FILTER FOTOMETRIS

I. TUJUAN1. Untuk mengetahui prinsip kerja pengukuran fotometer secara

fotometris

2. Untuk menentukan konsentrasi larutan contoh (Cx) secara fotometer

3. Untuk pengenalan sifat-sifat absorpsi sinar

ii. TEORI DASAR

Metode kalorimetri dan spektrofotometri merupakan salah satu metode

yang penting dalam analisa kuantitatif. Kedua metode ini didasarkan atas

penyerapan cahaya tampak dan energi radiasi lain oleh suatu larutan, jumlah

radiasi yang diserap berbanding lurus dengan dengan konsentrasi zat yang

konsentrasi dalam larutan. Analisa kalorimetri adalah penentuan kuantitatif suatu

zat berwarna dari kemampuannya untuk menyerap cahaya.  Intensitas/kepekatan

warna tersebut diukur dengan warna yang pekat terhadap impuls cahaya  yaitu

foto sel. Foto sel akan menyebabkan perubahan potensial   bila diberi impuls

cahaya yaitu cahaya tergantung pada konsentarasi  zat dalam larutan  yang

menyerap  cahaya tersebut. Cahaya monokromatis merupakan cahaya satu warna

yang mempunyai satu panjang gelombang. Hubungan antara konsentrasi dengan

cahaya yang diserap  dinyatakan dalam hukum Beer – Lambert.

FOTOMETER

Fotometer adalah alat untuk mengukur absorbsi sinar dalam larutan.

Fotometer umumnya dibedakan menurut sinar dan pembiasannya :

Spektrofotometer

Spektrolinifotometer

1

Filter Fotometer.

HUKUM BEER – LAMBERT

1. Hukum Lambert

Menyatakan bahwa bila cahaya monokromatik melalui suatu medium

transparent , maka kecepatan penurunan intensitasnya terhadap ketebalan medium

sebanding dengan intensitas cahaya tersebut atau dengan kata lain intensitas

cahaya yang di emisikan akan menurun secara eksponensial bila ketebalan

medium penyerap  meningkat secara aritmatik. Ini berarti setiap lapisan dari

ketebalan medium penyebaran mengabsorbsi fraksi/bagian yang sama dari sinar

dating yang mengenalnya

2. Hukum Beer

Beer menemukan hubungan antara konsentrasi dari suatu konsistensi

berwarna yang terdapat dalam larutan dengan transmisi cahaya dan

mengemukakan bahwa intensitas cahaya monokromatis akan menurun secara

eksponensial bila konsentrasi substansi penyerap cahaya meningkat secara

aritmatik.

3.     Hukum Beer – Lambert

Pada ketebalan medium tertentu, hubungan antara konsentrasi substansi

penyerap dengan serapan atau absorbennya  merupakan garis lurus (hubungan

linier) dengan kemiringan. Bila cahaya monokromatis melalui suatu larutan

berwarna, jumlah cahaya yang di serap menurunkan secara eksponensial,

sebanding dengan :

Panjang lintasan / kolom cahaya yang melalui larutan

Kadar zat terlarut dalam larutan yang menyerap cahaya

2

A     =    K  .   c  .   d

Keterangan :

A  =    Absorbens atau Extingsi

K = Koefisien penyerapan ( Extinnction ) molar dari bahan  penyerap pada

panjang gelombang tertentu  ( dm3 / mol cm ).

c  =     Konsentrasi molar dari senyawa penyerap ( mol/L)

d  =     Jarak yang dilalui sinar dalam senyawa penyerap (cm)

Untuk mengetahui analisis secara fotometris sinar tampak ada 3 langkah yang

dilakukan , yaitu :

Pembentukan warna

Pemilihan panjang gelombang

Membuat kurva kalibrasi / standar

Pembentukan warna biasanya ada beberapa yang dapat dipergunakan untuk

memilih cara mana yang akan dipakai. Zat pembentuk warna harus selektif dan

dengan zat-zat asing (pengganggu) tidak membentuk warna yang dapat

mengganggu.

Panjang gelombang yang dipakai untuk penentuan kuantitatif adalah panjang

gelombang dimana terjadi absorban yang maksimum. Hal ini dapat ditentukan

dengan membuat spectrum absorpsinya yaitu antara absorban Vs panjang

gelombang. Untuk membuat kurva kalibrasi atau standar agar memenuhi hokum

Beer maka perlu diukur absorban dari larutan standar.

