Post on 10-Dec-2015
Laporan Praktikum Kimia Fisik Pencelupan
PENCELUPAN BAHAN SUTERA MENGGUNAKAN ZAT
WARNA ASAM
I. WAKTU PERCOBAAN
Tanggal Judul Percobaan
31 Januari 2015
- Pembuatan Larutan Induk
- Penentuan %T dan %A
- Pembuatan Kurva Kalibrasi
7 dan 9 Pebruari 2015
- Pencelupan Dengan Zat Warna Asam
- Pencelupan Dengan Zat Warna Asam dengan
Penambahan Zat Pembantu (Garam Glauber dan
HCl)
- Pengukuran Absorbansi Larutan Pencelupan
21 Pebruari 2015
- Penentuan Konsentrasi Zat Warna yang Berdifusi
Melalui Pelat Berpori dan
- Menentukan Harga Konstanta
II. TUJUAN
1. Mahasiswa dapat memahami dan menentukan panjang gelombang untuk
mengukur zat warna pada proses pencelupan.
2. Mahasiswa dapat memahami bagaimana mekanisme pencelupan
berlangsung.
3. Mahasiswa dapat memahami dan menentukan koefisien difusi dari suatu
zat warna menggunakan pelat berpori.
III. DASAR TEORI
Pencelupan pada umumnya terdiri dari melarutkan atau
mendispersikan zat warna dalam air atau media lain, kemudian memasukkan
bahan tekstil ke dalam larutan tersebut sehingga terjadi penyerapan zat warna
ke dalam serat. Penyerapan zat warna ke dalam serat merupakan suatu reaksi
eksotermik dan reaksi keseimbangan. Beberapa zat pembantu misalnya garam,
asam, alkali atau lainnya ditambahkan ke dalam larutan celup dan kemudian
1
Laporan Praktikum Kimia Fisik Pencelupan
pencelupan diteruskan sampai diperoleh warna yang dikehendaki. Vickerstaf
menyimpulkan bahwa dalam pencelupan terja tiga tahap :
1. Tahap pertama merupakan molekul zat warna dalam larutan yang selalu
bergerak, pada suhu tinggi gerakan molekul lebih cepat kemudian bahan
tekstil dimasukkan ke dalam larutan celup. Serat tekstil dalam larutan
bersifat negatif pada permukaannya sehingga dalam tahap ini terdapat dua
kemungkinan yakni molekul zat warna akan tertarik oleh serat atau tertolak
menjauhi serat. Oleh karena itu perlu penambahan zat-zat pembantu untuk
mendorong zat warna lebih mudah mendekati permukaan serat. Peristiwa
tahap pertama tersebut sering disebut zat warna dalam larutan.
2. Tahap kedua molekul zat warna yang mempunyai tenaga yang cukup besar
dapat mengatasi gaya-gaya tolak dari permukaan serat, sehingga molekul
zat warna tersebut dapat terserap menempel pada permukaan serat.
Peristiwa ini disebut adsorpsi.
3. Tahap ketiga yang merupakan bagian yang terpenting dalam pencelupan
adalah penetrasi atau difusi zat warna dari permukaan serat ke pusat. Tahap
ini merupakan proses yang paling lambat sehingga dipergunakan sebagai
ukuran untuk menentukan kecepatan celup.
Gaya-Gaya Ikat Pada Pencelupan
Agar pencelupan dan hasilnya baik dan tahan cuci maka gaya – gaya
ikat antara zat warna dan serat harus lebih besar dari pada gaya – gaya yang
bekerja antara zat warna dan air. Hal tersebut dapat tercapai apabila molekul
zat warna mempunyai susunan atom-atom tertentu, sehingga akan memberikan
daya tembus yang baik terhadap serat dan pula memberi ikatan yang kuat. Pada
dasarnya dalam pencelupan terdapat empat jenis gaya ikat yang menyebabkan
adanya daya tembus atau tahan cuci suatu zat warna pada serat, yaitu :
a. Ikatan hidrogen
Ikatan hidrogen merupakan ikatan sekunder yang terbentuk karena
atom hidrogen pada gugusan hidroksi atau amina mengadakan ikatan yang
lemah dengan atom lainnya, misalnya molekul-molekul air yang mendidih
pada suhu yang jauh lebih tinggi daripada molekul-molekul senyawa
2
Laporan Praktikum Kimia Fisik Pencelupan
alkana dengan berat yang sama. Pada umumnya molekul –molekul zat
warna dan serat mengandung gugusan – gugusan yang memungkinkan
terbentuknya ikatan hidrogen.
b. Ikatan elektrovalen
Ikatan antara zat warna dan serat yang kedua merupakan ikatan
yang timbul karena gaya tarik-menarik antara muatan yang berlawanan.
