i

Kombinasi Teknik Kromatografi Kolom Gravitasi-Spektrometer Sederhana

Sebagai Permodelan Kromatografi Cairan Kinerja Tinggi

Oleh :

Giner Maslebu

NIM: 192008013

TUGAS AKHIR

Diajukan kepada Program Studi Pendidikan Fisika,

Fakultas Sains dan Matematika guna memenuhi sebagian dari persyaratan untuk

memeperoleh gelar Sarjana Pendidikan

Program Studi Pendidikan Fisika

FAKULTAS SAINS DAN MATEMATIKA

UNIVERSITAS KRISTEN SATYA WACANA

SALATIGA

2013

ii

Kombinasi Tekni

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS ILMIAH TUGAS AKHIR

Yang bertandatangan dibawah ini:

Nama : Giner Maslebu

NIM : 192008013

Program Studi : Pendidikan Fisika

Fakultas : Sains dan Matematika, Universitas Kristen Satya Wacana

Jenis Karya : Skripsi

Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir yang berjudul:

Kombinasi Teknik Kromatografi Kolom Gravitasi-Spektrometer Sederhana

Sebagai Permodelan Kromatografi Cairan Kinerja Tinggi

Yang dibimbing oleh:

1. Dr. Suryasatriya Trihandaru, M.Sc.nat

2. Nur Aji Wibowo, M.Si

adalah benar-benar hasil karya saya.

Didalam laporan tugas akhir ini tidak terdapat keseluruhan atau sebagian tulisan atau

gagasan orang lain yang saya ambil dengan cara menyalin atau meniru dalam bentuk

iii

iv

v

MOTTO

o “Orang-orang yang menabur dengan mencucurkan air mata, akan menuai dengan bersorak-sorai“

(Mazmur Daud 126:5)

o “Berikan yang terbaik dari apa yang engkau miliki dan itu mungkin tidak akan pernah cukup.

Tetapi tetaplah berikan yang terbaik” (Ibu

Teresa)

o “Mungkin terlihat suram malam ini, namun jika kita terus berpegang pada harapan, hari esok

akan menjadi lebih cerah”(Barrack Obama)

o “Segala sesuatu yang instan itu biasanya membawa hasil yang tidak maskimal” (Mama)

o “Dalam hidup kita harus bersikap idealis dan juga realistis (Papa)”

o “Semangat!!!” (Adik-adik dan para Sahabat)

vi

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan voor Tete Manis (sebutan orang Maluku

untuk Tuhan Yang Maha Esa) atas berkat, rahmat dan peryertaan-Nya, sehingga penulis

dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik.

Dalam penyelesaian tugas akhir ini, tidak lepas dari bantuan dan dukungan dari

berbagai pihak. Terima kasih telah mendukung penulis menyelesaikan studi. Untuk itu

perkenankan penulis menyampaikan ucapan terimakasih ini secara spesial kepada :

1. Tuhan Yesus Kristus, Sang Sumber Ilmu Pengetahuan.

2. Bapak Dr. Suryasatria Trihandaru, M.Sc.nat., selaku dosen pembimbing I,

terimakasih telah membimbing penulis dengan sabar, memberi motivasi dan

masukan yang membuat penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Terima kasih

untuk keluarga yang selalu menyambut dengan penuh keramahan saat bimbingan di

rumah.

3. Bapak Nur Aji Wobowo, M.Si., selaku dosen pembimbing II, terimakasih atas

masukan dan motivasi yang diberi, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi

dengan baik.

4. Dra. Marmi Sudarmi, M.Si selaku Wali studi yang selalu memberikan motivasi,

bimbingan, dan nasehat sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.

5. Dosen-dosen Fisika (Bapak Adita Sutresno, S.Si., M.Sc, Bapak Prof. Ferdy S.

Rondonuwu, M.Sc., Ph.D, Ibu Dra. Marmi Sudarmi, M.Si, Ibu Made Rai Suci,

M.Pd, Ibu Diane Noviandini, S.Pd, Bapak Andreas Setiawan, S.Si, MT, Bapak Dr.

