ACARA V

SPEKTROFOTOMETRI

A. Tujuan

Tujuan dari praktikum Kimia Analitik acara V Spektrofotometri yaitu:

1. Untuk menentukan panjang gelombang maksimum.

2. Untuk membuat kurva standar dengan panjang gelombang maksimum.

3. Untuk menentukan konsentrasi larutan cuplikan.

B. Tinjauan Pustaka

1. Tinjauan Alat dan Bahan

Alat yang digunakan untuk analisa spektrofotometri disebut

spektrofotometer. Sesuai dengan namanya, spektrofotometer adalah alat yang

terdiri dari spektrometer dan fotometer. Spektrometer menghasilkan sinar

dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer mengukur intensitas sinar.

Suatu spektrometer tersusun dari sumber spektrum yang kontinyu,

monokromator, sel pengabsorbsi untuk sampel serta blanko dan suatu alat untuk

mengukur perbedaan absorbsi antara sampel dengan blanko tersebut

(Huda, 2001).

Pada spektrofotometer, awalnya pendeteksi cahaya menerima tegangan

dari berkas cahaya ungu ketika tidak ada molekul penyerap di antara sumber

cahaya dan pendeteksi cahaya . Kemudian larutan diletakkan di antara sumber

cahaya dan pendeteksi cahaya . Cahaya yang melalui molekul penyerap akan

diterima oleh pendeteksi cahaya . Perbedaan tegangan antara sebelum dan

sesudah diletakkan larutan kurkumin inilah yang merupakan nilai absorban (y).

Dengan diperoleh nilai y dari pengukuran ini dan nilai variabel a dan b telah

diketahui, maka akan diperoleh besar kadar suatu zat pada larutan (x) sesuai

persamaan kurva baku y=bx+a. Alat ini hanya disediakan satu tempat kuvet,

sehingga hanya bisa digunakan untuk mengukur satu sampel dalam satu kali

pengukuran. Alat akan dikalibrasi dengan spektrofotometer sehingga hasil yang

diperoleh dari pengukuran alat ukur kadar suatu zat sama dengan hasil yang

diukur spektrofotometer (Harini dkk, 2012).

Metode spektrofotometer adalah metode yang paling tepat untuk

menetapkan konsentrasi zat-zat dalam larutan. Bagian-bagian penting

spektofotometer adalah suatu sumber cahaya, sebuah monokromator yakni

suatu peranti untuk mengecilkan cahaya monokromatik atau lebih tepat pita-

pita sempit energi cahaya dari sumbernya, sel atau kuvet kaca atau silika untuk

pelarut dan larutan dan sebuah peranti untuk menerima atau mengukur berkas

atau berkas-berkas energi cahaya yang melewati pelarut atau larutan. Untuk

membandingkan warna-warna dalam tabung Nessler, alat paling sederhana

terdiri dari suatu rak tabung reaksi. Rak itu terbuat dari kayu, yang dicat hitam

tak mengkilat dan dilengkapi dengan cermin atau reflektor kaca susu yang

dimiringkan, yang diatur sedemikian sehingga memantulkan cahaya ketas lewat

tabung. Larutan dan standar-standar diperbandingkan dengan menaruh mereka

bersebelahan dan mengamatinya vertikal dari atas menembus mereka

(Basset dkk, 1994).

Spektrometer massa adalah alat yang yang mengubah molekul menjadi

ion-ion, kemudian memisah-misahnya menurut rasio massa terhadap muatan

(mass-to-charge ratio), dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada.

Sejumlah kecil senyawa anu yang spektrumnya akan ditentukan, dimasukkan

dalam celah hampa (high vacuum), untuk diuapkan dan ditembaki dengan

elektron berenergi tinggi. Jika elektron yang ditembakkan mempunyai energi

cukup tinggi maka yang dihasilkan tidak hanya ion-ion induk tetapi juga

bagian-bagian ion (fragment ions) yang dinamakan juga ion anak-anak

(daughter ions). Spektrum massa terdiri dari satu deret sinyal dengan

bermacam-macam intensitas pada rasio yang berbeda-beda. Dlam prakteknya,

hampir semua ion bermuatan tunggal (e=1), sehingga massa-massanya mudah

ditentukan (m) (Hart, 1983).

2. Tinjauan Teori

Dalam analisis kimia dikenal berbagai macam cara untuk mengetahui

data kualitatif dan kuantitatif baik yang menggunakan suatu peralatan optik

(instrumen) ataupun dengan cara basah. Alat instrumen biasanya dipergunakan

untuk menentukan suatu zat berkadar rendah, biasanya dalam satuan ppm (part

per million) atau ppb (part per billion). Salah satu metode sederhana untuk

menentukan zat organik dan anorga-nik secara kualitatif dan kuantitatif dalam

contoh air laut, yaitu dengan metode Spektrofotometri Ultra-violet dan Sinar

Tampak. Prinsip kerjanya berdasarkan penyerapan cahaya atau energi radiasi

oleh suatu larutan. Jumlah cahaya atau energi radiasi yang diserap

memungkinkan pengukuran jumlah zat penyerap dalam larutan secara

kuantitatif. Cahaya adalah suatu bentuk energi radiasi yang mempunyai sifat

sebagai gelombang dan partikel. Sifatnya sebagai gelombang dapat dilihat

dengan terjadinya pembiasan dan pemantulan cahaya oleh suatu medium,

sedangkan sifatnya sebagai partikel dapat dilihat dengan terjadinya efek foto

listrik.