Dalam air, seratserat bermuatan negative. Sedangkan pada umumnya zat
warna yang larut merupakan suatu anion sehingga penetrasi akan
terhalang. Oleh karena itu perlu penambahan zat-zat yang berfungsi
menghilangkan atau mengurangi sifat negatif dari serat atau zat warna
sehingga zat warna dan serat dapat lebih saling mendekat dan gaya-gaya
non polar dapat bekerja lebih baik. Maka pada pencelupan serat-serat
selulosa perlu penambahan elektrolit, misalnya garam dapur atau garam
glauber dan pada pencelupan serat wol atau poliamida perlu penambahan
asam. Gugusan amina dan karboksil pada serat wol di dalam larutan akan
terionisasi. Bila ke dalamnya ditambahkan suatu asam maka ion hidrogen
langsung diserap oleh wol dan menetralkan ion karboksilat sehingga serat
wol akan bermuatan positif yang kemudian langsung menyerap anion
asam.
Pada tahap selanjutnya anion zat warna yang bergerak lebih lambat
karena molekul lebih besar akan masuk ke dalam serat dan mengganti
kedudukan anion asam. Hal tersebut mungkin sekali terjadi karena selain
penarikan oleh muatan yang berlawanan juga terjadi gaya-gaya non-polar.
c. Ikatan kovalen
Zat warna reaktif terikat pada serat dengan ikatan kovalen yang
sifatnya lebih kuat dari pada ikatan-ikatan lainnya sehingga sukar
dilunturkan. Meskipun demikian dengan pengerjaan larutan asam atau
alkali yang kuat beberapa celupan zat warna reaktif akan meluntur.
d. Pengaruh Perubahan Suhu
Suhu dalam pencelupan memberikan pengaruh-pengaruh sebagai
berikut :
Mempercepat pencelupan
3
Laporan Praktikum Kimia Fisik Pencelupan
Menurunkan jumlah zat warna yang terserap
Mempercepat migrasi yakni perataan zat warna dari bagian-bagian
yang tercelup tua ke bagian-bagian yang tercelup lebih muda hingga
terjadi kesetimbangan
Pengaruh suhu yang berlawanan, misalnya antara kecepatan celup
dan daya tembus pada umumnya tidak mudah diamati dengan pasti di
dalam praktik, biasanya apabila suhu celup dinaikkan tampak bahwa hasil
celupan akan lebih tua. Dalam hal ini memang demikian karena kecepatan
celup sudah bertambah besar sedangkan kesetimbangan celup masih jauh
dapat dicapai.
e. Kecepatan Celup
Perjalanan zat warna melalui pori-pori di dalam serat yang sempit
dan demikian pula struktur benang atau kain yang mampat akan menahan
kecepatan celup. Kecepatan celup seringkali dinyatakan dengan waktu
setengah celup yakni waktu yang dibutuhkan untuk mencelup bahan tekstil
dengan jumlah zat warna yang terserap setengah dari zat warna yang
terserap pada keadaan setimbang. Kelanjutan penetrasi zat warna masuk ke
dalam serat ditentukan oleh koefisien difusinya yang dapat didefinisikan
sebagai bilangan yang menunjukkan jumlah zat warna yang melalui suatu
luas dan waktu yang tertentu pada gradien konsentrasi yang telah
dipastikan. Dalam prakteknya sifat-sifat zat warna yang memberikan
pencelupan yang sangat cepat ataupun sangat lambat tidak dikehendaki.
Pencelupan yang sangat cepat mempunyai kecenderungan sukar rata,
sedangkan pencelupan yang sangat lambat akan menambah biaya-biaya
pengerjaan dan sering mudah merusak serat yang dicelup. Oleh karena itu
ahli celup harus mampu menggunakan beberapa sarana untuk mengatur
agar supaya kecepatan celup dalam suatu proses pencelupan menjadi
optimum. Sarana tersebut mungkin merupakan pengaturan suhu celup atau
penambahan zat-zat kimia yang membantu agar diperoleh hasil pencelupan
yang baik.
