A. Tujuan

Memisahkan nikel dalam jumlah renik

Mengetahui cara kerja alat spektropohotometer

B. Dasar Teori

Ion logam umunya tidak larut dalam pelarut organik yang bersiifat tidak polar.

Agar suatu ion logam (Mn+) dapat diekstraksi dalam fasa organik yang tidak polar,

maka ion logam itu harus diubah menjadi bentuk molejul yang tidak nermuatan.

Bentuk molekul itu adalah kompleks yang tidak bermuatan.

Pada penentuan nikel ( II ) dalam jumlah renik dapat digunakan secara

spektrofhotometri. Spektrometer absorbsi adalah sebuah instrumen untuk mengukur

absorbsi/penyerapan cahaya dengan energi (panjang gelombang) tertentu oleh suatu

atom/molekul. Spektrofotometer dikembangkan beberapa puluh tahun lalu untuk

keperluan para fisikawan dan kimiawan dalam mempelajari struktur molekul dan

mengembangkan dengan teori molekul. Kini, spektrofotometer juga banyak

digunakan untuk berbagai seperti studi bahan, lingkungan ataupun untuk mengontrol

suatu proses kimiawi dalam industri.

Ion nikel ( II ) akan dikomplekskan dengan penambahan DMG ( dimetil

glioksim) dan kemudian kompleks diekstraksi kedalam pelarut organik. Ion nikel ( II )

sedikit larut dalam pelarut organik, kelarutan dalam klorofrom berkisar antara 35-50

μgr nikel / 100 ml klorofrom. Dalam suasana sedikit basa, nikel ( II ) akan

membentuk kompleks bewarna merah dengan DMG. Ekstraksi nikel dapat dilakukan

pada rentang pH 7–12, setalah dicampur dengan Na. Sitrat. Serapan meksimal

kompleks Ni-DMG terjadi pada panjang gelombang 366 dan 465-470 nm.

Besar penyerapan cahaya (absorbansi) dari suatu kumpulan atom/molekul

dinyatakan oleh Hukum Beer-Lambert.

1. Hukum Lambert menyatakan bahwa proporsi berkas cahaya datang yang

diserap oleh suatu bahan/medium tidak bergantung pada intensitas berkas cahaya

yang datang. Hukum Lambert ini tentunya hanya berlaku jika di dalam bahan/medium

tersebut tidak ada reaksi kimia ataupun proses fisis yang dapat dipicu atau diimbas

oleh berkas cahaya datang tersebut. Dalam hal demikian, intensitas cahaya yang

keluar setelah melewati bahan/medium tersebut dapat dituliskan dalam bentuk

sederhana sbb.:

I = T x I0,

dimana I adalah intensitas berkas cahaya keluar, I0 adalah intensitas berkas

cahaya masuk/datang, dan T adalah transmitansi. Jika transmisi dinyatakan dalam

prosentase, maka

%T = (I/I0) x 100 (dalam satuan %)

2. Hukum Beer menyatakan bahwa absorbansi cahaya berbanding lurus

dengan dengan konsentrasi dan ketebalan bahan/medium. Yakni

A = ε c l

dimana ε adalah molar absorbsitivitas untuk panjang gelombang tertentu, atau

disebut juga sebagai koefisien ekstinsif (dalam l mol-1 cm-1)),

c adalah konsentrasi molar (mol l-1),

l adalah panjang/ketebalan dari bahan/medium yang dilintasi oleh cahaya

(cm).

Kombinasi dari kedua hukum tersebut (Hukum Beer-Lambert) dapat

dituliskan sebagai berikut:

%T = (I/I0) x 100 = exp(− ε c l)

atau

A = log (I0/I) = ε c l.

Gambar di bawah menunjukkan plot %T vs. c dan A vs. c. Bentuk persamaan

terakhir menyatakan sebuah hubungan penting, yakni absorbansi A memiliki

hubungan linier dengan konsentrasi c (A µ c) dan dapat ditentukan dengan mengukur

ratio antara intensitas cahaya setelah melewati bahan/medium dan intensitas sebelum

melewati bahan/medium.

Karena sifat hubungan linieralitas antara A dan c, penentuan konsentrasi

bahan/sampel dapat dilakukan dengan lebih mudah jika bekerja dengan absorbansi A

daripada bekerja dengan transimisi %T. Konsentrasi dapat ditentukan lewat perkalian

atau pembagian sederhana dari nilai koefisien molar ekstinsi yang telah diketahui.

Tabel di bawah ini menunjukkan nilai koefisien molar ekstinsi untuk deoxynucleoside

triphosphates:

Deoxynucleosidetriphosphates

Absorbsi maksimal(lmaks)

koefisien molar ekstinsi

εmaks (10-3)dATP 259 15,4dCTP 271 13,0dGTP 252 13,6dTTP 267 9,9

Nilai konsentrasi dapat dihitung dengan mudah dengan menggunakan

persamaan Beer-Lambert di atas.