Suryasatriya Trihandaru, M.Sc.nat, Ibu Debora Natalia Sudjito, S.Pd, Bapak Prof.

Liek Wilardjo, Bapak Alvama Pattiserlihun, S.Si, dan Bapak Nur Aji Wibowo,

S.Si.,M.Si.) terima kasih telah memberi bekal ilmu pengetahuan kepada saya.

6. Laboran Fisika UKSW (Pak Tafip, Mas Sigit dan Mas Tri). Terimakasih atas segala

bantuan yang telah diberi kepada saya. Maafkan saya karena selalu merepotkan

dengan berbagai peralatan yang harus dipakai dan berbagai urusan administrasi.

7. Oma Leonora Ubro, Papa Dirk Maslebu, Mama Sarah Dominggas Ubro-Maslebu,

My 3 little angels (Dimitra Maslebu, Desaria Maslebu, Silvi Maslebu), serta seluruh

keluarga besar Maslebu-Ubro. Terima kasih untuk dukungan doa dan semangat

yang diberikan, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan baik.

8. Bapak Pdt. Prof. John A. Titaley, Th.D yang bukan hanya sebagai Rektor UKSW,

tetapi sebagai orang tua yang banyak memberikan nasihat dalam berbagai

vii

kesempatan dan teladan untuk hidup mencontohi Kristus dalam Kesederhanaan dan

keberpihakanNya kepada kaum yang termarjinalkan.

9. Bapak Dr. Ferry. F. Karwur, M.Sc yang memberikan kesempatan kepada penulis

untuk mempelajari prinsip-prinsip ektraksi, UV-Spektrometer di lab. Karotenoid

UKSW bersama seluruh staf disana (mbak Lia, K”Masya, K”Ulin) dan para

mahasiswa Program Pascasarjana Magister Biologi.

10. Keluarga Om Piet Soegijono (mama Lien, ade Icha, Jesse, Satya) dan keluarga Om

Theofransus Litaay (mama Cey, ade Ela, ade Jeje) danke banya su jadi orang tua

deng keluarga di Salatiga.

11. Bapak Yafet Rissy, SH, M.Si, LLM yang sudah banyak membantu penulis terlibat

dalam aktivitas Kemahasiswaan UKSW bersama staf PR III dan BIKEM (Mami “bu

Eni”, Om Ferry, Mas Is, ibu Tien, ibu Lis, Mas Pur, dll).

12. Keluarga Castle (Mama Dom, pak Chris, Lucas, Simon, Samantha dan anak-anak

mereka) di Alice Springs, Northern Territory, Australia. Terima kasih untuk

dukungannya selama studi di UKSW.

13. Majelis dan seluruh jemaat Alice Springs Uniting Church di Alice Springs, NT,

Australia. Terima kasih untuk dukungan doa dan donasi beasiswa pada awal

perkuliahan.

14. Van Deventer Maas-Stitching Indonesia yang telah memberikan beasiswa semester

5-8 serta kesempatan bagi penulis mengikuti 10th

VDMS Leadership Conference

2012.

15. Teman-teman fungsionaris Lembaga Kemahasiswaan UKSW periode 2009-2010;

2010-2011; 2011-2012 yang membuat penulis belajar banyak hal tentang

manajemen organisasi. Teringat saat menyanyikan lagu “Lazy Day” Bruno Mars

saat penyusunan Memorandum Akhir Jabatan BPMU.

16. Semua teman-teman Program Studi Fisika dan Pendidikan Fisika angkatan 2008

(Pandu, Morita, Damai, Uci, Chandra, Feri, Choirul, Joko, Efrom, Naga, Ega, Arip,

Nanik, Kelik, Dea, Nita, Shinta, Destya, Desi, Vero, Meyland, dan Sari) terima

kasih untuk kebersamaannya.

17. Kawan November Rianto selaku asisten mata kuliah kimia-fisika yang telah

meluangkan waktu dan tenaga untuk menjelaskan dan memberi masukan pada

desain alat.