4
Laporan Praktikum Kimia Fisik Pencelupan
f. Gaya-gaya non polar
Pada umumnya terdapat kecenderungan bahwa atom-atom atau
molekul-molekul satu dan lainnya saling tarik menarik. Pada proses
pencelupan daya tarik antara zat warna dan serat akan bekerja lebih
sempurna bila molekul-molekul zat warna tersebut berbentuk memanjang
dan datar, atau antara molekul zat warna dan serat mempunyai gugusan
hidrokarbon yang sesuai sehingga waktu pencelupan zat warna ingin lepas
dari air dan bergabung dengan serat. Gaya-gaya tersebut sering disebut
gaya-gaya Van der Waals yang mungkin merupakan gaya-gaya dispersi,
London ataupun ikatan hidrofob.
g. Pengaruh Bentuk dan Ukuran Molekul Zat Warna
Bentuk dan ukuran suatu molekul zat warna mempunyai pengaruh
yang penting terhadap sifat-sifat dalam pencelupan, misalnya:
Daya tembus
Molekul-molekul zat warna yang datar memberikan daya tembus pada
serat, tetapi setiap penambahan gugusan kimia yang merusak sifat
datar molekul tersebut akan mengakibatkan daya tembus zat warna
berkurang.
Kecepatan celup
Besar serta kelangsungan atau penambahan suatu zat warna akan
mempengaruhi kecepatan celupnya. Molekul zat warna yang
memanjang mempunyai daya untuk melewati pori-pori dalam serat
lebih baik dari pada molekul-molekul yang melebar.
Ketahanan
Pada sederetan zat warna asam yang mempunyai gugusan pelarut
yang sama jumlahnya, ketahanan cucinya sebagian besar ditentukan
oleh berat molekul atau ukuran besar molekulnya. Molekul yang besar
akan mempunyai ketahanan cuci yang lebih baik.
Penentuan Koefisien Difusi Larutan Celup
Didalam proses pencelupan diperlukan kondisi tertentu untuk dapat
mencapai hasil yang sebaik – baiknya. Untuk ini harus diketahui sifat – sifat
5
Laporan Praktikum Kimia Fisik Pencelupan
zat warna yang digunakan dalam proses pencelupan tersebut. Salah satunya
ialah dengan mengukur koefisien difusinya yang merupakan sifat difusi dari zat
warna. Untuk jenis serat sama, maka zat warna dengan berat molekul kecil
akan mempunyai koefisien difusi yang lebih besar daripada zat warna dengan
berat molekul besar.
Salah satu cara pengukuran koefisien difusi adalah dengan melalui
pelat berpori. Suatu gosch filter yang terletak pada statif dimasukan kedalam
gelas kimia yang berisi air dengan volume tertentu. Cara meletakannya
sedemikian rupa sehingga pelat berpori tepat berada dibawah permukaan air
didalam gelas kimia.
Suatu larutan zat warna dengan konsentrasi dan volume tertentu
dimasukan kedalam Gosch Filter. Amati konsentrasi zat warna dalam gelas
kimia untuk setiap interval waktu tertentu dengan mengukur nya dengan
menggunakan spektronik 20. Setelah waktu tertentu, difusi dihentikan
kemudian harga koefisien difusi ( D ) ditentukan menurut persamaan sebagai
berikut : D¿ 2+1
×βt
× logC0
C0−(+1 )C t
2 = Tebal pelat pori
= perbandingan antara volume luar dan volume dalam ( V1/V2 )
t = waktu difusi ( detik )
C0 = konsentrasi zat warna mula – mula dalam gosch filter
Ct = konsentrasi zat warna setelah t detik dalam gelas kimia
= tetapan yang tergantung ukuran sel
IV. ALAT
1. Spektrofotometri Spectronic
20 Milton Roy Company
2. Kuvet
3. Neraca Analitik
4. Labu Ukur 100 ml
5. Labu Ukur 50 ml
6. Gelas Kimia 500 ml
7. Gelas Kimia 100 ml
8. Gelas Kimia 25 ml
9. Pipet 10 ml
10. Pipet 1 ml
11. Batang Pengaduk
12. Gelas Ukur
13. Tabung Reaksi
6
Laporan Praktikum Kimia Fisik Pencelupan
14. Pipet Tetes
15. Pipet Volumetri 10 ml
16. Spatula
17. Bunsen
18. Kaki Tiga
19. Kasa Asbes
20. Buret
21. Statif
22. Pelat berpori (gosch filter)
23. Stopwatch
V. BAHAN
1. Zat Warna Acid Blue 4P
2. Aquades
3. Bahan Sutra
4. Garam Glauber
5. HCl
6. KCl
7. AgNO3
VI. PROSEDUR KERJA
A. Pembuatan Larutan Induk
1. Timbang zat warna 0,1 gram larutkan dalam labu ukur 100 ml
(Larutan Induk).