Beberapa molekul, termasuk juga DNA seperti terlihat dalam Tabel di

atas, memiliki absorbansi yang tinggi. Pada daerah dengan konsentrasi tinggi, kurva

absorbansi tidak lagi berbanding lurus dengan konsentrasi tetapi mengalami deviasi

akibat saturasi. Untuk mendapatkan akurasi yang lebih baik, sebaiknya pengukuran

dilakukan pada daerah absorbansi A < 2 yang dapat dicapai lewat pengenceran.

Gambar di bawah ini menunjukkkan skema dari konstruksi spektrofotometer

yang paling sederhana, yang terdiri dari :

1. sumber cahaya

2. monokromator, yang berfungsi sebagai penyeleksi cahaya dengan panjang

gelombang (energi) tertentu.

3. kompartemen sampel

4. detektor dan pengukur intensitas cahaya.

Bergantung pada daerah spektum yang akan dieksplorasi, spektrofotometer

ada yang dirancang hanya memiliki sumber cahaya tampak saja (Vis), dan ada yang

dirancang memiliki sumber cahaya tampak (Vis) dan ultraviolet (UV). Untuk

spektrometer Vis, sumber cahaya yang digunakan biasnya adalah lampu tungsten

halogen (W). Spektrometer UV-Vis menggunakan kombinasi lampu tungsten halogen

dan lampu deuterium (D2). Pada beberapa model spektrofotomer digunakan lampu

Xenon. Meski spektrofotomer dengan lampu Xenon hanya bisa mengkover sebagian

daerah UV, yakni pada daerah panjang gelombang lebih besar dari 300 nm, tetapi

spektrofotometer ini menawarkan nilai ekonomis yang lebih baik karena lampu

Xenon relatif lebih panjang umur hidupnya dan lebih murah harganya.

C. Alat dan Bahan Yang Digunakan

Alat yang digunakan :

1. Labu takar 50 dan 100 ml

2. Corong pisah 100 ml

3. Gelas ukur 25 ml

4. Spektrophotomeeter

5. Botol semprot

6. Gelas kimia 250 ml

7. Statif dan klem

8. Neraca analitik

9. Pipet volum 10 ml

10. Pipet tetes

Bahan yang digunakan :

1. Akuades

2. Asam sitrat kristal

3. Kertas lakmus

4. Larutan cuplikan nikel ( II )

5. Klorofrom

6. Larutan DMG

7. Larutan amoniak 1M

D. Cara Kerja

E. Hasil Pengamatan

Perlakuan Pengamatan

1. Pengukuarn nilai absorbansi standar

10 ml nikel sulfat 50 ppm + 90 ml

akuades + 5 gr as sitrat

Asam sitrat larut, pH larutan asam,

warna larutan bening.

Larutan nikel sulfat + amoniak pH menjadi 7,5 volum larutan

Larutan nikel sulfay yang telah

basa + 20 ml DMG ( larutan A )