18. Mbak Dian (Laboran Biologi), Ibu Yanti, mas Luti, mas Wid (Laboran Kimia) yang

telah banyak membantu penulis untuk pesanan alat dan bahan Kimia.

viii

19. Persekutuan Himpunan Pelajar dan Mahasiswa Maluku (HIPMMA) dan Kerukunan

Keluarga Maluku (KKM) di Salatiga.

20. Mas Bagus Gangsar Wibisono, Mas Kefas dan seluruh personil Vocal Group

Lentera Kasih UKSW.

21. Vocal Grup AMSAL (bung Klif-Jogja, bung John, bung Sean, Sodara Artis

Johannes Latuny, Ketua RT Blotongan Marchian, mas Iwan, mas Chandra, Mas

Popo Purba) tetap semangat dalam melayani. Kebiasaan terlambat datang waktu

pelayanan pagi sepertinya harus dirubah. Wujudkan impian bikin Album Rohani.

22. Para saudaraku anggota MTV (Masohi Talent Voice). Danke banya su jadi beta

keluarga paleng dekat selama kuliah.

23. Ibu kost, bapak kost, para penjaga kost, dan anak-anak penghuni kost Dipo 47.

24. Naweni tana “Brenda Pricillia Dima” dan keluarga yang memberikan dorongan dan

motivasi. Danke banya tuang su kasi ingat waktu-waktu makan, minum obat,

istrahat serta jadi sahabat yang baik untuk berbagi cerita dan pengalaman serta

impian. Juga bongso Ratih, adik gue „Ivon‟, adik Dian, usi Ika, dan penghuni kost

Monsa.

25. Kakak-kakak angkatan dan adik-adik angkatan yang tidak dapat disebutkan satu per

satu, terimakasih doa dan dukungannya.

26. Pihak-pihak lain yang tidak dapat dituliskan namanya satu persatu yang turut terlibat

dalam penulisan skripsi ini.

Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan dan penyelesain

skripsi ini. Untuk itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun

bagi perbaikan penulis. Apabila dalam penyusunan skripsi ini ada kata-kata yang kurang

berkenan di hati pembaca, penulis mohon maaf yang sebesar besarnya. Akhirnya

semoga tulisan ini bermanfaat dan menjadi berkat bagi pembaca khususnya bagi pihak-

pihak yang berkepentingan.

Salatiga, 14 Januari 2012

Penulis

1

Kombinasi Teknik Kromatografi Kolom Gravitasi-

Spektrometer Sederhana sebagai Permodelan

Kromatografi Cairan Kerja Tinggi

Giner Maslebu1, Suryasatria Trihandaru

2, Nur Aji Wibowo

3

1-3Program Studi Pendidikan Fisika, Fakultas Sains dan Matematika

Universitas Kristen Satya Wacana, Jl. Diponegoro 52-60 Salatiga 50711, Indonesia,

e-mail : ginerio@yahoo.com

Intisari-Telah dilakukan penelitian berupa perancangan alat kromatografi kolom

gravitasi yang memanfaatkan spektrometer sederhana dari Compact Disc dan

handycam sebagai Permodelan Kromatografi Cairan Kinerja Tinggi. Rekaman data

berupa intensitas sebagai fungsi panjang gelombang dan waktu, yaitu I (t,λ). Kalibrasi

dengan Light Emitting Diode merah dan hijau menunjukkan puncak gelombang dalam

koordinat Pixel. Data perubahan spektrum ditampilkan dalam bentuk 3 dimensi

sehingga dapat diamati puncak-puncak gelombang pada selang waktu tertentu, yang

kemudian dapat dipilih cuplikan waktu tertentu dalam bentuk 2 dimensi. Pengujian

dengan pewarna makanan hijau melalui kolom dengan pelarut etanol-akuades dengan

perbandingan 1:4 menghasilkan 3 (tiga) fraksi warna yaitu kuning kehijau-hijauan,

hijau, dan hijau kebiru-biruan. Sebaran spektrum ketiga fraksi sesuai dengan hasil

pengujian dengan Spektrometer UV yaitu berada pada sebaran panjang gelombang

550-700 nm dan puncak diantara 600-650 nm.

