ANALISIS FOSFOR DAN KROM (VI)

SECARA SPEKTROFOTOMETRI UV-VIS

I. Tujuan Percobaan

1. Menentukan konsentrasi fosfat dalam sample secara spektofotometri

2. Mempelajari teknik analisis spesies krom (VI) dengan metode difenil

karbazida

3. Menguasai teknik analisis spektofotometri untuk unsur logam dan non logam

II. Pendahuluan

Spektofotometer sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari

spektrofotometer dan fotometer. Spektofotometer menghasilakn sinar dari spektrum

dengan panjang gelombang tertentu. Fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya

yang ditranmisikan atau yang diabsbsi. Jadi spektrofotometer digunakan untuk

mengukur energi secara relative jika energi tersebut ditransmisikan sebagai suatu

panjang gelombang. Kelebihan spektofotometer dibandingkan fotometer adalah

panjang gelombang dari sinar putih dapat lebih terseleksi.

Penentuan fosfor merupakan tes control analitik yang digunakan secara luas. Fosfat

merupakan zat essensial dari pupuk,jaringan tubuh,tanah,tanaman serta ditemukan

banyak pada produk industri dari baja hingga deterjen. Ada beberapa metode untuk

analisis fosfor,diantaranya :

1. Metode standar Deniges

2. Metode Tschop’s

3. Metode king’s

4. Metode Ammonium molibdat dan hidroquinon

5. Metode Ammonium molibdat dan asam askorbat

6. Metode Ammonium vanadat

7. Metode reagen tunggal vanadomolibdat

Suatu spektrofotometer tersusun atas sumber spectrum tampak yang

kontinyu,monokromator,sel pengabsorbsi untuk larutan sample atau blanko dan suatu

alat untuk mengukur perbedaan absorbsi antara sample dan blanko ataupun

pembanding.sumber yang biasa digunakan pada spektroskopi absorbsi adalah lampu

wolfram,lampu hydrogen atau lampu deuterium digunakan sebagai sumber pada

daerah UV. Kebaikan lampu wolfram adalah energi radiasi yang dibebaskan tidak

bervariasi pada berbagai panjang gelombang. Untuk memperoleh tegangan yang stabil

dapat digunakan transformeter. Monokromator digunakan untuk memperoleh sumber

radiasi yang monokromatis. Alatnya dapat berupa prisma ataupun grating. Untuk

mengarahkan sinar monokromatis yang diinginkan dari hasil penguraian ini dapat

digunakan celah. Jika celah posisinya tetap maka prisma atau gratingnya yang

diteruskan untuk mendapatkan λ yang diinginkan .

Sel absorbsi ,pada pengukuran didaerah tampak kuvet kaca atau kaca korex dapat

digunakan,tetapi pada pengukuran didaerak UV kita harus menggunakan sel kuarsa

karena gelas tidak tembus pada daerah ini. Sel yang terbaik adalah kuarsa atau gelas

hasil leburan serta seragam keseluruhannya. Sedangkan detektor adalah memberikan

Erespon terhadap berbagai panjang gelombang.

Hubungan antara absorbsi dan konsentrasi dari suatu larutan yang menyerap radiasi

elektromagnetik pada panjang gelombang ultraviolet dan visible dapat dinyatakan

dalam persamaan Bouger-Lambert-Beer sebagai berikut :

A = ε.b.c

Dimana A = absorbansi

ε = absorbansivitas molar

b = tebal media

c = konsentrasi molar

krom(VI) dapat dianalisis dengan spektrofotometer UV-VIS karena krom(VI)

termasuk logam transisi dan elektron terluar pada konfigurasi elektron terdapat pada

orbital d. elektron dalam orbital d dan f berada pada daerah UV-VIS atau mempunyai

λ yang sama dengan UV-Visible,maka krom(VI) dapat menyerap radiasi UV-Visible

dan spektrofotometer dapat digunakan untuk menganalisisnya.