Tabel 5. 1 Daerah spektrum gelombang elektromagnetik (PECSOK et al 1976; SKOOG & WEST 1971)

Macam sinar Panjang gelombang

SinarX 10 - 100 pkm Ultra-violet jauh 10 - 200 nm Ultra-violet dekat 200- 400 nmSinar Tampak 400 - 750 nm Infra-merah dekat 0,75-2 umInfra-merah tengah 2,5 - 50 um Infra-merah jauh 50 - 1000 um Gelombang mikro 0,1 - 100 cm Gelombang radio 1 - 1000 m

Tabel 5. 2 Perkiraan panjang gelombang warna-warna dalam daerah Cahaya Tampak (SKOOG & WEST 1971)

Warna Warna pelengkap Panjang gelombang

(nm)Ungu hijau kuning 400 - 435Biru kuning 435 - 480biru hijau oranye 480 - 490hijau biru merah 490 - 500Hijau merah lembayung 500 - 560hijau kuning ungu 560 - 580Kuning biru 580 - 595Oranye biru hijau 595 - 610Merah hijau biru 610 - 750

(Triyati, 1985)

Kimia analitik dibagi menjadi dua bidang analisis yaitu analisis

kualitatif dan analisis kuantitatif. Analisis kualitatif berhubungan dengan

identifikasi zat–zat yang ada dalam suatu sampel sehingga kandungannya akan

mudah untuk dikenali. Analisis kuantitatif berkaitan dengan penetapan berapa

banyak suatu zat terkandung di dalam suatu sampel. Intensitas cahaya warna

yang dihasilkan oleh setiap larutan berwarna setara dengan konsentrasinya.

Kelebihan pengukuran dengan metode pencitraan digital yaitu jumlah bahan

yang digunakan untuk penelitian menjadi lebih sedikit dan lebih hemat. Nilai

absorbansi hasil pengukuran dialurkan terhadap konsentrasi larutan standar

untuk membuat kurva kalibrasi. Absorbansi larutan sampel dialurkan terhadap

kurva kalibrasi tersebut dan ditentukan kadarnya (Rusmawan dkk, 2011).

Absorbsi adalah proses akumulasi adsorbat pada permukaan absorben

yang disebabkan oleh gaya tarik antar molekul atau interaksi kimia. Pada

adsorbsi kimia melibatkan ikatan koordinasi sebagai hasil penggunaan elektron

secara bersama-sama oleh absorben dan absorbat. Kecepatan absorbsi dari

larutan bergantung pada beberapa faktor diantaranya ukuran dan struktur

molekul absorbat, sifat dasar pelarut, dan sifat menyerap dari absorben

(Fitriah dkk, 2012).

Interaksi radiasi dengan suatu spesi dapat berupa penyerapan (absorbs),

pemendaran (luminesensi), pancaran (emisi) dan penghamburan (scattering),

tergantung pada sifat materi. Pada spektrofotometri UV-Vis, interaksi yang

diamati adalah adanya absorbsi pada panjang gelombang tertentu di daerah UV-

Vis oleh spesi kimia yang dianalisa. Lambert (1760) dan Beer (1852) telah

menunjukkan adanya hubungan berikut:

T = Pt/ P0 =10-abc

dengan:

T = transmittan

Pt = intensitas sinar yang diteruskan

P0 = intensitas awal

a = tetapan absorbtivitas

b = tebal sel

c = konsentrasi

Persamaan tersebut dapat diturunkan menjadi:

Log T = Log (Pt/ P0)

Log (I/ T) = Log (P0/ Pt)

dengan A = Absorbansi

Sehingga diperoleh persamaan:

A = a.b.c

Nilai absorbansi (A) berbanding lurus terhadap konsentrasi analit (c). Besaran a

adalah suatu konstanta, sehingga jika tebal sel (b) dibuat konstan maka nilai

absorbansi (A) hanya bergantung pada c. Jika nilai A dialurkan terhadap

beberapa nilai c maka sesuai persamaan di atas akan diperoleh kurva berbentuk

suatu garis lurus. Kurva ini disebut kurva kalibrasi dan dapat digunakan untuk

menentukan konsentrasi analit yang sama berdasarkan nilai absorban analit

tersebut pada panjang gelombang sinar yang sama (Huda, 2001).

Spektrofotometri pada dasarnya adalah teknik analisis jejak dan

merupakan salah satu alat yang paling kuat di analisis kimia. Metode ini

memiliki keuntungan sehubungan dengan sensitivitas, selektivitas, berbagai

determinasi, kesederhanaan, pH, stabilitas termal, akurasi, presisi, dan

kemudahan pengoperasian. Faktor-faktor yang mempengaruhi absorbansi yaitu

spektrum absorbsi, pengaruh pelarut, pengaruh keasaman, pengaruh waktu,

pengaruh suhu, pengaruh konsentrasi logam (hukum Beer) yang terkenal

persamaan untuk analisis spektrofotometrik dalam larutan yang sangat encer

berasal dari hukum Beer, pengaruh konsentrasi logam dan lain-lain

(Ahmed dan Roy, 2009).

