PERCOBAAN 1

PENENTUAN PANJANG GELOMBANG MAKSIMUM SENYAWA BAHAN

PEWARNA

A. TUJUAN

1. Mempersiapkan larutan blanko dan sampel untuk digunakan pengukuran panjang

gelombang maksimum larutan sampel.

2. Menggunakan kuvet sebagai tempat sampel dan blanko

3. Mengoperasikan alat spektroskopi UV-Vis cary 50 untuk menentukan panjang

gelombang maksimum suatu senyawa.

B. PRINSIP PERCOBAAN

Penentuan panjang gelombang maksimum senyawa bahan pewarna (fenol)

berdasarkan daya serapan dilihat dari absorbansi maksimal zat yang menyerap cahaya

pada panjang gelombang tertentu terhadap radiasi elektromagnetik sinar tampak.

C. DASAR TEORI

Spektrofotometri adalah studi mengenai antaraksi cahaya dengan atom dan molekul.

Radiasi cahaya atau elektromagnet dapat dianggap menyerupai gelombang sedangkan

Spektrofotometer alat yang digunakan untuk mengukur energi secara relatif jika energi

tersebut ditransmisikan, direfleksikan, atau diemisikan sebagai fungsi panjang gelombang

(Khopkar,2008:225)

Spektrofotometer Uv-Vis

Merupakan salah satu teknik analisis spektroskopik yang menggunakan radiasi

elektromagnetik. Sinar ultraviolet mempunyai panjang gelombang antara 200-400 nm,

sementara sinar tampak mempunyai panjang gelombang 400-750 nm.

(Rohman,2008:222)

Konfigurasi dasar spektro.UV-Vis:

1. Sumber radiasi

Lampu deuterium

Digunakan pd λ =190-380 nm (UV dekat)

Umur =500 jam pemakaian

Lampu tungsten

Campuran dari filamen tungstan & gas iodine

Digunakan pada λ = 380-900 (daerah Vis)

Umur =1000 jam pemakaian

Lampu merkuri

Mengandung uap merkuri bertekanan rendah

Dipakai u/ mengecek λ sekitar 365 nm (365,0; 365,5; 366,3 nm)

1. Monokromator

Fungsi : mendapatkan radiasi monokromatis dari sumber yg memancarkan radiasi

polikromatis yang terdiri dari:

Celah

Filter

Prisma dan Kisi (grating)

2. Sel atau kuvet

Kuvet atau sel merupakan wadah zat yang akan dianalisis. Kuvet terdiri dari 2 yaitu:

a. Ditinjau dari pemakaiannya terdiri dari:

Kuvet permanen dari bahan gelas atau leburan silika

Kuvet disposible terbuat dari teflon atau plastic

b. Ditinjau dr bahan dasar pembuatannya:

Kuvet dari leburan silika (kuarsa), dapat digunakan untuk analisis kualitatif-

kuantitatif pd λ = 190-1100 nm

Kuvet dari gelas, dapat dipakai untuk pengukuran pada λ = 380-1100 nm

3. Detektor : mengubah sinyal radiasi yang diterima menjadi sinyal elektronik

Sistem optik spektrofotometer:

1. Sistem optik radiasi berkas tunggal (single beam)

2. Sistem optik radiasi berkas ganda (double beam)

(Riyadi,2009)

Analisis Kuantitatif

1. Dengan menggunakan kurva baku dari larutan standar

a. Penyiapan larutan baku dengan berbagai konsentrasi

b. Pengukuran absorbansi larutan baku pada λ max.

c. Membuat kurva hubungan antara konsentrasi dan absorbansi (kurva baku)

d. Mengukur absorbansi larutan sampel

Pelarut

Syarat:

1. Sampel harus larut dalam pelarut yang digunakan

2. Pelarut harus transparan terhadap radiasi pada panjang gelombang yang digunakan

Penentuan bahan yang tidak mengabsorbsi

Syarat pereaksi yang digunakan:

1. Dapat bereaksi dengan analit dalam larutan pada konsentrasi rendah (umumnya 10-5

atau 10-6 M)

2. Relatif selektif.

Suatu larutan berwarna dapat menyerap sinar pada panjang gelombang tampak.