III. Alat dan Bahan

a) Alat

Spektrofotometer

Alat-alat gelas

– Beker gelas kuvet

– Pipet

– Pompa

b) Bahan

Larutan stok P 100 ppm

Larutan ammonium molibdat 5%

Larutan ammonium vanadat 0.25%

Larutan NHO3 10%

Difenil karbazida 0.01% dalam aseton

Asam sulfat 0.1 M

Larutan standar Krom (VI) 10 ppm,dibuat dari K2Cr2O4

c) Gambar alat

Skema alat spektrofotometer UV-VIS

Sel sampelMono-kromator

Sumber radiasi

detektor

recorder

V. Hasil Percobaan

1) Fosfor

a) Penentuan λ optimum

C λ A

0.75

350 1.6360 0.88370 0.694380 0.544390 0.424400 0.342410 0.262420 0.204430 0.179440 0.141450 0.109460 0.083470 0.063480 0.052490 0.026500 0.015

b) Penentuan waktu kestabilan kompleks

C

t (menit) λ

0.75

2 0.2554 0.2566 0.2588 0.26

10 0.26212 0.26414 0.26516 0.26718 0.27620 0.27822 0.27824 0.278

c) Kurva kalibrasi

V C (nm) A (nm)0.25 1 0.1260.5 2 0.2050.75 3 0.265

1 4 0.31.25 5 0.348

2) Krom(VI)

a) Penentuan λ optimum

C λ A

0.75

450 0.338455 0.318460 0.283465 0.253470 0.225475 0.192480 0.166485 0.134490 0.109495 0.085500 0.065505 0.05510 0.032

b) Penentuan waktu kestabilan kompleks

C

t (menit) λ

0.75

0 0.2772 0.2774 0.2786 0.2778 0.278

10 0.27812 0.278

c) Kurva kalibrasi

V C (ppm) A (nm)4 3.2 0.0958 6.4 0.194

12 9.6 0.33816 12.8 0.436

VI. Pembahasan

Percobaan ini bertujuan untuk menentukan konsentrasi fosfat dalam

sample secara spektrofotometri,mempelajari metode analisis spesies

krom(VI)dengan metoda difenilkarbazida,menguasai teknik analisis

spektrofotometri untuk unsur logam dan non logam. Instrumen spektrofotometer

yang digunakan adalah spektrofotometer UV-VIS yang menggunakan radiasi

elektromagnetik dengan panjang gelombang masing-masing sinar 200-380nm

dan 380-700nm.

Untuk analisis fosfor secara spektrofotometri maka pertama-tama

dilakukan pengenceran larutan standar P 100ppm sebanyak

0,0;0.25;0.50;0.75;1.00;1.25. Selanjutnya masing-masing dimasukkan labu takar

25ml dan ditanbah 1ml larutan pereaksi ammonium molibdovanadat,lalu

ditambah juga 2 tetes HNO3 yang bertujuan sebagai katalis asam. Delanjutnya

diencerkan dengan akuades sampai tanda batas. Pengenceran dilakukan karena

analisis dengan menggunakan spektrofotometer tidak dapat dilakukan untuk

konsentrasi yang pekat. Jika konsentrasi masih rendah maka dapat memenuhi

hukum Lambert-Beer. Jika konsentrasi terlalu pekat maka makin banyak

molekul dalam larutan sehingga akan terjadi interaksi antar molekul itu sendiri

dan akibatnya interaksi dengan cahaya atau penyerapan radiasi menjadi

berkurang.

Pada percobaan ini larutan blanko yang digunakan adalah larutan

standar 100ppm.Larutan blanko dimasukkan dalam kuvet dan dimasukkan

dalam spektrofotometer kemudian diukur absorbansinya pada 0 atau

transmitansi 100%. Setelah angka menunjukkan angka 0 maka larutan blanko

mempunyai nilai absorbansi 0 artinya larutan blanko tidak menyerap radiasai.

Nilai transmitansi 100% artinya meneruskan 100% tanpa ada yang

diserap,dipantulkan ataupun dibiaskan.

Penggantian larutan blanko dengan larutan pengompleks harus

dlakukan dengan cepat agar udara tidak masuk dan mempengaruhi data yang

keluar. Sebelum memasukkan kuvet,kuvet harus dibersihkan dengan tissue agar

penyerapan sinar oleh larutan tidak terganggu oleh kotoran yang menempel pada

kuvet.Setelah pengenceran maka ditentukan gelombang maksimum 350-500 nm

dengan interval 10,setelah iru ditentukan (t) kestabilan kompleks dengan selang

waktu 2 menit sampai A tidak ada. Dari percobaan itu maka akan diperoleh data

C dan A yang kemudian dapat dibuata kurva kalibrasi sehingga didapat

persamaan y = 0.0539x+0.0671, maka dari grafik itu didapat konsentrasi sampel

setelah pengenceran yaitu sebesar 60.7 M

Sedangkan pada analisis krom(VI) hampir sama dengan analisis fosfor.