Penyerapan spektrofotometri dalam banyak cara menawarkan analisis

yang suplemen informasi dapat diperoleh dengan spektroskopi emisi dan

memungkinkan penyelidikan kelas baru seluruh bahan. Spektroskopi serapan

merupakan sarana sampel menyelidiki dengan energi yang diserap dalam

meningkatkan molekul untuk keadaan tereksitasi. Sementara fenomena

penyerapan energi diamati untuk atom dan ion, metode analisis ini adalah lebih

umum diterapkan pada penentuan molekul atau kelompok tertentu atom dalam

molekul. Karena terdiri dari beberapa atom, energi dari molekul adalah jumlah

energi translasi dari seluruh sistem, getaran energi, energi rotasi, dan energi

elektronik komponennya (Timma, 1952).

Spektrofotometri merupakan suatu metode analisa yang didasarkan pada

pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu lajur larutan berwarna pada

panjang gelombang spesifik dengan menggunakan monokromator prisma atau

kisi difraksi dengan tabung foton hampa. Metode spektrofotometri memiliki

keuntungan yaitu dapat digunakan untuk menganalisa suatu zat dalam jumlah

kecil. Pembuatan kurva baku diperoleh persamaan regresi yaitu y=bx+a,

dengan y = absorban dan x = kadar zat. Nilai b dan a yang diperoleh pada

persamaan kurva baku digunakan untuk menghitung kadar suatu zat dalam

sampel (Harini dkk, 2012).

Sebuah persamaan linear dikembangkan berdasarkan atas hukum Beer.

Karena penggunaan alat optik memiliki pertimbangan yang panjang serta

akurasi yang lebih tinggi maka dapat dicapai dalam uji larutan standar dimana

kuvet ditempatkan di reguler spektrofotometer, dari pada pembaca lempeng.

Hal ini mutlak bahwa air diionisasi akan digunakan sebagai larutan blanko.

Kurva kalibrasi linier tidak dapat diperoleh jika standar larutan nol

(Ernst dan Zor, 2007)

Metode spektrofotometri umumnya membandingkan absorbansi yang

dihasilkan oleh suatu larutan yang diuji dengan absorbansi larutan baku.

Panjang gelombang maksimum ini ditunjukkan pada panjang gelombang yang

memiliki absorbansi maksimal. Karena pada sekitar λmaks tersebut akan

menghasilkan absorbansi terbesar yang menunjukkan serapannya tinggi

(Liyana dan Sugiarso, 2010).

Bila suatu zat disinari dengan radiasi elektromagnet, zat ini menyerap

panjang gelombang tertentu dari radiasi dan membiarkan panjang gelombang

yang lain lewat. Pola panjang gelombang yang diserap suatu zat disebut

spektrum absorbsi. Spektrum absorbsi untuk senyawaan molekul disebut

spektrum pita, bukan spektrum garis, karena biasanya spektrum itu terdiri dari

daerah-daerah resapan yang lebar. Tiap daerah, atau pita, dengan analisis yang

cermat ternyata terdiri dari banyak garis yang berjejalan, begitu rapat dalam

banyak kasus sehingga hanya sebuah spektrometer saja yang daya pisahnya

besar saja yang dapat memisah-misahkan mereka (Keenan, 1986).

Panjang gelombang mengacu ke jarak antara dua gunung (atau lembah/

yang berdampingan dari gelombang itu). Kebalikan panjang gelombang analitis

melibatkan larutan. Tingkat kejadian absorbsi juga akan bergantung pada jarak

yang diarungi radiasi melewati larutan itu. Hubungan antara serapan radiasi dan

panjang jalan melewati medium yang menyerap mula-mula dirumuskan oleh

Bouguer, meskipun kadang-kadang dikaitkan kepada Lambert. Jika suatu

berkas radiasi monokromatik (yakni radiasi dengan panjang gelombang

tunggal) diarahkan menembus medium itu, ternyata bahwa tiap lapisan

menyerap fraksi radiasi yang sama besar, atau tiap lapisan mengurangi daya

radiasi berkas itu dengan fraksi yang sama besar. Andaikan misalnya, bahwa

lapisan pertama menyerap separuh radiasi yang memasuki lapisan itu. Maka

lapisan kedua akan menyerap separuh dari radiasi yang memasuki lapisan itu,

dan daya radiasi yang keluar dari lapisan kedua ini akan menjadi seperempat

dari daya aslinya, dari lapisan ketiga, seperdelapan, dan seterusnya

(Day dan Underwood, 1992).

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. Pengukur serapannya pada panjang

gelombang maksimum yang didapat. Terdapat korelasi yang positif antara

kadar dan serapan. Artinya, dengan meningkatnya konsentrasi, maka absorbansi

juga akan meningkat (Karinda dkk, 2013).

Dalam spektrofotometri, cara pembuatan kurva kalibrasi yang pertama

dengan mengeset spektro pada mode quantity dan menetapkan panjang

gelombang. Kemudian melakukan pengukuran serapan (absorbansi) untuk

masing-masing konsentrasi larutan baku dan mencatat setiap harga serapan

untuk tiap larutan. Yang terakhir membuat kurva standar antara konsentrasi

dengan absorbansi (A), serta mentukan persamaan garis dengan metode regresi

linier (Triastuti dkk, 2013).