2. Encerkan larutan zat warna dari larutan induk, pipet masing 1,2,3,4
dan 5 ml dari larutan induk diencerkan dalam 5 labu ukur 100 ml.
B. Pembuatan Kurva T dan A
1. Siapkan 2 unit kupet, isi kupet 1 dengan larutan zat warna dan kupet 2
dengan aquades (untuk kalibrasi).
2. Masukan lampu detector, panaskan alat minimal ½ jam atau 2-3 jam.
3. Perhatikan jarum tepat di angka nol, lakukan kalibrasi dengan panjang
gelombang tertentu, perhatikan arah jarum, bila sudah benar lanjutkan
menggunakan larutan zat warna dan catat % T dan hitung % A= 2- log
T.
4. Lakukan penelitian dengan panjang gelombang 380-600 nm
(perpindahan setiap 10 nm), setiap perpindahan panjang gelombang,
harus di kalibrasi lagi.
5. Bila alat sudah panas istirahatkan 2-3 jam.
7
Laporan Praktikum Kimia Fisik Pencelupan
6. Temukan puncak maximum.
C. Pembuatan Kurva Kalibrasi
1. Membuat larutan dengan 5 konsentrasi yang berbeda dari larutan
standar.
2. Ukur serapannya pada panjang gelombang maksimum yang telah
ditentukan.
3. Tentukan rumus regresi dan koefisien korelasinya.
D. Pencelupan Dengan Zat Warna Asam
1. Siapkan 3 buah gelas kimia sebagai tempat untuk mencelup bahan,
dan alat-alat lain yang mendukung proses pencelupan.
2. Timbang bahan, dan zat warna yang akan digunakan yaitu 0.5% dari
berat bahan.
3. Larutkan zat warna tersebut didalam gelas kimia yang berisi air (vlot
1:250).
4. Masukan bahan yang akan dicelup lakukan gerakan agar bahan yang
dicelup dapat terwarnai secara sempurna.
5. Lakukan pencelupan selama 90 menit dan jaga suhu agar konstan (T ≤
85oC).
6. Ambil sample larutan zat warna selama pencelupan dengan interval
waktu 10’, 20’, 30’, 40’, 50’, 60’, 70’, 80’, 90’ sampai suhu 85oC.
7. Ukur absorbansi setiap sample yang telah diambil.
8. Setelah selesai kemudian bahan di cuci panas dan cuci dingin.
9. Ambil sample dari larutan hasil cuci panas dan cuci dingin,
kemudaian ukur absorbansi.
E. Pencelupan Dengan Zat Warna Asam dengan Penambahan Zat
Pembantu (Garam Glauber dan HCl)
1. Siapkan 3 buah gelas kimia sebagai tempat untuk mencelup bahan,
dan alat-alat lain yang mendukung proses pencelupan.
8
Laporan Praktikum Kimia Fisik Pencelupan
2. Timbang bahan, zat warna yang akan digunakan yaitu 0.5% dari berat
bahan dan zat pembantu yaitu Garam Glauber dan HCl masing-
masing sebanyak 0.5 gram/liter.
3. Larutkan zat warna tersebut didalam gelas kimia yang berisi air (vlot
1:250).
4. Masukan bahan yang akan dicelup lakukan gerakan agar bahan yang
dicelup dapat terwarnai secara sempurna.
5. Lakukan pencelupan selama 90 menit dan jaga suhu agar konstan (T ≤
85oC).
6. Ambil sample larutan zat warna selama pencelupan dengan interval
waktu 10’, 20’, 30’, 40’,50’, 60’, 70’, 80’, 90’ sampai larutan
mencapai suhu 85oC.
7. Ukur absorbansi setiap sample yang telah diambil.
8. Setelah selesai kemudian bahan di cuci panas dan cuci dingin.
9. Ambil sample dari larutan hasil cuci panas dan cuci dingin,
kemudaian ukur absorbansi.
F. Penentuan Konsentrasi Zat Warna yang Berdifusi Melalui Pelat
Berpori
1. Siapkan gelas kimia, isi gelas kimia dengan aquades sebanyak 200 ml.
2. Letakan Letakan gosch filter sehingga memenuhi syarat yang
ditentukan.
3. Isi gosch filter dengan larutan zat warna yang mempunyai konsentrasi
2 gram/liter dan biarkan difusi berlangsung sampai waktu tertentu,
tiap interval waktu tertentu diukur transmitansinya agar dapat diukur
konsentrasinya.
G. Menentukan Harga Konstanta
1. Siapkan gelas kimia, isi gelas kimia dengan aquades sebanyak 300 ml.
2. Letakan gosch filter sehingga memenuhi syarat yang ditentukan.
3. Isi gosch filter dengan larutan KCl sebanyak 9 ml, biarkan difusi
berlangsung selama 30 menit.