Bedanya larutan standar yang digunakan 0.4.8.12.16.20,penambahan 3 tetes

H2SO4 bertujuan untuk memberikan suasan asam, selain itu ditambah pula 2 ml

difenil karbazida 0.01% dan dilakukan pengenceran dengan labu takar 25 ml. 1

larutan standar diukur absorbansinya pada panjang gelombang 450-500nm. Dari

percobaan ini maka akan didapat data C vs A sehingga dapat dibuat kurva

kalibrasi dan didapat persamaan y =0.0073x-0.026,maka dari grafik didapat

konsentrasi sampel setelah pengenceran 36.917 M

Sedangkan untuk menentukan panjang gelombang maksimum yaitu

dibuat grafik kurva λ vs A dengan konsentarsi tetap sehingga dari anaisis fosfor

didapat λ max = nm,sedangkan untuk krom(VI) didapat λ max = nm. Untuk

menentukan kandungan fosfor sebagai P sampel maka dibuat larutan sampel

misal 0.75 lalu ditambah 2 ml larutan ammonium molobdov anadat + beberapa

tetes asam nitrat dan diencerkan dengan akuades pada labu takar 25 ml sampai

tanda batas. Lalu ditentukan panjang gelombang dan ditentukan wakltu

kestabilan komplek dengan interval 2 menit. Dari percobaan ini maka akan

didapat data t (menit) dan absorbansi (A) dan dibuat grafik t vs A.Dari grafik

tersebut maka dapat ditentukan saat t stabil yaitu pada menit ke 10,11,12.

Sedangkan untuk krom(VI) juga dilakukan cara yang sama tapi ada sedikiy

perbedaan yaitu katalis asamnya menggunakan asam sulfat serta ditambah 2 ml

difenilkarbazida 0.01%. untuk krom(VI) maka dapat ditentukan t stabil pada

menit ke 8,10,12.

VII. Kesimpulan

Untuk menentukan konsentrasi fosfat dan krom(VI) dapat digunakan

dengan metode spektrofotometri

Dari hasil percobaan didapat

Konsentrasi sampel untuk fosfat = 60.1 ppm

untuk kro (VI) = 36.917 ppm

Sedangkan untuk penentuan λ maksimum diperoleh bahwa

λ maksimum fosfor = 350 nm

λ maksimumkrom (VI) = 450 nm

DAFTAR PUSTAKA

Day, J.R.R.A, Underwood, A.L, 1996, Analisa Kimia Kuantitatif, Edisi ke-5,

Erlangga, Jakarta, hal: 461-471

Khopkar, SM,1985, Basic Concept of Analytical Chemistry, edisi I, Willey

Bastern Limited, Bombay, hal 345-347

Mudasir ,2001,Kimia Anaisis Instrumental I,FMIPA-UGM , Yogyakarta,hal: 21-

26

Sugiharo, E, 1990, Diktat Kimia Pemisahan, FMIPA-UGM, Yogyakarta, hal: 84-

98

Lampiran : 1. laporan sementara

2. perhitungan dan grafik

3.tugas

Mengetahui, Yogyakarta, 9 April 2007

Asisten Pembimbing Praktikan,

Khusnul Retnoningsih Ardia Nita RDGRAFIK DAN PERHITUNGAN

1. Pengenceran Larutan Standar

Rumus Pengenceran

M1.V1 = M2.V2 M1 = 100 ppm

V2 = 25 ml

Fosfor

V1 = 0.25 ml

M1.V1 = M2.V2

100.0.25 = M2.25

M2 = 1 ppm

V1 = 0.5 ml

M1.V1 = M2.V2

100.0.5 = M2.25

M2 = 2 ppm

V1 = 0.75 m;

