senyawa di analisa, dan kemurniannya harus tinggi atau derajat untuk analisis.Pada umumnya pelarut yang sering sering di pakai dalam analisis spektrofotometer UV-Vis adalah air, etanol, skloheksa ,dan tetraproponal. Hal lain yang perlu di perhatikan dalam pemilihan pelarut adalah polaritas dari pelarut yang di pakaikarena akan sangat berpengaruh terhadap pergeseran spektrum molekul yang di analisa.
Spektrofotometri ini merupakan gabungan antara spektrofotometri UV dan Visible. Menggunakan dua buah sumber cahaya berbeda, sumber cahaya UV dan sumber cahaya visible. Meskipun untuk alat yang lebih canggih sudah menggunakan hanya satu sumber sinar sebagai sumber UV dan Vis, yaitu photodiode yang dilengkapi dengan monokromator. Untuk sistem spektrofotometri, UV-Vis paling banyak tersedia dan paling populer digunakan. Kemudahan metode ini adalah dapat digunakan baik untuk sample berwarna juga untuk sample tak berwarna.
Dari percobaan yang dilakukan, diperoleh data λmaxdari larutan KNO2 sebesar 227 nm dengan nilai adsorban pada pengenceran 10-2 tidak terbaca karena konsentrasi larutan yang terlalu pekat; 5x10-2 juga tidak terbaca karena konsentrasi larutan yang terlalu pekat; 10-3 adalah 2,969; 5x10-4 adalah 0,758; 10-4adalah 0,422. Dengan menggunakan data λmax ini, larutan KNO2 yang telah divariasikan konsentrasinya dianalisis absorbansinya, dari serapan yang diperoleh kemudian dibuat dalam bentuk grafik absorbansi terhadap konsentrasi larutan. Grafik yang diperoleh ini merupakan kurva standar dan akan digunakan untuk analisis cuplikan. Cuplikan merupakan suatu sampel yang didalamnya mengandung KNO2 dengan konsentrasi tertentu, yang akan dianalisis dengan alat spektrofotometri UV-Vis untuk kemudian dibandingkan dengan kurva standar yang telah dibuat.
Berdasarkan data yang diperoleh dari hasil pengukuran yang dilakukan dan grafik yang dibuat, garis pada grafik KNO2adalah y = 1.2732x + 1.164 dengan R² = 0.847. Berdasarkan hasil KNO2yang didapat pada praktikun ini untuk nilai absorbansi larutan KNO2sebesar 2.969.Dan konsentrasi untuk KNO2 (A) adalah 1.417 M.
V. KESIMPULAN
Kesimpulan yang diperoleh dari percobaan ini adalah :
1. Prinsip dasar dari percobaan ini adalah serapan terhadap reaksi cahaya oleh suatu spesies kimia dalam hal ini adalah larutan tak berwarna yang mempunyai kisaran panjang gelombang sesuai dengan warnanya.
2. Spektrofotometri uv – vs dapat dilakukan penentuan terhadap sampel yang berupa larutan, gas, atau uap. Pelarut yang sering sering di pakai dalam analisis spektrofotometer uv – vis adalah air, etanol, sokleheksa-tetraproponal. Prinsip kerja dari spektrofotometri UV-Visibleadalah penyerapan cahaya oleh molekul-molekul.
3. Hasil yang diperoleh dari percobaan ini adalah larutan KNO2 dengan absorbansi 2,969 memiliki nilai x yaitu 1,417 M.
DAFTAR PUSTAKA
Dirjen pom. 1979. Farmakope Indonesia edisi III. Depkes RI.Jakarta
Hendrawati, T. H. Prihadi, & N. N. Rohmah. 2006. Analisis Kadar Phospat dan N-Nitrogen (Amonia, Nitrat, Nitrit) pada Tambak Air Payau akibat Rembasan Lumpur Lapindo di Sidoarjo, Jawa Timur. Jurnal Riset Kelautan dan Perikanan Hlm 135-143.
Inthisani. 2004 . Pengantar Kromatografi dan Analisis Spektrofotometer uv – vis. UIT. Makassar.
Khopkar. 1990. Konsep dasar Kimia Analitik. UI Press. Jakarta.
Mathias, A. 2005. Spektrofotometri. Exacta. Solo.
Underwood, A. L. 2002. Analisis Kimia Kuantitatif. Erlangga. Jakarta.
Belum ada tanggapan untuk "PENENTUAN KONSENTRASI LARUTAN TAK BERWARNA DENGAN SPEKTROFOTOMETER UV-VIS"
Post a Comment