9
Laporan Praktikum Kimia Fisik Pencelupan
4. Ambil larutan di dalam gelas kimia sebanyal 10 ml, kemudian di
titrasi menggunakan larutan AgNO3, hitung konsentrasi larutan
tersebut.
VII. HASIL PERCOBAAN DAN PENGOLAHAN DATA
A. Pembuatan Larutan Induk
Berat Zat Warna : 0.10 gram
Volume Pelarut : 100 ml
Konsentrasi Larutan : 1 gram / liter
B. Pembuatan Kurva T dan A
Pengeceran Larutan Induk
1. Volume Larutan Induk : 1 ml
Volume Pelarut : 100 ml
Konsentrasi Larutan : 0.01 gram / liter
2. Volume Larutan Induk : 2 ml
Volume Pelarut : 100 ml
Konsentrasi Larutan : 0.02 gram / liter
3. Volume Larutan Induk : 3 ml
Volume Pelarut : 100 ml
Konsentrasi Larutan : 0.03 gram / liter
4. Volume Larutan Induk : 4 ml
Volume Pelarut : 100 ml
Konsentrasi Larutan : 0.04 gram / liter
5. Volume Larutan Induk : 5 ml
Volume Pelarut : 100 ml
Konsentrasi Larutan : 0.05 gram / liter
10
Laporan Praktikum Kimia Fisik Pencelupan
Tabel. %T dan %A untuk Larutan 1 (0.01 g/L)
Panjang Gelombang % T % A380 88,5 0,0531390 88 0,0555400 88,5 0,0531410 92 0,0362420 94 0,0269430 96,5 0,0155440 96,5 0,0155450 95 0,0223460 96 0,0177470 92 0,0362480 96 0,0177490 95 0,0223500 92 0,0362510 88 0,0555520 87 0,0605530 85,5 0,0680540 80 0,0969550 78,5 0,1051560 75,5 0,1221570 72 0,1427580 69 0,1612590 65 0,1871600 62 0,2076
Tabel. %T dan %A untuk Larutan 2 (0.02 g/L)
Panjang Gelombang % T % A380 79 0,1024390 79 0,1024400 80,25 0,0956410 83,5 0,0783420 86,5 0,0630430 89,5 0,0482440 92,5 0,0339450 91,75 0,0374460 91,75 0,0374470 90,5 0,0434480 91,25 0,0398
11
Laporan Praktikum Kimia Fisik Pencelupan
490 89 0,0506500 86,25 0,0642510 81,5 0,0888520 77,5 0,1107530 75,25 0,1235540 69 0,1612550 65 0,1871560 61,25 0,2129570 57 0,2441580 53,25 0,2737590 48,75 0,3120600 47,5 0,3233
Tabel. %T dan %A untuk Larutan 3 (0.03 g/L)
Panjang Gelombang % T % A380 69,5 0,1580390 70 0,1549400 72 0,1427410 75 0,1249420 79 0,1024430 82,5 0,0835440 89,5 0,0482450 88,5 0,0531460 89,5 0,0482470 89 0,0506480 86,5 0,0630490 83 0,0809500 80,5 0,0942510 75 0,1249520 68 0,1675530 65 0,1871540 58 0,2366550 51,5 0,2882560 47 0,3279570 42 0,3768580 37,5 0,4260590 32,5 0,4881600 33 0,4815
Tabel. %T dan %A untuk Larutan 4 (0.04 g/L)
12
Laporan Praktikum Kimia Fisik Pencelupan
Panjang Gelombang % T % A380 63 0,2007390 64 0,1938400 66 0,1805410 69 0,1612420 73 0,1367430 77,5 0,1107440 87,5 0,0580450 86,75 0,0617460 87 0,0605470 85,5 0,0680480 84,5 0,0731490 78,75 0,1037500 76,5 0,1163510 70,5 0,1518520 63 0,2007530 58 0,2366540 51 0,2924550 44,25 0,3541560 39,25 0,4062570 34,25 0,4653580 29 0,5376590 25 0,6021600 27,5 0,5607
Tabel. %T dan %A untuk Larutan 5 (0.05 g/L)
Panjang Gelombang % T % A380 56,5 0,2480390 58 0,2366400 60 0,2218410 63 0,2007420 67 0,1739430 72,5 0,1397440 85 0,0706450 84,5 0,0731460 84,5 0,0731470 83 0,0809480 82,5 0,0835490 74,5 0,1278500 72,5 0,1397
13
Laporan Praktikum Kimia Fisik Pencelupan
510 66 0,1805520 58 0,2366530 51 0,2924540 44 0,3565550 37 0,4318560 31,5 0,5017570 26,5 0,5768580 20,5 0,6882590 17,5 0,7570600 22 0,6576