C. Metodologi

1. Alat dan Bahan

a. Alat:

1) Spektrofotometer

2) Kuvet

3) Tabung Reaksi

4) Rak Tabung Reaksi

5) Beaker Glass

6) Pipet

7) Labu Ukur 100 ml

8) Labu Ukur 10 ml

b. Bahan:

1) Larutan Kuning (minuman serbuk berwarna kuning)

2) Larutan cuplikan

3) Alkohol

4) Aquades

5) Tisu

2. Cara Kerja

a. Pembuatan Larutan Standar

Minuman serbuk berwarna kuning

Masing-masing ditambah aquades sampai batas tera

0,4 gr 0,8 gr 1,2 gr 1,6 gr 2,0 gr

Digojog

Larutan Standar

b. Penentuan Panjang Gelombang Maksimum

Larutan Standar 2%

Diukur absorbansinya dengan λ 460, 480, 500, 520, 540, 560, 580, dan 600 nm

Dicatat hasil absorbansinya

Dibuat kurva hubungan antara λ dan absorbansinya

Ditentukan absortivitas molar (ε)

c. Pembuatan Kurva Standar

Larutan standar 0,4%; 0,8%; 1,2%; 1,6%; dan 2,0%

Spektrofotometer diatur jarum penunjuk skala sesuai dengan λ yang diinginkan

Spektrofotometer dinyalakan dan didiamkan 30 menit

Larutan standar dimasukkan ke dalam kuvet

Dicatat absorbansinya

Dicek pada setiap pengamatan dengan menggunakan larutan blanko

Dibuat kurva standar

Diberi tanda pada setiap tabung reaksi

d. Penentuan Konsentrasi Larutan Cuplikan

3 ml larutan cuplikan

Dimasukkan kedalam kuvet (34

tinggi kuvet)

Dimasukkan kuvet kedalam spektrofotometer dan dicatat nilai absorbansinya

Dicek setiap pengamatan dengan menggunakan larutan blanko

Diperkirakan konsentrasi larutan dengan kurva standar

D. Hasil dan Pembahasan

1. Hasil Pengamatan

Tabel 5. 3 Penentuan Panjang Gelombang Maksimum (λmaks) Menggunakan Sampel Larutan Kuning dengan Konsentrasi 2%

No Panjang Gelombang (nm)

Absorbansi (Å)

1. 460 0,9142. 480 0,7723. 500 0,6124. 520 0,4615. 540 0,3446. 560 0,3317. 580 0,3218. 600 0,303

Sumber: Laporan Sementara

Spektrofotometri merupakan suatu metode analisa yang didasarkan

pada pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu lajur larutan berwarna

pada panjang gelombang spesifik dengan menggunakan monokromator prisma

atau kisi difraksi dengan tabung foton hampa. Metode spektrofotometri

memiliki keuntungan yaitu dapat digunakan untuk menganalisa suatu zat dalam

jumlah kecil (Harini dkk, 2012). Prinsip kerjanya berdasarkan penyerapan

cahaya atau energi radiasi oleh suatu larutan. Jumlah cahaya atau energi radiasi

yang diserap memungkinkan pengukuran jumlah zat penyerap dalam larutan

secara kuantitatif (Triyati, 1985).

Pada praktikum Kimia Analitik Acara V Spektrofotometri, kita

menggunakan sampel larutan kuning dengan berbagai konsentrasi yaitu 0,4%;

0,8%; 1,2%; 1,6%; dan 2,0%. Untuk penentuan panjang gelombang maksimum,

ini kita menggunakan sampel larutan kuning dengan konsentrasi paling tinggi

yaitu 2,0%. Digunakan sampel dengan konsentrasi tertinggi untuk mengetahui

panjang gelombang maksimal (λmaks) karena pada konsentrasi tertinggi tersebut

nilai absorbansinya dapat dibaca oleh spektrofotometer, sehingga sampel

dengan konsentrasi yang lebih rendah dapat terbaca oleh spektrofotometer

dengan jenis sampel yang sama. Dengan menggunakan panjang gelombang dari

absorbansi yang maksimum, maka jika terjadi penyimpangan (deviasi) kecil

panjang gelombang dari cahaya masuk hanya akan menyebabkan kesalahan

yang kecil dalam pengukuran tersebut. Jika panjang gelombang dipilih dari

daerah spektrum di mana ada suatu perubahan yang besar absorbansi dalam

daerah (range) panjang gelombang yang sempit, maka jika terjadi

penyimpangan (deviasi) kecil panjang gelombang dari cahaya masuk akan

menyebabkan kesalahan yang besar dalam pengukuran absorbansi tersebut.