Kata Kunci : Kromatografi Kolom Gravitasi, Spektrometer Sederhana

1. Pendahuluan Dalam dunia sains, analisis kimia merupakan salah satu aspek penting dalam

mempelajari sifat berbagai zat. Salah satu yang paling banyak digunakan untuk analisis

kimia adalah teknik kromatografi. Dengan teknik ini, zat dapat dipisahkan menurut sifat

spesifiknya yang tampak dari visualisasi warna. Terdapat berbagai macam teknik

kromatografi antara lain : Kromatografi Lapisan Tipis (KLT), Kromatografi Kolom

Gravitasi (KKG), Kromatografi Gas (KG), dan yang paling terkini adalah Kromatografi

Cairan Kinerja Tinggi (KCKT). Dari berbagai teknik ini, KLT dan KKG paling sering

digunakan untuk analisis dasar di laboratorium mengingat biayanya yang tidak terlalu

mahal dan teknik preparasi yang lebih sederhana, dibandingkan dengan KG dan KCKT

[1].

KKG termasuk jenis teknik Kromatografi yang paling awal dikembangkan dan

termasuk kromatografi serapan yang sering disebut kromatografi elusi. Kolom

kromatografi dapat berupa pipa gelas yang dilengkapi dengan kran dan gelas penyaring

di dalamnya. Ukuran kolom tergantung pada banyaknya zat yang akan dipisahkan.

Untuk menahan penyerap yang diletakkan di dalam kolom dapat digunakan glass woll

atau kapas [1]. Aplikasi teknik ini banyak digunakan untuk pemurnian senyawa setelah

melewati teknik KLT, misalnya untuk pemurnian karotenoid, klorofil, serta senyawa

bioaktif tumbuhan lainnya. Teknik ini tidak dilengkapi dengan spektrometer yang

secara otomatis dapat mengukur spektrum serapannya. Biasanya, pengambilan fraksi

cairan dilakukan secara manual dan kemudian diukur dengan spektrometer.

Untuk mengatasi keterbatasan analisa spektrum manual pada kromatografi kolom

gravitasi, dalam penelitian ini diusulkan pemanfaatan teknik spektroskopi sederhana

yang menggunakan Compact Disc (CD) dan kamera video. Hal ini dilandasi pemikiran

2

bahwa Teknik spektroskopi sudah banyak dimanfaatkan dalam dunia pendidikan dan

industri. Akan tetapi dengan teknik pemakaian yang sangat sensitif dan harganya mahal

membuat pengenalan akan alat ini dan mekanisme kerjanya menjadi hal yang tidak

umum dipelajari. Winyard Planetarium & Observatory merilis paper berjudul Build a

CD Spectrometer dalam memperingati International Heliophysical Year 2007 yang

berisi langkah-langkah membuat spektrometer sederhana menggunakan CD [2].

Penelitian lebih lanjut yang telah dilakukan oleh Silas, dkk (2011) berupa rancangan

spektrometer sederhana menggunakan CD dan kamera digital serta hasil uji cobanya

memberikan hasil yang baik [3].

Paper ini melaporkan rancangan kombinasi teknik Kromatografi dan spekrometer

sederhana dengan CD dan handycam untuk mendapatkan analisis karakteristik zat hasil

proses kromatografi secara real time. Artinya bahwa spektrum serapan fraksi dari

kromatografi kolom akan terbaca secara otomatis sesuai dengan interval waktu

geraknya dalam kolom serta analoginya dengan permodelan teknik KCKT.