380400
420440
460480
500520
540560
580600
0
20
40
60
80
100
120
Grafik % Transmitan dengan Panjang Gelombang
10 ppm20 ppm30 ppm40 ppm50 ppm
Panjang Gelombang
% T
rans
mit
an
380400
420440
460480
500520
540560
580600
0.00000.20000.40000.60000.8000
Grafik Absorbansi dengan Panjang Gelombang
10 ppm20 ppm30 ppm40 ppm50 ppm
Panjang Gelombang
Abs
orba
nsi
14
Laporan Praktikum Kimia Fisik Pencelupan
Hasil Percobaan didapat
Panjang Gelombang Maksimum : 440 nm
C. Pembuatan Kurva Kalibrasi
Larutan Induk
Berat Zat Warna : 0.10 gram
Volume Pelarut : 100 ml
Konsentrasi Larutan : 1 gram / liter
No KeteranganVolume Larutan
Induk (ml)
Volume
Pelarut (ml)
Konsentrasi
(gram/L)
1 Pengenceran 1 1 100 0,0100
2 Pengenceran 2 2 100 0,0200
3 Pengenceran 3 3 100 0,0300
4 Pengenceran 4 4 100 0,0400
5 Pengenceran 5 5 100 0,0500
Penentuan %T dan %A pada λmax
Panjang Gelombang Maksimum : 440 nm
No Keterangan % T % A
1 Pengenceran 1 96,5 0,0155
2 Pengenceran 2 92,5 0,0339
3 Pengenceran 3 90 0,0482
4 Pengenceran 4 87,5 0,0580
5 Pengenceran 5 85 0,0706
No
Konsentras
i Larutan% A
% T x2 y2 x.y
x y
15
Laporan Praktikum Kimia Fisik Pencelupan
1 0,0100 0,0155 96,5 0,0001 0,0002 0,0002
2 0,0200 0,0339 92,5 0,0004 0,0011 0,0007
3 0,0300 0,0482 90 0,0009 0,0023 0,0014
4 0,0400 0,0580 87,5 0,0015 0,0034 0,0023
5 0,0500 0,0706 85 0,0025 0,0050 0,0035
∑ 0,1500 0,2262 451,5 0,0055 0,0121 0,0081
Rumus Regresi adalah y = bx + a
Rumus untuk mencari a adalah a=∑ y−b∑ x
n
Rumus untuk mencari b adalah b=¿¿
Rumus Koefisien Korelasi (r )=¿¿
Perhitungan :
Rumus Regresi :
b=(5 ×0.0081)– (0.1500 × 0.2262 )
(5 × 0.0055)−(0.1500 )2=1.343
a=0.2262−(1.343× 0.1500)
5=0.00495
Koefisien Korelasi :
(r )= (5 ×0.0081 )−(0.1500 ×0.2262 )
√ {(5 × 0.0055 ) – (0.1500 )2 } . {(5× 0.0121 )−(0.2262 )2 }(r )=0,9934
Pada panjang gelombang maksimum (440 nm)
Rumus Regresi y=1.343 x−0.00495
Koefisien Korelasi (r) = 0.9934
Jadi pemilihan kurva kalibrasi untuk proses selanjutnya adalah
kurva kalibrasi maximum yaitu dengan Rumus Regresi dan
koefisien korelasi sebagai berikut :
y=1.343 x+0.00495
16
Laporan Praktikum Kimia Fisik Pencelupan
(r) = 0.9934
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.060.0000
0.0100
0.0200
0.0300
0.0400
0.0500
0.0600
0.0700
0.0800
f(x) = 1.343 x + 0.00494999999999999R² = 0.986801964358793
Kurva Kalibrasi pada Panjang Gelombang Maksimum (420nm)
Series2Linear (Series2)
Konsentrasi (g/L)
Abs
orba
nsi
D. Pencelupan Dengan Zat Warna Asam
Vlot = 1 : 250
Berat bahan = 2 gram
Jumlah zat warna = 0.01 gram
Jumlah larutan = 500 mL
Hasil Pengukuran
Waktu %T Absorbansi
0 35 0,455910 37,5 0,4260
20 39 0,4089
30 41 0,3872
40 41,5 0,3820
50 42 0,3768
60 42 0,3768
70 40 0,3979
80 39,5 0,4034
90 38 0,4202
17
Laporan Praktikum Kimia Fisik Pencelupan
Cuci Panas 94 0,0269
Cuci Dingin 99,5 0,0022Kurva kalibrasi yang dipilih untuk menjadi patokan penentuan konsentrasi