Pengukuran serapan atau absorbansi spektrofotometri biasanya

dilakukan pada suatu panjang gelombang yang sesuai dengan serapan

maksimum karena konsentrasi besar terletak pada titik ini, artinya serapan

larutan encer masih terdeteksi. Dan juga pada sampel konsentrasi tertinggi

maka akan didapatkan nilai absorbansi tertinggi pula. Nilai absorbansi tertinggi

maka akan didapatkan panjang gelombang maksimum (λmaks). Pada panjang

gelombang 460 nm, 480 nm, 500 nm, 520 nm, 540 nm, 560 nm, 580 nm, dan

600 nm didapat nilai absorbansi berturut-turut sebesar 0,914 Å; 0,772 Å; 0,612

Å; 0,461 Å; 0,344 Å; 0,331 Å; 0,321 Å; dan 0,303 Å. Berdasarkan data tersebut

dinyatakan bahwa semakin tinggi panjang gelombang maka nilai absorbansi

larutan kuning semakin rendah. Dan juga nilai absorbansi tertinggi yaitu 0,914

Å terletak pada panjang gelombang 460 nm.

460 480 500 520 540 560 580 6000

0.2

0.4

0.6

0.8

1

Kurva Hubungan Antara Absorbansi dengan Panjang Gelombang

absorbansi

Panjang Gelombang (nm)

Abs

orba

nsi (

Å)

Gambar 5.1 Grafik Hubungan Antara Nilai Absorbansi (Å) dengan Panjang

Gelombang (λ)

Setelah didapat data nilai absorbansi larutan kuning 2% (0,914 Å;

0,772 Å; 0,612 Å; 0,461 Å; 0,344 Å; 0,331 Å; 0,321 Å; dan 0,303 Å) pada

panjang gelombang yang sudah ditentukan (460 nm, 480 nm, 500 nm, 520 nm,

540 nm, 560 nm, 580 nm, dan 600 nm) maka selanjutnya dibuat kurva

hubungan antara nilai absorbansi dengan panjang gelombang berdasarkan data

yang diperoleh. Berdasarkan kurva hubungan antara nilai absorbansi dengan

panjang gelombang menunjukkan bahwa semakin tinggi panjang

gelombangnya maka didapat nilai absorbansi yang semakin rendah dan juga

sangat terlihat nilai absorbansi tertinggi pada panjang gelombang 460 nm (sama

seperti pada tabel 5. 3). Panjang gelombang maksimum untuk larutan kuning

ditentukan dari nilai absorbansi tertinggi pada kurva tersebut. Berdasarkan

kurva, maka nilai absorbansi tertinggi pada pengukuran dengan panjang

gelombang 460 nm dengan nilai absorbansinya yaitu 0,914 Å. Untuk itu,

panjang gelombang maksimum (λmaks) terletak pada 460 nm.

Berdasarkan teori (Triyati, 1985), range spektrum warna kuning yaitu

terletak pada panjang gelombang warna pelengkap (komplemen) dari warna

kuning yaitu biru dengan panjang gelombang 435-480 nm. Hal ini berarti

bahwa sampel larutan kuning menyerap gelombang elektromagnetik pada

daerah pelengkap (komplemen) warna kuning, yaitu daerah biru. Dapat diduga

bahwa sampel ini akan mempunyai serapan di daerah 435-480 nm

(Huda, 2001).

Hasil percobaan menunjukkan bahwa warna kuning sampel

mempunyai serapan yang signifikan di daerah biru (435-480 nm) dengan

puncak serapan pada panjang gelombang 460 nm. Sehingga dapat dikatakan

bahwa praktikum Spektrofotometri pada pengamatan panjang gelombang

maksimum telah sesuai dengan teori tersebut karena panjang gelombang

maksimum terletak pada 460 nm. Dan pada panjang gelombang maksimum

terbaca nilai absorbansi tertinggi.

Tabel 5. 4 Pembuatan Kurva Standar Menggunakan Panjang Gelombang (λ) 460 nm

No Konsentrasi Sampel (%)

Absorbansi (Å)

1. 0,4 0,1812. 0,8 0,3783. 1,2 0,5334. 1,6 0,7155. 2,0 0,914

Sumber: Laporan Sementara

Pada pembuatan kurva standar, kita menggunakan panjang gelombang

maksimum (λmaks) yang telah didapat sebelumnya yaitu 460 nm untuk

melakukan pengukuran nilai aborbansi pada masing-masing sampel dengan

konsentrasi yang berbeda (0,4%; 0,8%; 1,2%; 1,6%; dan 2,0%). Karena pada

panjang gelombang tersebut didapat nilai absorbansi tertinggi. Penentuan

panjang gelombang maksimum dilakukan untuk mengetahui ketika absorbsi

mencapai maksimum sehingga meningkatkan proses absorbsi larutan terhadap

sinar.

Pada panjang gelombang maksimal, kepekaannya juga maksimal

karena pada panjang gelombang maksimal tersebut, perubahan absorbansi

untuk setiap satuan konsentrasi adalah yang paling besar. Disekitar panjang

gelombang maksimal, bentuk kurva absorbansi datar dan pada kondisis tersebut

hukum Lambert-Beer akan terpenuhi. Jika dilakukan pengukuran ulang maka

kesalahan yang disebabkan oleh pemasangan ulang panjang gelombang akan

kecil sekali, ketika digunakan panjang gelombang maksimal.

Pemilihan panjang gelombang maksimum sangat menentukan dalam

percobaan karena apabila terjadi penyimpangan yang kecil selama percobaan

akan mengakibatkan kesalahan yang kecil dalam pengukuran. Jika pemilihan

panjang gelombang memiliki spektrum perubahan besar pada nilai absorbansi

saat panjang gelombang sempit, maka apabila terjadi penyimpangan kecil pada

cahaya yang masuk akan mengakibatkan kesalahan besar dalam pengukuran.