2. Dasar Teori 2.1 Kromatografi

Kromatografi pertama kali diperkenalkan oleh Michael Tswett, seorang ahli botani

Rusia, pada tahun 1906 [4]. Kromatografi berkembang dengan pesat setelah Archer

John Porter Martin dan Richard Laurence Millington Synge menemukan prinsip dan

teknik dasar kromatografi partisi, sehingga pada tahun 1952 mereka menerima hadiah

nobel. Kromatografi berasal dari bahasa Yunani Kromatos yang berarti warna dan

Graphos yang berarti menulis. Kromatografi mencakup berbagai proses yang

berdasarkan pada perbedaan distribusi dari penyusun cuplikan antara dua fasa. Satu fasa

tinggal pada system dan dinamakan fasa diam. Fasa lainnya, dinamakan fasa gerak,

memperkolasi melalui celah-celah fasa diam. Gerakan fasa menyebabkan perbedaan

migrasi dari penyusun cuplikan. Metode ini sangat bermanfaat dalam pemisahan suatu

bahan alam kompleks seperti klorofil dan karotenoid.

Pada Kromatrografi kolom, kolomnya diisi

dengan bahan seperti alumina, silika gel atau pati

yang dicampur dengan adsorben, dan pastanya

diisikan kedalam kolom. Larutan sampel kemudian

diisikan kedalam kolom dari atas sehingga sampel

diasorbsi oleh adsorben. Kemudian pelarut yang

berfungsi sebagai fase gerak ditambahkan tetes demi

tetes dari atas kolom. Partisi zat terlarut berlangsung

di pelarut yang turun ke bawah dan pelarut yang

teradsorbsi oleh adsorben yang befungsi sebagai fase

diam.

Selama perjalanan turun, zat terlarut akan

mengalami proses adsorpsi dan partisi berulang-

ulang. Laju penurunan berbeda untuk masing-masing

zat terlarut dan bergantung pada koefisien partisi

masing-masing zat terlarut. Kemudian, zat terlarut

akan terpisahkan membentuk beberapa lapisan zona

berwarna yang disebut kromatogram. Akhirnya,

masing-masing lapisan dielusi dengan pelarut yang

cocok untuk memberikan spesimen murninya [5].

Gambar 1. Kromatografi Kolom

Gravitasi

Fase gerak (pelarut)

Fase diam (silica gel)

Kapas, serat kaca (glass woll)

Wadah Penampung

http://en.wikipedia.org/wiki/Archer_John_Porter_Martinhttp://en.wikipedia.org/wiki/Archer_John_Porter_Martinhttp://en.wikipedia.org/wiki/Richard_Laurence_Millington_Synge

3

merah orange kuning hijau biru ungu

Acrylic

Aluminium

Label

125 nm

m=0

m=1

m=2

760 nm 630 nm 590 nm 560 nm 490 nm

kuning

380 nm 450 nm

2.2 Spektroskopi

Spektroskopi merupakan studi mengenai interaksi cahaya dengan atom dan

molekul. Bila cahaya dikenai pada suatu senyawa, maka struktur elektronik dari

molekul zat akan mempengaruhi serapan cahaya oleh molekul tersebut pada daerah

spektrum ultraviolet (UV) dan cahaya tampak. Panjang gelombang serapan merupakan

ukuran dari pemisahan tingkatan-tingkatan energi dari orbital-orbital yang

bersangkutan. Keuntungan dari serapan ultraviolet yaitu gugus-gugus karakteristik

dapat dikenal dalam molekul-molekul yang sangat kompleks [6]. Kuantitas energi yang

diserap oleh suatu senyawa berbanding terbalik dengan panjang gelombang radiasi.

Daerah UV yang paling banyak penggunaannya secara analitik mempunyai

panjang gelombang 200 - 380 nm dan disebut sebagai UV pendek [7]. Sedangkan

panjang gelombang daerah tampak (visible) berkisar antara 380 - 760 nm [8].

2.3 Kisi dari Compact Disc CD yang selama ini digunakan sebagai media penyimpan data elektronik dari

computer ternyata dapat dikembangkan menjadi spektrometer sederhana. CD dapat

berfungsi sebagai kisi yang disebut blazed yang dapat menguraikan cahaya sehingga

dapat terlihat spektrum cahaya. Apabila CD dikenai suatu cahaya, maka dari CD

tersebut akan terbentuk pola gelombang elektromagnetik berupa spektrum warna

pelangi. Panjang gelombang yang dihasilkan berkisar antara 400-700 nm [9].