Intensitas yang diserap mempunyai hubungan tertentu dengan konsentrasi. Jika intensitas

sinar pada cuplikan yang tidak diketahui konsentrasinya dibandingkan dengan suatu

larutan standar, maka konsentrasi larutan cuplikan itu dapat diketahui. Larutan yang akan

di tentukan konsentrasinya harus diperlakukan sama dengan larutan standar. Hubungan

antara intensitas yang diserap dengan konsentrasi ditunjukkan oleh hukum lambert-beer.

(Rohman ,2008:232)

Spektrum Cahaya Tampak dan Warna-warna Komplementer

Panjang Gelombang

(nm)Warna Warna Komplementer

400-435

435-480

480-490

490-500

500-560

560-580

580-595

595-610

610-750

Violet

Biru

Hijau-biru

Biru-hijau

Hijau

Kuning-hijau

Kuning

Oranye

Merah

Kuning-hijau

Kuning

Oranye

Merah

Ungu

Violet

Biru

Hijau-biru

Biru-hijau

(Underwood,2002: 384)

Hukum Lambert-Beer.

Bila cahaya (monokromatik maupun campuran) jatuh pada suatu medium homogen,

sebagian dari sinar masuk akan dipantulkan, sebagian diserap dalam medium itu, dan

sisanya diteruskan. Jika intensitas sinar masuk dinyatakan oleh I0 = Ia + It + Ir. Dimana :

I0 : Intensitas sinar masuk

It : Intensitas sinar terserap

Ir : Intensitas sinar terpantulkan

Hukum yang mendasari metode spektrofotometri adalah :

Hukum Lambert

Hukum ini menyatakan bahwa : Bila cahaya monokromatik melewati medium tembus

cahaya, laju berkurangnya intensitas oleh bertambahnya ketebalan, berbanding lurus

dengan intesitas cahaya.

Hukum Beer

Hukum ini menyatakan intensitas berkas cahaya monokromatik berkurang secara

eksponensial dengan bertambahnya konsentrasi zat penyerap secara linier.

Rumus Lambert atau rumus Beer menghasilkan hasil yang sama :

Log PoP

= f(c)b = Kbc

Log PoP

= f(c)b = Kbc

Dimana :

Log (Po/P) = absorbans

b = panjang jalan menembus medium penyerap.

C = konsentrasi zat pelarut yang menyerap

Jadi dalam sistem yang direkombinasikan, hukum lambert beer dapat mempunyai

bentuk:

A = abc g/liter

Dimana:

A = absorbans

a = absorptivitas

(Underwood,2002: 392)

Panjang Gelombang Maksimum

Baik sinar polikromatis maupun monokromatis bila dilewatkan ke suatu larutan maka

intensitasnya akan berkurang. Berkurangnya intensitas sinar terjadi akibat serapan larutan

tersebut, sebagian dipantulkan dan dihamburkan. Untuk mendapatkan selektifitas dan

sensivitas yang baik umumnya dipakai sinar monokromatis dan dipilih panjang

gelombang yang memberikan serapan maksimum (panjang gelombang maksimum).

Terkadang sebuah larutan memiliki lebih dari satu panjang gelombang maksimum, untuk

itu diperlukan pemilihan panjang gelombang yang sesuai baik berdasarkan sensivitasnya

maupun berdasarkan daerah serapan senyawa pangganggu uang ada di larutan tersebut.

(Riyadi,2009)

D. ALAT DAN BAHAN

Alat:

Spektrofotometer UV-Vis Cary 50

Kuvet

2 tabung reaksi

Rak tabung reaksi

Beaker glass 50 ml

Bahan:

Larutan fenol

Metanol

Tissue

E. PROSEDUR

1. Bahan kimia yang dijadikan sampel (fenol) masing-masing dilarutkan dengan

pelarutnya di dalam tabung reaksi pertama. Sehingga diperoleh larutan sampel.

2. Bahan kimia sebagai pelarut dimasukkan ke dalam tabung reaksi kedua, sehingga

diperoleh larutan blanko.

3. Kuvet blanko sebagai pelarut dimasukkan ke dalam tabung reaksi kedua, sehingga

diperoleh larutan blanko.