M1.V1 = M2.V2

100.0.75 = M2.25

M2 = 3 ppm

V1= 1.0 ml

M1.V1 = M2.V2

100.1 = M2.25

M2 = 4 ppm

V1 = 1.25 ml

M1.V1 = M2.V2

100.1.25 = M2.25

M2 = 5 ppm

Krom (VI)

V1 = 4 ml

M1.V1 = M2.V2

100.4 = M2.25

M2 = 16 ppm

V2 = 8 ml

M1.V1 = M2.V2

100.8 = M2.25

M2 = 32 ppm

V1= 12 ml

M1.V1 = M2.V2

100.12 = M2.25

M2 = 48 ppm

V1= 16 ml

M1.V1 = M2.V2

100.16 = M2.25

M2 = 64 ppm

V1 = 20 ml

M1.V1 = M2.V2

100.20 = M2.25

M2 = 80 ppm

2. Penentuan λ optimum

fosfor

C λ A

0.75

350 1.6360 0.88370 0.694380 0.544390 0.424400 0.342410 0.262420 0.204430 0.179440 0.141450 0.109460 0.083470 0.063480 0.052490 0.026500 0.015

GRAFIK λ vs A

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

0 200 400 600^ (nm)

A

Series1

λ optimum = 350 nm

krom(VI)

C λ A

0.75

450 0.338455 0.318460 0.283465 0.253470 0.225475 0.192480 0.166485 0.134

490 0.109495 0.085500 0.065505 0.05510 0.032

GRAFIK λ vs A

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

440 460 480 500 520^ (nm)

A Series1

λ optimum = 450 nm

3. Penentuan waktu kestabilan kompleks

fosfor

Ct

(menit) A

0.75

2 0.2554 0.2566 0.2588 0.26

10 0.26212 0.26414 0.26516 0.26718 0.27620 0.27822 0.27824 0.278

GRAFIK t Vs ^

0.25

0.255

0.26

0.265

0.27

0.275

0.28

0 10 20 30t (menit)

^ (

nm

)

Series1

Krom(VI)

C

t (menit) λ

0.75

0 0.2772 0.2774 0.2786 0.2778 0.278

10 0.27812 0.278

GRAFIK t Vs A

0.2768

0.277

0.2772

0.2774

0.2776

0.2778

0.278

0.2782

0 5 10 15t (menit)

A (

nm

)

Series1

4. Membuat kurva kalibrasi

Fosfor

V C A (nm)0.25 1 0.1260.5 2 0.2050.75 3 0.265

1 4 0.31.25 5 0.348

GRAFIK C vs Ay = 0.0539x + 0.0871

R2 = 0.9774

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0 2 4 6C (ppm)

A (

nm

)

Krom(VI)

V C (ppm) A (nm)4 16 0.0958 32 0.194

12 48 0.33816 64 0.436

GRAFIK C vs A

y = 0.0073x - 0.026R2 = 0.994

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0.5

0 20 40 60 80C (ppm)

A (

nm

)

Series1

Linear(Series1)

5. Menentukan konsentrasi sampel

Fosfor

Absorbansi sample = 0.198 nm = C

Persamaan garis y = 0.0539x+0.0671

y = absorbansi

x = konsentrasi

C = ax+b

0.198 = 0.0539x+0.0671

0.1309 = 0.0539x

x = 2.428

factor pengnceran 25x

maka konsentrasi sample = 2.428 x 25

= 60.7 ppm

Krom(VI)

Absorbansi sample = 0.279 nm = C

Persamaan garis y =0.0073x-0.026

y = absorbansi

x = konsentrasi

C = ax+b

0.279 = 0.0073x-0.026

0.0539 = 0.0073x

x = 7.38

Faktor pengenceran 5x

Maka konsentrasi sample = 7.38x5

= 36.917 ppm

TUGAS PRAKTIKUM

KROMIUM (Cr)

Bilangan oksidasi kromium tertinggi sama dengan jumlah elektron pada orbital 3d

dan 4s, yaitu enam (6). Kromium (VI) hanya didapatkan sebagai spesies okso seperti

CrO3, CrO42-, dan CrO2F2 dan merupakan reagen pengoksidasi yang kuat.