3

III. PROSEDUR KERJA

Alat-alat :

1. Kuvet

2. Buret 50 mL

3. Gelas piala 250 mL

4. Labu ukur 100 mL

5. Labu ukur 25 mL

6. Pipet takar 10 mL

7. Standard dan klem

8. Labu semprot

9. Fotometer

Bahan-bahan :

1. Ammonium feri sulfat 500 ppm

2. Asam asetat 0,1 N

3. Asam salisilat 1%

Gambar alat

1. Filter fotometer

2. Labu ukur, gelas ukur, gelas piala, pump pipet, pipet gondok,

bahan.

4

Cara kerja

Pembentukan warna

a. Sediakan 7 buah labu ukur 25 mL dan 1 buah labu ukur 100 mL.

Dibuat larutan standar ammonium ferisulfat 25 ppm dengan jalan

mengambil 5 mL larutan ammonium ferisulfat 500 ppm dengan

teliti kemudian dimasukkan kedalam labu ukur 100 mL lalu

diencarkan sampai tanda batas dan dihomogenkan

b. Ke dalam masing-masing labu ukur 25 mL dimasukkan larutan

ammonium ferisulfat 25 ppm dengan mL larutan ammonium

ferisulfat 0 ; 0,5 ; 1,0 ; 2,0 ; 4,0 dan 7,0 ; 10,0 mL. Ke dalam

masing-masing labu ditambahkan 2 mL asam salisilat dan

diencerkan dengan asam asetat 0,1 N sampai tanda batas dan

dihomogenkan

c. Serahkan 1 buah labu ukur 25 mL dan beri etiket nama untuk

mendapatkan larutan tugas, tambahkan 2 ml asam salisilat ke

dalam larutan tugas dan encerkan sampai batas dengan larutan

asam asetat 0,1 N

Pengukuran dengan fotometer

a. Standarisasi alat fotometer dengan menggunakan larutan blanko

dan terakan pembacaan blanko ini dengan 100%T dengan

menggunakan panjang gelombang 440 nm.

b. Isi kuvet dengan larutan standar dan dibaca %T nya pada panjang

gelombang 440 nm.

5

c. Lakukan juga pengukuran %T deretan larutan standar ini pada

panjang gelombang 470 nm dan 610 nm. Dimana pada setiap

pertukaran panjang gelombang alat harus distandarisasi dengan

menggunakan larutan blanko dan terakan pembacaan blanko ini

dengan 100 %T.

d. Diukur %T larutan tugas pada panjang gelombang dimana

serapannya maksimum.

e. Dibuat kurva kalibrasi antara absorban dan konsentrasi

(Absorban yang diambil baik untuk deretan larutan standar

maupun larutan tugas adalah pada panjang gelombang yang

serapannya maksimum)