4. Hidupkan instrumentasi spektroskopi UV-Vis dan biarkan selama 5-10 menit.

5. Pegang kuvet dibagian buram dan masukkan larutan blanko ke dalam kuvet

blanko hingga 2/3 tinggi kuvet. Hindari terbentuknya gelembung udara yang

menempel di kuvet karena akan mengganggu absorbansi. Bersihkan kaca

transparan kuvet dengan tissue.

6. Pegang kuvet dibagian buram dan masukkan larutan sampel ke dalam kuvet

sampel hingga 2/3 tinggi kuvet. Hindari terbentuknya gelembung udara yang

menempel di kuvet karena akan mengganggu absorbansi. Bersihkan kaca

transparan kuvet dengan tissue.

7. Pilih program “SCAN” yang tertera di layar komputer.

8. Lakukan prosedur pengoperasian SCAN sebagaimana tetulis manual spektroskopi

UV-Vis cary 50 yang telah diberikan oleh laboraturium.

9. Hasil scanning dicetak dan ditentukan panjang gelombang maksimum.

F. SKEMA KERJA

Spektrofotometer terkaliberasi

Pembuatan Larutan sampel

Fenol

Dilarutkan dengan metanol

Diencerkan hingga 50 mL dengan

manggunakan gelas beaker

Larutan fenol (orange)

Dimasukkan ke dalam tabung reaksi 1

Larutan sampel 1

Pembuatan Larutan Blanko

Metanol

Dimasukkan ke dalam tabung reaksi 2

Larutan sampel 2 (blanko)

Penentuan Panjang Gelombang Maksimum

Kuvet balnko dan sampel

Disiapkan

Dibersihkan dari pengotor

Dihidupkan spektroskopi UV-vis

Dibiarkan selama 5-10 menit

Instrumen siap digunakan

Dipegang kuvet bagian buram

Dimasukkan larutan blanko ke dalam

kuvet blanko 2/3 tinggi kuvet

Dibersihkan kaca transparan kuvet

dengan tissue

dikalibrasi

Dimasukkan larutan sampel pada kuvet

sampel sampel blanko 2/3 tinggi kuvet

Dibersihkan kaca transparan kuvet

dengan tissue

Dipilih program SCAN pada komputer

Dilakukan pengoperasian SCAN

Hasil Scanning

Dicetak

Ditentukan panjang gelombang

maksimum

panjang gelombang maksimum

G. HASIL PENGAMATAN

No. Perlakuan Hasil Pengamatan

1 Pembuatan larutan Fenol

Diambil beberapa ml fenol

Dilarutkan dengan metanol

Diencerkan hingga 50 mL

Larutan Orange Tua

Larutan Orange

Larutan berwarna orange

muda

2 Larutan sampel dan blanko dimasukkan ke dalam

spektrofotometer UV-Vis cary 50

Larutan tetap tak berubah

3. Ditentukan Panjang gelombang maksimum

berdasarkan kurva hubungan absorbansi dengan

panjang gelombang

Λmaks = 480 - 550 nm

Abs = 0 - 0,2

Kurva hubungan aborbansi dan Panjang

gelombang

Panjang gelombang dan absorbansi

H. PEMBAHASAN

Pada percobaan kali ini analisis spektroskopi UV-Vis yaitu penentuan panjang gelombang

maksimum senyawa bahan pewarna dengan tujuan untuk menentukan panjang gelombang

maksimum dengan mempersiapkan larutan blanko dan sampel, kuvet, alat spektroskopi Uv-

Vis cary 50, adapun cara kerja spektrofotometer dimulai dengan dihasilkannya cahaya

monokromatik dari sumber sinar. Cahaya tersebut kemudian menuju ke kuvet (tempat

sampel/sel). Banyaknya cahaya yang diteruskan maupun yang diserap oleh larutan akan

dibaca oleh detektor yang kemudian menyampaikan ke layar pembaca.

Pada saat praktikum pertama-tama, membuat larutan sampel dengan konsentrasi yang

tidak diketahui, larutan sampel yang dibuat adalah fenol yang menggunakan pelarut metanol,

larutan tidak perlu diketahui konsentrasinya karena pada praktikum ini hanya menentukan

panjang gelombang maksimum suatu larutan berwarna (fenol) yang diukur berdasarkan

serapan/absorpsi sinar secara maksimum oleh suatu larutan . Larutan yang akan diamati

melalui spektrofotometer harus memiliki warna tertentu agar zat di dalam larutan lebih

mudah menyerap energi cahaya yang diberikan dimana secara kuantitatif, besarnya energi

yang diserap oleh zat akan identik dengan jumlah zat di dalam larutan dan secara kualitatif,

panjang gelombang dimana energi dapat diserap dapat menunjukkan jenis zatnya.