Beberapa tingkat oksidasi dan stereokimia dari krom terlihat pada tabel dibawah :

Tabel 1. Tingkat Oksidasi Dan Stereokimia Dari Krom

BiloksBilangan

KoordinasiStruktur Geometri Contoh

Cr2-     Na2[Cr(CO)5]

Cr1-   Oktahedral Na2[Cr(CO)10]

Cr0 6 Oktahedral Cr(CO)6, [CrCO5I]-

Cr1+ 6 Oktahedral [Cr(bipy)3]+

Cr2+

4 Tetrahedral CrCl2(MeCN)2, CrI2(OPPh3)3

6 Oktahedral CrF2, CrCl2

 

Cr3+3 Planar Cr(NPr2)3

4 Tetrahedral PCl4+CrCl4-

5 Trigonal Bipiramid (TBP)

CrCl3(NMe3)2

6 Oktahedral [Cr(NH3)6]2+

Cr4+

4 Tetrahedral Ba2CrO4

6 Oktahedral K2CrF6

 

Cr5+

4 Tetrahedral CrO43-

5   CrF5

6 Oktahedral K2[CrOCl5]

Cr6+ 4 Tetrahedral CrO42-, CrO3

Kelimpahan

Kelimpahan unsur kromium didapat sebagai mineral Chromite (FeCr2O4).

Rumus Kimia : Fe Cr2O4, Besi Kromium Oksida

Klas : Oksida dan Hidroksida

Kelompok : Spinel

Kegunaan : Utamanya sebagai bijih dari kromium,

Komponen refraktori, sebagai pewarna, dan sebagai mineral spesimen.

Informasi lebih lanjut :

http://www.galleries.com/minerals/oxides/chromite/chromite.htm

Untuk memperoleh kromium murni dapat dilakukan dengan :

Mineral Kromite direaksikan dengan basa dan oksigen untuk mengubah Cr(III) menjadi Cr(VI)

Reduksi Cr(VI)   menjadi Cr(III) dengan karbon

Reduksi Cr(III) menjadi Cr(0) dengan aluminium

Beberapa sifat dari logam kromium :

Logam berwarna putih, keras (mp 19030C).

Tahan terhadap korosi (digunakan sebagai bahan pelapis melalui proses

elektroplating).

Larut dalam asam-asam mineral (HCl, H2SO4)

Pada temperatur yang terkontrol kromium dapat bereaksi dengan unsur

halogen, belerang, silikon, boron, nitrogen, karbon dan oksigen.

Senyawaan Kromium

I.Halida

Halida dari kromium (II) dapat dibuat dengan mereaksikan antara logam

kromium dengan asam HF, HCl, HBr dan I2 pada temperatur 600 – 7000C atau

reduksi trihalida dengan H2 pada 500 – 6000C.

Halida dari Cr(III) dapat dibuat dengan melalui :

a. Mereaksikan dengan SOCl2 pada hidrat klorida.b. Sublimasi dengan gas klor pada 6000C.

Tabel 2. Halida dari krom

Halogen Cr(II) Cr(III) Biloks > (III)

FCrF2 CrF3; Hijau, mp 1404 0C

CrF4; Hijau subl 100 0CCrF5; Merah, mp 30 0CCrF6; Kuning

Cl CrCl2 CrCl3 CrCl4

Violet, mp 1150 0C

Br CrBr2 CrBr3

Hitam, sublimasiCrBr4

ICrI2

CrI3

Hitam, dekomposisi 

II. Oksida

Oksida terpenting dari krom : Cr2O3, CrO2 dan CrO3. Cr2O3 dapat dibuat dengan membakar logam kromium dalam oksigen, dekomposisi termal dari Cr(IV) oksida. CrO2 dibuat melalui reduksi hidrotermal dari CrO3. CrO3 dibuat dengan jalan mereaksikan antara larutan asam dengan Na/K dikromat.

III.Senyawa biner dari krom yang lain

Senyawaan sulfida Cr2S3.

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ANALITIK

ANALISIS FOSFOR DAN KROM (VI)

SECARA SPEKTROFOTOMETRI UV-VIS

Disusun oleh:Nama : Ardia Nita RosmadewiNIM : 05/187190/PA/10703Hari/Tanggal : Selasa, 20 Maret 2007Asisten : Khusnul Retnoningsih

LABORATORIUM KIMIA ANALITIK

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS GADJAH MADA

YOGYAKARTA

2007