Gambar 3. Struktur Compact Disc

Dari Gambar 3, polycarbonate plastic adalah lapisan terluar memberi ketebalan

pada disc dan menjaganya agar tetap datar. Lapisan acrylic berfungsi untuk melindungi

lapisan aluminium yang bersifat reflektif. Label pada CD dicetak diatas lapisan acrylic.

Ketinggian track aluminium adalah 125 nanometer [10].

Untuk mendapatkan pola interferensi cahaya pada layar, maka harus digunakan dua

sumber cahaya yang koheren [11]. Jika cahaya polikromatik dilewatkan pada celah

sempit yang dalam hal ini dimiliki oleh CD, maka cahaya tersebut akan diuraikan

menjadi sinar-sinar monokromatis yang memiliki panjang gelombang berbeda-beda.

Gambar 4. Interferensi cahaya polikromatik pada Penampang Lintang Compact Disc

Gambar 2. Sebaran Spektrum cahaya tampak.

Polycarbonate Plastic

2 1

4

j

a d b

h c

i

g

k

f

e

l

Jarak antar kisi d untuk sebuah CD tegak mempunyai jumlah track 625 per

milimeter. Dengan demikian, jarak antar kisinya adalah 1,6 mikrometer. Jarak ini cukup

ideal untuk memisahkan cahaya tampak dan dapat digunakan untuk mengukur panjang

gelombang dan untuk mengkaji struktur dan intensitas garis-garis spektrum. Persamaan

untuk analisa celah banyak yaitu [11] :

.sin md (1) dengan m = 0,1,2,3,... adalah orde difraksi. Bila banyaknya celah per satuan panjang

pada CD adalah N, maka tetapan kisi d adalah :

Nd

1 (2)

Misalkan untuk perhitungan warna biru dengan λ = 475 nm, maka sudut untuk warna

biru yang terbentuk untuk orde pertama dan kedua adalah adalah 17.27° dan 36.42°.

3. Rancangan Alat dan Prinsip Kerjanya Dalam penelitian ini, potongan CD ditempatkan di depan lensa handycam merek

Sharp VL-WD250 dan posisinya diatur sedemikian rupa sehingga dapat menangkap

pola pelangi orde pertama atau kedua akibat dispersi dari lampu. Sinar yang melewati

kisi difraksi akan mengenai kuvet yang pada awalnya berisi cairan tertentu sebagai

pelarut dalam teknik kromatografi. Dengan menggunakan menu zoom dan cat eye pada

handycam, dapat ditampilkan pola spektrum yang baik. Selanjutnya zat yang akan

dianalisis dengan teknik kromatografi ini akan terpartisi melalui kolom dan saat masuk

ke dalam kuvet akan menampilkan pola spektrum yang berbeda-beda sesuai dengan

warna dominannya. Data secara otomatis direkam, disimpan, dan dianalisis dengan

pemrograman matlab.

Gambar 5. Rancangan alat

Keterangan Gambar :

a=lampu, b=diafragma, c=kolom, d=kuvet, e=selang, f=penampung zat, g=klem, h=statif,

i=compact disc, j=handycam, k=laptop, l=kotak hitam

Analisis data dengan bahasa program matlab R.2008a diperoleh dengan logika

berpikir sebagai berikut. Pertama-tama, spektrum warna diatur pada daerah tertentu agar

mendapatkan sebaran warna yang baik, kemudian gambar dalam format RGB

dikonversikan menjadi skala abu-abu (grayscale) [12]. Kemudian diambil rata-rata

intensitas pada daerah tegak lurus warna pelangi. Setelah itu, diperoleh vektor intensitas

dalam koordinat nomor pixel gambar. Untuk kalibrasi digunakan LED merah dan hijau

5

y(t)

t

Zat 1 Zat 2

yang masing-masing diketahui puncak gelombangnya m dan h . Agar didapatkan

koordinat z dalam nanometer¸ maka dilakukan transformasi linier terhadap koordinat

gambar z (pixel) dengan koordinat puncak LED merah mz dan LED hijau hz sebagai

berikut :

BAx z (3)

dengan z

A

(4)

z

zzB mhhm

).().( (5)

4. Metode Analisa, Hasil, dan Pembahasan Data yang direkam adalah pasangan data intensitas sebagai fungsi panjang

gelombang dan waktu yaitu I (t,λ). Intensitas cahaya mempunyai skala 0 sampai 225.