larutan celup adalah kurva kalibrasi dengan panjang gelombang 440 nm
dengan y=1.343 x+0.00495
Waktu Konsentrasi dalam ppmKonsentrasi dalam
gram/Liter
0 336,0521 0,3361
10 313,7248 0,3137
20 301,0323 0,3010
30 284,8481 0,2848
40 280,9254 0,2809
50 277,0497 0,2770
60 27,.0497 0,2770
70 292,8391 0,2928
80 296,9098 0,2969
90 309,4385 0,3094
Cuci Panas 16,3354 0,0163
Cuci Dingin out of calibration range out of calibration range
E. Pencelupan Dengan Zat Warna Asam dengan Penambahan Zat
Pembantu (Garam Glauber dan HCl)
Vlot = 1 : 250
Berat bahan = 2 gram
Jumlah zat warna = 0.01 gram
HCl = 0.5 g/L
Garam Glauber = 0.5 g/L
Jumlah larutan = 500 mL
Hasil Pengukuran
Waktu %T Absorbansi
18
Laporan Praktikum Kimia Fisik Pencelupan
0 47 0,327910 58 0,2366
20 70 0,1549
30 75 0,1249
40 81 0,0915
50 84 0,0757
60 86 0,0655
70 81 0,0915
80 80 0,0969
90 79 0,1024
Cuci Panas 97,5 0,0110
Cuci Dingin 100 0,0000
Kurva kalibrasi yang dipilih untuk menjadi patokan penentuan konsentrasi
larutan celup adalah kurva kalibrasi dengan panjang gelombang 440 nm
dengan y=1,343 x+0.00495
Waktu Konsentrasi dalam ppmKonsentrasi dalam
gram/Liter
0 240,4707 0,2405
10 172,4661 0,1725
20 111,6545 0,1117
30 89,3438 0,0893
40 64,4564 0,0645
50 52,6960 0,0527
60 45,0868 0,0451
70 64,4564 0,0645
80 68,4736 0,0685
90 72,5413 0,0725
Cuci Panas 4,5014 0,0045
Cuci Dingin out of calibration range out of calibration range
19
Laporan Praktikum Kimia Fisik Pencelupan
F. Penentuan Konsentrasi Zat Warna yang Berdifusi Melalui Pelat
Berpori
Volume awal pelat berpori : 50 ml
Volume ahir pelat berpori : 10 ml
Volume air di gelas kimia : 200 ml
Konsentrasi zat warna : 2 gram/liter
Data %T dan %A untuk zat warna yang berdifusi melalui plat berpori
pada panjang gelombang 440 nm
NoWaktu
(menit)% T % A
Konsentrasi
(gram/liter)
1 10 90 0,0458 0,0304
2 20 86 0,0655 0,0451
3 30 82 0,0862 0,0605
4 40 80 0,0969 0,0685
5 50 79 0,1024 0,0725
6 60 78 0,1079 0,0767
7 70 77 0,1135 0,0808
G. Menentukan Harga Konstanta
Volume awal KCl pada pelat berpori : 9 ml
Volume ahir KCl pada pelat berpori : 7 ml
Volume air di gelas kimia : 300 ml
Konsentrasi AgNO3 : 0.0201 gram/liter
Co KCl : 0.03
λ : 0.4
t : 30 menit = 1800 detik
Data penggunaan AgNO3 saat di titrasi dengan KCl
Titrasi ke - Volume AgNO3 (ml)
1 2,80
2 2,90
20
Laporan Praktikum Kimia Fisik Pencelupan
3 2,80
Rata-Rata 2,83
Penentuan Normalitas larutan difusi KCl :
N KCl=0,01N ×2.83 ml
10 ml=0,00283 N=0,00283 M
DDKCl=2+1
×βt
× logC0
C0− (+1 )C t
1,870 x10−5= 20,4+1
×β
1800× log
0,030,03−(0,4+1)0,00283
= 0.3830
Penentuan Difusitas larutan zat warna
Dlzw=2
0.4+1×
0.38301800
× log2
2−(0.4+1 ) 0.6376=7.8041 ×10−5
cm2/s
VIII. PEMBAHASAN
Setelah melakukan kalibrasi dan membuat kurva kalibrasi. Maka dapat
dilihat bahwa kurva yang garis linier nya hampir mendekati nol adalah kurva
dengan panjang gelombang antara yaitu sebesar 440 nm. berdasarkan kurva
kalibrasi, menghasilkan rumus regresi dan koefisien korelasi sebagai berikut :
y=1.343 x+0.00495 dan(r) = 0.9934.