terbentuk kompleks Ni-DMG, warna

larutan merah muda, volum larutan A

Larutan A dibagi 2 Volum masing-masing

membuat larutan blangko Larutan blangko volume 235 ml

Alat diklaribrasi dengan larutan

blangko

Mengukur nilai absorbsi Pada λ 366

Untuk organik Ao = 0,0839

Untuk standar As = 0,019

Pada λ =465

Untuk organik Ao = 0,0444

Untuk standar As = 0,03665

2. Ekstraksi Nikel (II)

½ bagian larutan A + 12 ml

klorofrom dimasukan dalam

corong pisah dan dikocok

Terbentuk dua lapisan, fasa air diatas

dan fasa organik dibawah

Fase organik ditampung Fasa organik didalam gelas kimia

Mengukur nilai transmitan fasa

organik

Larutan A dengan λ = 366 nm Pengukuran pertama 0,0216

Pengukuran kedua 0,0164

Larutan A dengan λ = 465 nm Pengukuran pertama 0,365

Pengukuran kedua 0,368

Pengukuran fasa organik λ = 366

nm

Rata pengukuran 0,0839

Rata rata pengukuran 0,0444

Pengukuran fasa organik λ = 465

nm

F. Perhitungan Dan Reaksi

1. Penentuan konsentrasi standar

M1 = 50 ppm

V1 = 10 ml

V2 = 242 ml

M1 V1 = M2 V2

M2 = M 1V 1

V 2=50 ×10

242=2,07

Nilai rata-rata absorbsi standar (As) pada λ = 366 nm

As = 0,0126+0,0614

2=0,019

Nilai rata-rata absorbsi standar (As) pada λ = 465 nm

As = 0,0365+0,0368

2=0,03665

Nilai rata-rata absorbsi organik (Ao) pada λ = 366 nm

Ao = 0,01856+0,0814+0,0846

3=0,0839

Nilai rata-rata absorbsi organik (Ao) pada λ = 465 nm

Ao = 0,0444+0,0442+0,0446

3=0,0444

2. Koefisien distribusi Ni (II) padaλ 366 nm

CoCs

= AoAs

→ Co=Cs−AoAs

Co=2,07× 0,08390,019

=9,1 ppm

Ca = Cs ─ Co = 2,07 ─ 9,1 = -7,03

K=CoCa

= 9,17,03

=1,3

3. Koefisien distribusi Ni (II) padaλ 465 nm

CoCs

= AoAs

→ Co=Cs−AoAs

Co=2,07 × 0,04440,03605

=2,51 ppm

Ca = Cs ─ Co = 2,07 ─ 2,51 = -0,44

K=CoCa

=2,510,44

=5,7

G. Pembahasan

Pada praktikum kali ini kami melakukan ekstrksi logam nikel dengan

menggunakan alat spektrophotometer. Pada penyiapan sampel kami menggunakan

konsentrasi sanpel 50 ppm, konsentrasi in kami buat sangat kecil karena dalam

penganalisaan sampel yang memiliki konsentrasi tinggi akan menyerap seluruh

cahaya yang akan ditembakan alat, sehingga tidak ada cahaya yang dibiaskan.

Pada pembentukan kopleks nikel kami membuat suasana basa dengan

menambahkan amoniak sehingga pH menjadi 7,6, suasan basa ini diperlukan agar

kompleks nikel terbentuk, jika tidak dalam suaasana basa maka larutan nikel hanya

akan bercampur tanpa ada pembantukan kompleksnya.

DMG digunakan sebgai pembentuk kopleks, pembentukan kompleks ini

bertujuan agar Ni dapat terekstraksi dalam fasa organik, Ni dalam kompleks akan

berbentuk molekul netral. Hanya dalam bentuk molekul tak bermuatan lah ion logam

dapat diekstraksi oleh senyawa organik.

Ada pun konsentrasinya Ni kami buat dalam konsentrasi yang sangat kecil hal

ini dikarenakan, Bagian sinar yang diserap akan tergantung pada berapa banyak

molekul yang beinteraksi dengan sinar. Bayangkan anda memiliki zat warna organik

yang kuat/tajam. Jika zat warna tersebut berupa larutan pekat( konsentrasi tinggi ) ,

maka akan diperoleh absorbansi yang sangat tinggi karena ada banyak molekul yang

berinteraksi dengam sinar. Sehingga semua sinar yang datang dari sumbernya akan

diserap semuanya tanpa ada yang dipantulkan.

Akan tetapi, dalam larutan yang sangat encer, sangat sulit untuk melihat

warnanya. Absorbansinya sangat rendah. Jadi masih ada sinar yang dipantulkan, sinar

yang dipantulkan ini lah yang akan dianalisa. Jadi konsentrasi Ni kami buat sangat

kecil.

Adapun dalam pengisian sampel kedalam tempatnyaa kami menggunakan satu

tabung kaca, sibagian permukaan tabung itu ada bagian yang licin dan bening pada

bagian itu harus benar-benar bersih dan kering, karena pada bagian itulah cahaya

dilewatkan, jika ada pengotor maka pada bagian tersebut akan mengalami gangguan

pada saat cahaya dilewatkan.

Dari hasil perhitungan didapat bahwa logam Ni (II) terdistribusi difasa organik

sebesar 9,1 ppm pada λ 366 nm. Sedangkan pada λ = 465 nm adalah 2,51 ppm

H. Kesimpulan

Pengukuran banyaknya logam nikel yang terekstraksi dalam fase organik dapat

digunakan alat spektrophotometer.

Logam nikel dapat terbaca dalam alat spektopgotometer berkisar antar panjang gelombang 465 nm sampai 366 nm.

Kompleks nikel dan DMG hanya bisa tebentuk dalam suasana basa.

Dari hasil perhitungan didapat bahwa logam Ni (II) terdistribusi difasa organik

sebesar 9,1 ppm pada λ 366 nm. Sedangkan pada λ = 465 nm adalah 2,51 ppm

I. Daftar Pustaka

http://sentrabd.com/main/info/Insight/Spectrophotometer.htm

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Spektroskop

http://www.chem-is-try.org/?sect=artikel&lumber-beer

Masriani. 2008. Diktat Penuntun Praktikum Dasar-Dasar Pemisahan. Pontianak :

FKIP UNTAN

Swarsa,s. 1936. Kimia analitik teknik pertambangan. Bandung : IT

J. Lampiran

1. a. Pada panjang gelombang 366 nm

CoCs

= AoAs

→ Co=Cs−AoAs

Co=2,07× 0,08390,019

=9,1 ppm

b. pada panjang gelombang 465 nm

CoCs

= AoAs

→ Co=Cs−AoAs

Co=2,07× 0,04440,03605

=2,51 ppm