Pelarut metanol digunakan karena dapat melarutkan fenol dengan baik, selain itu alkohol

juga bersifat transparan terhadap radiasi pada panjang gelombang yang digunakan. Selain

larutan sampel dibuat juga larutan blanko , Adapun tujuan dari pengguanaan larutan blanko

adalah untuk mengatasi kesalahan sistematik yang sering terjadi dalam analisis yaitu serapan

oleh pelarut menggunakan  spektrofotometer. Blangko, yaitu larutan yang berisi matrik selain

komponen yang akan dianalisis. Selain itu Blanko yang digunakan adalah metanol, metanol

tersebut dimasukkan ke dalam kuvet yang berfungsi membantu kalibrasi alat spektroskopi

UV-Vis Cary 50. Selain itu untuk memilih panjang gelombang maksimal, dilakukan dengan

membuat kurva hubungan antara absorbansi dengan panjang gelombang dari suatu larutan

baku/sampel. Suatu pengukuran absorbansi pada panjang gelombang maksimum akan

memberikan garis linier sesuai dengan hukum lambert-beer.

Pada praktikum kali ini, dihasilkan kurva standar kalibrasi dengan absorbansi 0 - 0,2

dengan panjang gelombang 480 - 550 nm. Hasil yang diperoleh tidak jauh berbeda dengan

literatur yaitu untuk fenol panjang gelombang maksimum adalah 508 nm dan juga bila dilihat

dari spektrum cahaya tampak warna koplementer, warna oranye terletak pada panjang

gelombang 480-490, jadi dapat dikatakan bahwa praktikum berhasil. Gambar kurva yang

dihasilkan pada panjang gelombang maksimal akan diperoleh bentuk kurva absorbansi yang

datar dimana pada kondisi tersebut hukum Lambert-Beer terpenuhi. Pada praktikum kali ini

dihasilkan sebagai berikut:

Kurva hubungan aborbansi dan Panjang gelombang

Panjang gelombang maksimum spesifik tidak dapat ditentukan karena hasil anlysis

report tidak menampakkan panjang gelombang >314,1 nm tetapi hanya menentukan panjang

gelombang 314-212 nm dimana rentang panjang gelombang ini adalah panjang gelombang

yang tidak dapat terbaca apabila dilihat dari kurva.

Panjang gelombang dan absorbansi

I. KESIMPULAN

1) Panjang gelombnag maksimum yang dihasilkan adalah 480-550 nm.Hasil yang

diperoleh menunjukkan hal yang sama dengan literatur yaitu panjang gelombang 508

nm adalah panjang gelombang maksimum untuk larutan fenol.

2) Panjang gelombang maksimum adalah panjang gelombang dengan absorbansi

maksimum (terbesar).

3) Tujuan dari pengguanaan larutan blanko adalah untuk mengatasi kesalahan sistematik

yang sering terjadi dalam analisis yaitu serapan oleh pelarut menggunakan 

spektrofotometer.

4) UV-Vis cary 50 merupakan salah satu spektrofotometer yang dapat mengukur

panjang gelombang suatu larutan.

5) Panjang gelombang maksimum suatu senyawa ditunjukkan oleh kurva kalibrasi yang

berbentuk linier.

J. DAFTAR PUSTAKA

Day, JR. R. A. dan Underwood. A. L. 2002. Analisis Kimia Kuantitatif Edisi Keenam.

Jakarta: Erlangga

Gandjar, Ibnu Gholib dan Rohman, Abdul. 2007. Kimia Farmasi Analisis. Yogyakarta:

PUSTAKA PELAJAR

Khopkar, S.M. 2008. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta: UI-PRESS

Riyadi, Wahyu. 2008. . Perbedaan Spektrometri dan Spektrofotometri. Online

(http://wahyuriyadi.blogspot.com/ ), diunduh 4 mei 2011.