Serta apabila percobaan diulangi dengan larutan yang sama dan dengan

konsentrasi yang sama pula maka akan didapatkan hasil yang lebih akurat dan

tingkat kesalahan yang minimal.

Data percobaan dengan penggunaan panjang gelombang maksimum

(λmaks) 460 nm pada masing-masing sampel dengan konsentrasi 0,4%; 0,8%;

1,2%; 1,6%; dan 2,0% didapat nilai absorbansi berturut-turut sebesar 0,181 Å;

0,378 Å; 0,533 Å; 0,715 Å; dan 0,914 Å. Berdasarkan data tersebut maka dapat

dinyatakan bahwa semakin tinggi konsentrasi larutan kuning maka nilai

absorbansinya semakin tinggi pula. Sehingga konsentrasi larutan kuning

berbanding lurus dengan nilai absorbansinya.

0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.20

0.10.20.30.40.50.60.70.80.91

f(x) = 0.45075 x + 0.0033000000000003R² = 0.998446190078959

Kurva Hubungan Antara Absorbansi dengan Konsentrasi

AbsorbansiLinear (Absorbansi)

Konsentrasi (%)

Abs

orba

nsi (

Å)

Gambar 5. 2 Grafik Hubungan Antara Nilai Absorbansi (Å) dengan Konsentrasi

(%)

Berdasarkan grafik hubungan antara nilai absorbansi dengan

konsentrasi juga menunjukkan bahwa konsentrasi sampel berbanding lurus

dengan nilai absorbansi. Konsentrasi sampel meningkat maka nilai absorbansi

juga meningkat. Pada grafik juga terlihat hubungan antara konsentrasi sampel

dengan nilai absorbansi membentuk garis lurus linear. Hal tersebut

menunjukkan bahwa linearitas titik-titik yang terbentuk cukup tinggi dan sesuai

dengan persamaan yang diturunkan dari hukum Lambert-Beer bahwa A= a.b.c.

Pada b konstan maka A= k.c dengan k adalah kemiringan garis pada kurva

kalibrasi. Linearitas titik-titik yang cukup tinggi pada kurva kalibrasi

menunjukkan bahwa ketepatan pengukuran alat spektrofotometer yang

digunakan sebagai pembanding untuk mengetahui konsentrasi suatu sampel.

Jika absorban suatu sampel telah diukur maka konsentrasi sampel tersebut dapat

dihitung berdasarkan pada kurva kalibrasi (Huda, 2001).

Pembuatan kurva baku diperoleh persamaan regresi yaitu y=bx+a,

dengan y = absorbansi dan x = kadar zat. Nilai b dan a yang diperoleh pada

persamaan kurva baku digunakan untuk menghitung kadar suatu zat dalam

sampel (Harini dkk, 2012). Dari data percobaan, maka didapat nilai a sebesar

0,0033 dan nilai b sebesar 0,4507. Sehingga dapat diperoleh persamaan regresi

yaitu y= 0,0033+ 0,4507x. Pada grafik juga terdapat nilai R- square (R2) yaitu

0,998, dari nilai R2 kita dapat mengetahui bahwa terdapat 99,8% data yang

memiliki hubungan linier serta nilai presisi dari percobaan ini sebesar 99,8%.

Korelasi (r) antara konsentrasi sampel dengan nilai absorbansi sebesar 0,999

yang menyatakan bahwa hubungan korelasinya sangat erat. Dapat disimpulkan

bahwa semakin semakin tinggi konsentrasi sampel maka semakin tinggi pula

nilai absorbansinya, hal ini sesuai dengan hukum Lambert-Beer yang

menyatakan bahwa nilai absorbansi (Å) berbanding lurus terhadap konsentrasi

analit (Huda, 2001).

Faktor-faktor yang mempengaruhi hasil absorbansi larutan berwarna

adalah spektrum absorbsi, pengaruh pelarut, pengaruh keasaman, pengaruh

waktu, pengaruh suhu, pengaruh konsentrasi logam (hukum Beer) yang terkenal

persamaan untuk analisis spektrofotometrik dalam larutan yang sangat encer

berasal dari hukum Beer dan lain-lain (Ahmed dan Roy, 2009). Berdasarkan

teori (Alfian, 2007), penggunaan asam yang terlalu pekat dapat pula

menyebabkan gangguan dalam analisis dengan spektrofotometer. Di mana

kepekatan terlalu asam akan menyebabkan nilai absorbansi menjadi lebih

rendah dari pada yang semestinya dan akan mengakibatkan konsentrasi sampel

(bahan) yang dianalisis akan berkurang nilai serapannya dari nilai yang

sebenarnya. Keberhasilan praktikum juga akan mempengaruhi absorbansi

termasuk pada bekas jari pada dinding tabung harus dibersihkan dengan tisu

dan hanya memegang bagian ujung atas tabung sebelum pengukuran.