Bilangan 0 berarti gelap dan 225 berarti terang. Terdapat dua tahap analisa, yaitu

pertama berupa perataan terhadap panjang gelombang (λ) dan yang kedua adalah untuk

anlisa komposisi zat. Perataan terhadap panjang gelombang yang diberikan oleh

persamaan :

m ax

m in

),(1

minmax

)(

dtIy t (6)

dengan adalah panjang gelombang minimum dan adalah panjang gelombang

maksimum. Zat-zat tertentu akan berhubungan dengan puncak-puncak yang

ditunjukkan oleh grafik y(t).

Gambar 6. Ilustrasi puncak spektrum zat

Ketika zat-zat tertentu dapat terlihat dari puncak-puncak grafik y(t), maka kandungan

pada puncak tersebut dapat diperlihatkan dengan menggambarkan I (t,λ) untuk t yang

menunjukkan puncak tadi.

6

Gambar 7. Tampilan Program Dengan Kalibrasi Light Emitting Diode Merah dan Hijau

Informasi awal untuk kalibrasi, yaitu dari koordinat gambar (pixel) ke panjang

gelombang (nanometer). Dari gambar 7 terlihat bahwa dua warna yang berbeda

menunjukkan puncak yang berbeda pula. Dimana secara otomatis ditampilkan puncak

warna LED merah adalah pada 450,0863 Pixel dan LED hijau pada 299,6424 pixel.

Dikeahui bahwa panjang gelombang dari masing-masing cahaya tampak dari LED yaitu

635 nm untuk LED merah dan 565 nm untuk LED hijau [13]. Hal ini mengindikasikan

bahwa alat yang dibuat sudah dapat bekerja dengan baik untuk menampilkan puncak-

puncak gelombang dari tiap fraksi zat yang melewati kuvet tiap waktu.

Pengujian dengan pewarna makanan hijau dalam kolom berisi silica gel dan

menggunakan pelarut aseton-akuades dengan perbandingan 1:4 menghasilkan 3 (tiga)

fraksi warna yaitu kuning kehijau-hijauan, hijau, dan hijau kebiru-biruan. Pola spektrum

yang dihasilkan dengan alat yang dibuat tampak seperti gambar dibawah ini.

Gambar 8. Spektrum fraksi 1 (warna kuning)

7

Gambar 9. Spektrum fraksi 2 (warna hijau)

Gambar 10. Spektrum fraksi 3 (warna hijau kebiru-biruan)

Gambar 8, 9, dan 10 menunjukkan bahwa puncak-puncak gelombang dalam

bentuk 3 dimensi muncul pada selang waktu tertentu, yang kemudian dapat diplot untuk

melihat sebaran spektrumnya dalam 2 dimensi pada cuplikan waktu tertentu. Pada detik

ke 501.106 menunjukkan pola spektrum fraksi 1, detik ke 2000.491 menunjukkan pola

spektrum fraksi 2, dan detik 2601.434 menunjukkan pola spektrum fraksi 3. Adapun

ketiga fraksi berada pada sebaran gelombang 550-700 nm dan puncak- diantara 600-650

nm dengan kecenderungan intensitas mengalami peningkatan dari fraksi 1 ke fraksi 3.

8

Masing-masing fraksi diukur spektrum gelombangnya dengan menggunakan

Spektrometer UV-Vis Mini 1240 merek Shimadzu dengan hasil sebagai berikut.

Gambar 11. (a) Gambar 11. (b)

Gambar 11. (c)

Gambar 11. (a) Spektrum fraksi 1, Gambar 11. (b) Spektrum fraksi 2, dan

Gambar 11. (c) Spektrum fraksi 3.