IV. HASIL PRAKTIKUM dan PEMBAHASANA. Hasil praktikum

Deretan larutan standar ammonium feri sulfat

Tabung ke I II III IV V VI VII

mL ammonium feri sulfat 0 0,5 1,0 2,0 4,0 7,0 10,0

mL asam salisilat 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0

mL asam asetat 0,1 N 23,0 22,5 22,0 21,0 19,0 16,0 13,0

Pengukuran larutan standar

[] Fe++ (ppm) 440 nm 470 nm 610 nm

0 100 %T 100 %T 100 %T

0,5 99 %T 100 %T 99 %T

1,0 98 %T 100 %T 99 %T

6

2,0 98 %T 100 %T 99 %T

4,0 97 %T 99 %T 98 %T

7,0 96 %T 98 %T 97 %T

10,0 92 %T 96 %T 94 %T

Cx 98 %T 100 %T 99 %T

Larutan Deret standar

Panjang gelombang 440 nm

0 ppm

%T = 100 %T → A = - log %T

A = - log 100 %

A = 0,0000

0,5 ppm

%T = 99 %T → A = - log %T

A = - log 99 %

A = 0.0043

1 ppm

%T = 98 %T → A = - log %T

A = -log 98 %

A = 0,0087

2 ppm

%T = 98 %T → A = - log %T

A = - log 98 %

A = 0,0087

4 ppm

%T = 97 %T → A = - log %T

A = - log 97%

A = 0,0132

7 ppm

%T = 96 %T → A = - log %T

7

A = - log 96 %

A = 0,0172

10 ppm

%T = 92 %T → A = - log %T

A = - log 92 %

A = 0,0362

[] Fe++ (ppm) T A

0 100 % 0,0000

0,5 99 % 0,0043

1,0 98 % 0,0087

2,0 98 % 0,0087

4,0 97 % 0,0132

7,0 96 % 0,0172

10,0 92 % 0,0362

Cx 98 %T 0,0087

Panjang gelombang 470 nm

0 ppm

%T = 100 %T → A = - log %T

A = - log 100%

A = 0,0000

0,5 ppm

%T = 100 %T → A = - log %T

A = - log 100%

A = 0,0000

1 ppm

%T = 100 %T → A = - log %T

A = - log 100%

A = 0,0000

2 ppm

%T = 100 %T → A = - log %T

8

A = - log 100%

A = 0,0000

4 ppm

%T = 99 %T → A = - log %T

A = - log 99%

A = 0,0043

7 ppm

%T = 98 %T → A = - log %T

A = - log 98%

A = 0,0087

10 ppm

%T = 96 %T → A = - log %T

A = - log 96%

A = 0,0172

[] Fe++ (ppm) T A

0 100 % 0,0000

0,5 100 % 0,0000

1,0 100 % 0,0000

2,0 100 % 0,0000

4,0 99 % 0,0043

7,0 98 % 0,0087

10,0 96 % 0,0172

Cx 100% 0.0000

Panjang gelombang 610 nm

0 ppm

%T = 100 %T → A = - log %T

A = - log 100%

A = 0,0000

0,5 ppm

9

%T = 99 %T → A = - log %T

A = - log 99%

A = 0,0043

1 ppm

%T = 99 %T → A = - log 99%

A = 0,0043

2 ppm

%T = 99 %T → A = - log %T

A = - log 99 %

A = 0,0043

4 ppm

%T = 98 %T → A = - log %T

A = - log 98%

A = 0,0087

7 ppm

%T = 97 %T → A = - log %T

A = - log 97%

A = 0,0132

10 ppm

%T = 94 %T → A = - log %T

A = - log 94%

A = 0,02687

[] Fe++ (ppm) T A

0 100 % 0,0000

0,5 99 % 0,0043

1,0 99 % 0,0043

2,0 99 % 0,0043

4,0 98 % 0,0087

7,0 97 % 0,0132

10

10,0 94% 0,0268

Cx 99% 0,0043

Tabel Kurva kalibrasi antara absorban dengan konsentrasi pada 440 nm

Fe3+(ppm) 0 0,5 1,0 2,0 4,0 7,0 10,0 Cx

Absorban 0,000 0,0043 0,0087 0,0087 0,0132 0,0172 0,0362 0,0087

Dari ketiga diatas, dipilih salah satu yang mempunyai absorban maximum

untuk dijadikan untuk pengukuran Cx.

Absorban maximum diperoleh dari 440 nm, maka :

Cx diukur pada 440 nm

%T = 98 %T

A = -log 98%

A = 0,0087

11

Perhitungan kadar dari Cx

Diketahui :

Absorban Cx (Y) = 0,0087

y = 0.003x + 0.002

R² = 0.915

Penyeleseian :

Kadar (ppm) dari Larutan tugas (Cx) saya adalah : 0.0087= 0.003x + 0.002

= 2, 23 ppm

Pengamatan

No Panjang Gelombang (nm) Warna

1 440 Ungu

2 470 Biru

3 515 Hijau

4 585 Kuning

5 610 Orange

6 660 Merah

B. Pembahasan

Dari praktikum filter fotometris yang telah dilakukan, praktikan

mendapatkan 3 filter dengan λ berbeda yaitu 440 nm, 470 nm, dan 610 nm.

Larutan berwarna yang diukur akan menghasilkan nilai transmitan maupun

absorban yang berbeda pada masing-masing filter. Hal ini disebabkan karena

larutan akan menyerap sinar yang berlawanan (warna komplementer) dari warna

12

filter (λ) yang digunakan. Sedangkan sinar yang memiliki warna sama dengan

warna filter akan diteruskan (dibaca sebagai transmitan

V. KesimpulanDari praktikum yang telah dilakukan didapatkan :

Cx pada panjang gelombang 440

A = 0,0087 dan konsentrasinya = 2,23 ppm.

DAFTAR PUSTAKA

Bluedhowie, M, 1983, Petunjuk Praktikum Pengawasan Mutu Hasil

Pertanian I, Jakarta : Departemen Pendidikan Dan Kebudayaan.

Darmawangsa, Z.A, 1986, Penuntun Praktikum Analisis Instrumental.

Jakarta :CV.Grayuna.

Khopyor, S.N, 1984, Konsep Dasar Kimia Analisis .Jakarta : Universitas

Indonesia.

Mengetahui Padang, Juni 2014Dosen/ass Dosen Praktikan

N opriantika

13

Cx = 2,23 ppm