Analisa suatu cuplikan dengan spektrofotometer sinar tampak biasanya

meliputi empat tahap pengerjaan, yaitu : (i) Pembentukan molekul yang dapat

menyerap sinar di daerah sinar tampak (pewarnaan), (ii) Pemilihan panjang

gelombang, (iii) Pembuatan kurva kalibrasi, dan (iv) Pengukuran absorban

cuplikan (Huda, 2001). Pada penentuan konsentrasi larutan cuplikan, didapat

nilai absorbansi sampel cuplikan sebesar 0,445. Persamaan regresi dari kurva

standar yaitu y= 0,0033+ 0,4507x. Nilai y adalah nilai absorbansi dan nilai x

adalah konsentrasi, sehingga dapat diketahui nilai y sebesar 0,445. Dari

persamaan regresi maka dapat dihitung konsentrasi dari larutan cuplikan

tersebut, dengan cara:

y = 0,0033+ 0,4507x

0,445 = 0,0033+ 0,4507x

0,4417 = 0,4507x

x = 0,98

Dari perhitungan persamaan regresi di atas maka dapat disimpulkan bahwa

konsentrasi larutan cuplikan adalah 0,98%.

E. Kesimpulan

Dari hasil praktikum Kimia Analitik acara V Spektrofotometri maka dapat

disimpulkan sebagai berikut:

1. Spektrofotometri menurut Harini dkk (2012) adalah metode analisa yang

didasarkan pada pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu lajur

larutan berwarna pada panjang gelombang spesifik dengan menggunakan

monokromator prisma atau kisi difraksi dengan tabung foton hampa.

2. Prinsip kerja spektrofotometer menurut Triyati (1985) yaitu berdasarkan

penyerapan cahaya atau energi radiasi oleh suatu larutan. Jumlah cahaya atau

energi radiasi yang diserap memungkinkan pengukuran jumlah zat penyerap

dalam larutan secara kuantitatif.

3. Pada panjang gelombang 460 nm, 480 nm, 500 nm, 520 nm, 540 nm, 560 nm,

580 nm, dan 600 nm didapat nilai absorbansi larutan kuning konsentrasi 2%

berturut-turut sebesar 0,914 Å; 0,772 Å; 0,612 Å; 0,461 Å; 0,344 Å; 0,331 Å;

0,321 Å; dan 0,303 Å.

4. Nilai absorbansi tertinggi yaitu 0,914 Å terletak pada panjang gelombang 460

nm, sehingga λmaks terletak pada 460 nm.

5. Semakin tinggi panjang gelombang maka nilai absorbansi larutan kuning

semakin rendah.

6. Data percobaan dengan penggunaan λmaks 460 nm pada masing-masing

sampel dengan konsentrasi 0,4%; 0,8%; 1,2%; 1,6%; dan 2,0% didapat nilai

absorbansi berturut-turut sebesar 0,181 Å; 0,378 Å; 0,533 Å; 0,715 Å; dan

0,914 Å.

7. Konsentrasi larutan kuning berbanding lurus dengan nilai absorbansinya (Å)

(Hukum Lambert-Beer), maka dapat dinyatakan bahwa semakin tinggi

konsentrasi larutan kuning maka nilai absorbansinya semakin tinggi pula.

8. Persamaan regresi yang didapat dari hubungan antara absorbansi (Å) dengan

konsentrasi sampel yaitu y= 0,0033+ 0,4507x.

9. Faktor-faktor yang mempengaruhi hasil absorbansi larutan berwarna adalah

spektrum absorbsi, pengaruh pelarut, pengaruh keasaman, pengaruh waktu,

pengaruh suhu, pengaruh konsentrasi logam (hukum Beer), dll.

10. Dari perhitungan persamaan regresi y= 0,0033+ 0,4507x maka dapat

diketahui bahwa konsentrasi larutan cuplikan adalah 0,98%.

DAFTAR PUSTAKA

Ahmed, M. Jamaluddin dan Uttam Kumer Roy. 2009. A Simple Spectrophotometric Method for the Determination of Iron (II) Aqueous Solutions. Turk J Chem, No: 33(2009), hal: 709-716.

Alfian, Zul. 2007. Pengaruh pH dan Penambahan Asam terhadap Penentuan Kadar Unsur Krom dengan Menggunakan Metode Spektrofotometri Serapan Atom. Jurnal Sains Kimia, Vol: 11(1), hal: 37.

Basset, J, R. C. Denny, G. H. Jeffrey, dan J. Mendham. 1994. Buku Ajar Vogel Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik. Jakarta: Buku Kedokteran EGC.

Day, R. A dan A. L. Underwood. 1992. Analisis Kimia Kuantitatif Edisi Kelima. Jakarta: Erlangga.

Ernst, Orna and Tsaffrir Zor. 2007. Linearization of the Bradford Protein Assay . Journal of Visualized Experiments, No: 1.

Fitriah, Hayyu, F. Widhi Mahatmanti, dan Sri Wahyuni. 2012. Pengaruh Konsentrasi Pada Pembuatan Terhadap Selektivitas Ion Zn (II) dan Fe (II) Membran Kitosan. Indonesian Journal of Chemical Science, Vol: 1(2), hal: 107-108.

Harini, Bernadeta Wuri, Rini Dwiastuti, dan Lucia Wiwid Wijayanti. 2012. Aplikasi Metode Spektrofotometri Visibel Untuk Mengukur Kadar Curcuminoid Pada Rimpang Kunyit (Curcuma Domestica). Disampaikan pada Seminar Nasional Aplikasi Sains & Teknologi (SNAST) Periode III tanggal 3 November 2012 di Yogyakarta.