Gambar 11. (a), (b), dan (c) menunjukkan bahwa puncak-puncak gelombang dari

ketiga fraksi yang diukur tampak jelas berada pada daerah 500-700 nm. Puncak yang

teramati mengalami peningkatan dari fraksi 1 sampai 3 pada panjang gelombang 628

nm.

Dengan membandingkan data yang diperoleh dari pengukuran menggunakan

spektrometer UV-Vis dan alat yang dibuat, maka kita dapat melihat bahwa nilai sebaran

spektrum ketiga fraksi dan puncak gelombangnya berada pada rentang nilai yang sama.

5. Kesimpulan Dari penelitian yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa kombinasi teknik

Kromatografi kolom gravitasi dan CD spektrometer dapat digunakan untuk

mengidentifikasi spektrum partisi zat berdasarkan visualisasi warna dan berfungsi

sebagai analogi Kromatografi Cairan Kinerja Tinggi (KCKT) dengan pengolahan data

intensitas sebagai fungsi panjang gelombang dan waktu yaitu I (t,λ) secara otomatis.

9

Data perubahan spektrum ditampilkan dalam format 3 dimensi sehingga dapat diamati

puncak-puncak gelombang pada selang waktu tertentu, yang kemudian dapat dipilih

cuplikan waktu tertentu dengan plot 2 dimensi. Dengan rancangan alat yang telah

dibuat, diperoleh spektrum ketiga fraksi warna dari perwarna makanan hijau dalam

kolom berisi silica gel menggunakan pelarut etanol:aquades dengan perbandingan 1:4

terbaca pada daerah 500-700 nm dengan puncak berada diantara 600-650 nm. Nilai ini

sama dengan yang terbaca pada Spektrometer UV-Vis Mini 1240 merek Shimadzu.

Dengan demikian, dapat dikatan bahwa alat yang dibuat sudah bekerja dengan baik.

PUSTAKA

[1] Sastrohamdjojo Hardjono. 2002. Kromatografi. Yogyakarta: Liberty.

[2] Anonim. 2007. Build a CD Spectrometer. Wynyard Planetarium &

Observatorium.

[3] Silas Elsavior, Rondonuwu Ferdy S, dan Trihandaru Suryasatria. 2011.

Rancangan Spektrometer Sederhana Menggunakan Compact Disc (CD) dan

kamera Digital serta Hasil Uji Cobanya. Salatiga: Universitas Kristen Satya

Wacana.

[4] Raymond P. W. Scott. 2003. Principles And Practice Of Chromatography. Book

1 Chrom-Ed Book Series. Library For Science.

[5] Anonim. 2011. Panduan Kuliah Kimia Intrumentasi & II Semester II 2011-2012.

Salatiga: Universitas Kristen Satya Wacana.

[6]

Sastrohamdjojo Hardjono. 2003. Spektroskopi. Yogyakarta: Liberty.

[7] Anonim. Modern Chemical Technique: Ultraviolet/Visible Spectroscopy. The

Royal Society of Chemistry. hal. 93.

[8] Heri Sugito, Wahyu SB, K. Sofjan Firdausi, Siti Mahmudah. 2005. Pengukuran

Panjang Gelombang Sumber Cahaya Berdasarkan Pola Interferensi Celah

Banyak. Berkala Fisika. Vol.8, No.2, April 2005, hal 37-44.

[9] Kees A. Schouhamer Immink. 1998. The CD Story. Institute for Experimental

Mathematics, Essen, Germany. Reprinted from the Journal of the AES, 458-465.

[10] Sri Waluyanti, dkk. 2008. Rancangan Dasar CD. Direktorat Pembinaan SMK.

[11] Halliday & Resnick. 2005. Fundamental of Physics, Vol. 2. John Wiley & Sons.

[12] Wijaya Marthin Ch dan Prijono Agus. 2007. Pengolahan Citra Digital

Menggunakan Matlab Image Processing Toolbox. Bandung: Informatika.

[13] Anonim. LED Color Chart. Website:

http://www.oksolar.com/led/led_color_chart.htm. Diakses tanggal 2/8/2012.

http://www.oksolar.com/led/led_color_chart.htm.%20Diakses%20tanggal%202/8/2012