Pada praktikum ini kita dapat membandingkan pencelupan dengan
menggunakan zat pembantu dan tanpa zat pembantu, adapun perbedaannya
nampak jelas dari konsentrasinya.
Kedua perbedaan tersebut dimungkinkan karena beberapa hal,
diantaranya adalah sebagia berikut :
1. Kestabilan Zat Warna
Kestabilan zat warna sangat berpengaruh pada hasil penyerapan zat warna
oleh bahan, sehingga perlu diperhatikan kondisi penyimpanan serta
tanggal kadaluarsa zat warna tersebut.
2. Pengaruh Suhu
21
Laporan Praktikum Kimia Fisik Pencelupan
Pada pencelupan ini, kenaikan suhu sangat berpengaruh pada proses
penyerapan zat warna oleh kain. Semakin tinggi suhu, maka zat warna
akan semakin mudah terserap oleh bahan.
3. Pengaruh pH Larutan
Dengan adanya penambahan alkali maka pH larutan akan semakin naik,
sehingga proses penyerapan zat warna akan lebih baik bila ditambahkan
oleh alkali.
4. Pengaruh Elektrolit
Makin tinggi pemakaian elektrolit, maka makin besar penyerapannya.
Kecepatan difusi larutan zat warna terjadi secara cepat hal ini menunjukan
bahwa ukuran partikel zat warna lebih kecil dari ukuran pori – pori pada
alat difusi. Sehingga perubahan warna air yang berada di sekitarnya
berubah dengan cepat, Adapun faktor yang memperngaruhinya adalah
sebagai berikut:
1. Ukuran partikel.
Semakin kecil ukuran partikel, semakin cepat partikel itu akan
bergerak, sehingga kecepatan difusi semakin tinggi.
2. Ketebalan membran.
Semakin tebal membran, semakin lambat kecepatan difusi.
3. Luas suatu area.
Semakin besar luas area, semakin cepat kecepatan difusinya.
4. Jarak.
Semakin besar jarak antara dua konsentrasi, semakin lambat
kecepatan difusinya.
5. Suhu.
Semakin tinggi suhu, partikel mendapatkan energi untuk bergerak
dengan lebih cepat. Maka, semakin cepat pula kecepatan difusinya.
IX. KESIMPULAN
Kurva dengan panjang gelombang maximum yaitu sebesar 440 nm.
berdasarkan kurva kalibrasi, menghasilkan rumus regresi dan koefisien korelasi
sebagai berikut : y=1.343 x+0.00495 dan(r) = 0.9934.
22
Laporan Praktikum Kimia Fisik Pencelupan
Pencelupan menggunakan zat pembantu berlangsung lebih cepat, dapat
dibuktikan dengan melihat konsentrasi penyerapan yang diukur selama proses
pencelupan. Konsentrasi zat warna akan terus menurun. Faktor – faktor yang
berpengaruh dalam proses pencelupan diantaranya pengaruh elektrolit,
pengaruh temperatur, pengaruh pH. Adapun mekanisme pencelupan terdiri dari
tiga tahap yaitu :
1. Difusi zat warna dalam larutan
2. Adsorpsi
3. Fiksasi
Faktor yang mempengaruhi difusi adalah ukuran partikel, ketebalan
membran, luas area difusi, arak kedua permukaan, suhu.
X. DAFTAR PUSTAKA
1. Diktat Praktikum Kimi Fisik Pencelupan.
2. http://firtanahadi.blogspot.com/2011/03/zat-warna-tekstil.html diakses
pada 13Maret 2015
3. http://id.wikipedia.org/wiki/Difusi diakses pada 13 Maret 2015
4. Soenarjo. Djufri, Rasjid. 1978. Pedoman Praktikum Pengelantangan dan
Pencelupan. Bandung : Institut Teknologi Tekstil.
5. Djufri, Rasjid, Ir., dkk. 1982. Pengantar Kimia Zat Warna. Bandung :
Institut Teknologi Tekstil.
6. Djufri, Rasjid, Ir., dkk. 1976. Teknologi Pengelantangan, Pencelupan, dan
Pencapan. Bandung : Institut Teknologi Tekstil.
7. Soeprijono. P, dkk 1974. Serat – Serat Tekstil. Bandung : Institut
Teknologi Tekstil.
23