Hart, Harold. 1983. Kimia Organik. Jakarta: Erlangga.

Huda, Nurul. 2001. Pemeriksaan Kinerja Spektrofotometer UV-Vis, GBC 911A Menggunakan Pewarna Tartrazine Cl 19140. Sigma Epsilon No: 20-21.

Karinda, Monalisa, Fatimawali, dan Gayatri Citraningtyas. 2013. Perbandingan Hasil Penetapan Kadar Vitamin C Mangga Dodol dengan Menggunakan Metode Spektrofotometri UV-Vis dan Iodometri. Pharmacon Jurnal Ilmiah Farmasi–UNSRAT Vol: 2(01), hal: 86-90.

Keenan, Charles W, Donald C. Kleinfelter, dan Jesse H. Wood. 1986. Ilmu Kimia Untuk Universitas Edisi Keenam Jilid Dua. Jakarta: Erlangga.

Liyana, Desy Eka dan Djarot Sugiarso. 2010. Optimasi pH Buffer dan Konsentrasi Larutan Pereduksi Natrium Tiosulfat (Na2S2O3) dan Timah (II) Klorida (SnCl2) dalam PenentuanKadar Besi Seacara Spektrofotometri UV-Vis. Disampaikan pada Tugas Akhir Semester Genap 2010/2011 KIMIA FMIPA–ITS.

Rusmawan, Chevi Ardiana, Djulia Onggo, dan Irma Mulyani. 2011. Analisis Kolorimetri Kadar Besi(III) dalam Sampel Air Sumur dengan Metoda Pencitraan Digital. Disampaikan pada Simposium Nasional Inovasi Pembelajaran dan Sains 2011 (SNIPS 2011) tanggal 22-23 Juni 2011 di Bandung.

Timma, D. L. 1952. Absorbption Spectrophotometry. The Ohio Journal of Science, Vol: 52(3), hal: 117- 118, May 1952.

Triastuti, Endang, Fatimawali, dan Max Revolta John Runtuwene. 2013. Analisis Boraks pada Tahu yang Diproduksi di Kota Manado. Pharmacon, Jurnal Ilmiah Farmasi–UNSRAT Vol: 2(01), hal: 69-71.

Triyati, Etty. 1985. Spektrofotometer UltraViolet dan Sinar Tampak Serta Aplikasinya dalam Oseanologi. Oseana, Vol: 10(1), hal: 39 – 47.

LAMPIRAN

Gambar 5.3 Spektrofotometer

Bagian-bagian Spektrofotometer yaitu:

1. Tombol yang digunakan untuk memilih absorbansi,

2. Tombol yang digunakan untuk menentukan mode,

3. Kenop yang digunakan untuk menentukan panjang gelombang,

4. Kenop yang digunakan untuk menentukan nilai absorbansi menjadi 0,

1 2

6

7

5

4

3

5. Kenop yang digunakan untuk menyalakan dan mematikan spektrofotometer dan

mengatur TO%,

6. Cell holder yaitu tempat untuk memasukkan kuvet,

7. Layar digital yang berfungsi untuk melihat hasil pengukuran.

Cara Penggunaan Spektrofotometer:

1. Menyalakan mesin dengan menekan tombol “power” di bagian belakang

mesin (tombol di sebelah kiri bawah),

2. Tunggu hingga 15-30 menit untuk memanaskan mesin sebelum dilakukan

pengukuran sampel,

3. Menyiapkan sampel larutan yang akan diamati absorbansinya,

4. Siapkan sampel yang akan diukur, pastikan sampel homogen sebelum

memasukkan ke dalam kuvet.

5. Tekan tombol A/T/C, pilih absorbance (A),

6. Ukur absorbansi blanko dengan memasukkan larutan blanko ke dalam kuvet

(volume minimal hingga ¾ dari tinggi kuvet). Bersihkan bagian luar kuvet

yang transparan dari debu dan bekas jari tangan dengan alkohol sehingga

bagian ujung kuvet yang boleh dipegang,

7. Masukkan kuvet ke dalam cell holder pada sample chamber. Kuvet harus

diletakkan hingga sampai dasar cell.

8. Tutup sample chamber

9. Tekan tombol untuk mengatur blanko pada konsentrasi 0

10. Pilih panjang gelombang yang akan digunakan untuk mengukur sampel,

11. Dibaca absorbance-nya dari larutan blanko tersebut,

12. Bersikan kuvet yang telah berisi sampel yang akan diukur absorbansinya

seperti pada larutan blanko dengan alkohol,

13. Masukkan sampel ke dalam kuvet hingga volume minimal ¾ dari tinggi

kuvet. Pastikan bagian luar kuvet besih dari debu dan bekas jari tangan.

14. Masukkan kuvet ke dalam cell holder, tutup sample chamber

15. Baca absorbance-nya

16. Ambil sampel dari kuvet, dan hitung nilai absorbansinya dari absorbance

sampel dikurangi dengan absorbance larutan blanko dan mengulangi langkah

yang sama untuk pengukuran selanjutnya.