PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir...

36
PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK (KUANTIVIS) BERBASIS KOMPONEN ELEKTRONIK UMUM DAN UJI KINERJANYA WULAN SUCI PAMUNGKAS DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014

Transcript of PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir...

Page 1: PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. ... PENDAHULUAN 1 METODE 2 Bahan dan Alat 2 Metode Penelitian 2 Pembuatan

PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR

TAMPAK (KUANTIVIS) BERBASIS KOMPONEN

ELEKTRONIK UMUM DAN UJI KINERJANYA

WULAN SUCI PAMUNGKAS

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

Page 2: PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. ... PENDAHULUAN 1 METODE 2 Bahan dan Alat 2 Metode Penelitian 2 Pembuatan
Page 3: PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. ... PENDAHULUAN 1 METODE 2 Bahan dan Alat 2 Metode Penelitian 2 Pembuatan

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pengembangan

Spektrofotometer Sinar Tampak (KuantiVis) Berbasis Komponen Elektronik

Umum dan Uji Kinerjanya adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi

pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi

mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan

maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan

dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.

Bogor, September 2014

Wulan Suci Pamungkas

NIM G44100066

Page 4: PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. ... PENDAHULUAN 1 METODE 2 Bahan dan Alat 2 Metode Penelitian 2 Pembuatan
Page 5: PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. ... PENDAHULUAN 1 METODE 2 Bahan dan Alat 2 Metode Penelitian 2 Pembuatan

ABSTRAK

WULAN SUCI PAMUNGKAS. Pengembangan Spektrofotometer Sinar Tampak

(KuantiVis) Berbasis Komponen Elektronik Umum dan Uji Kinerjanya.

Dibimbing oleh RUDI HERYANTO dan ETI ROHAETI.

Spektrofotometer dapat dikembangkan dengan mengganti komponen utama

dengan komponen elektronik yang mudah diperoleh. Penelitian ini bertujuan

mengembangkan spektrofotometer sinar tampak (KuantiVis) menggunakan lampu

light emitting diode sebagai sumber sinar, lapisan optik digital versatile disks

sebagai kisi, dan web camera sensor charge-couple device sebagai detektor.

Kinerja KuantiVis diujikan dengan parameter linearitas, batas deteksi, batas

kuantitasi, dan akurasi menggunakan standar kromium. Hasil percobaan

menunjukkan bahwa KuantiVis yang optimum dibuat dengan dimensi sebesar 33

× 16 × 5 cm serta jarak web camera ke sumber sinar 25 cm. Uji kinerja KuantiVis

menghasilkan data linearitas dengan R2 sebesar 0.9973, batas deteksi 0.1231 ppm,

batas kuantitasi 0.4102 ppm, dan perolehan kembali 103.19%. Kinerja tersebut

tidak berbeda jauh dengan kinerja yang dihasilkan pada Spectronic 20D+ dan

spektrofotometer Genesys. KuantiVis diaplikasikan untuk menentukan kadar

boraks dalam sampel mi basah dan menghasilkan kadar boraks sebesar 28.60

μg/gram sampel. Berdasarkan uji F dan t, hasil pengukuran tersebut tidak berbeda

nyata dengan hasil pengukuran Spectronic 20D+ dan spektrofotometer Genesys.

Kata kunci: boraks, charge-couple device, digital versatile disks, light emitting

diode, spektrofotometer sinar tampak

ABSTRACT

WULAN SUCI PAMUNGKAS. Development of Visible Spectrophotometer

(KuantiVis) using Based on Common Electronic Components and Its

Performance. Supervised by RUDI HERYANTO and ETI ROHAETI.

Spectrophotometer can be developed by replacing the main components

with electronic components that are easy to find. This study aims to develop

visible spectrophotometer (KuantiVis) device using light emitting diode lamp as

light source, optical layer of digital versatile disks as grating, and web camera

with charge-couple device sensor as detector. KuantiVis was tested for its

performance based on linearity, limit of detection, limit of quantitation, and

accuracy parameters using a standard of chromium. The optimum result showed

that KuantiVis was made with dimensions of 33 × 16 × 5 cm and distance

between web camera and source of light was 25 cm. The result showed that

linearity of data based on R2 value was 0.9973, limit of detection was 0.1231 ppm,

limit of quantitation was 0.4102 ppm, and recovery was 103.19%. The

performance was not much different from the performance of Spectronic 20D+

and Genesys spectrophotometer. The KuantiVis was applied for determining

borax concentration in wet noodles sample. Concentration of borax in sample was

28.60 μg/gram samples. The result of F test and t test showed that the data was

not significantly different with that of Spectronic 20D+ and Genesys

spectrophotometer.

Key word: borax, charge-couple device, digital versatile disks, light emitting

diode, visible spectrophotometer

Page 6: PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. ... PENDAHULUAN 1 METODE 2 Bahan dan Alat 2 Metode Penelitian 2 Pembuatan
Page 7: PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. ... PENDAHULUAN 1 METODE 2 Bahan dan Alat 2 Metode Penelitian 2 Pembuatan

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Sains

pada

Departemen Kimia

PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR

TAMPAK (KUANTIVIS) BERBASIS KOMPONEN

ELEKTRONIK UMUM DAN UJI KINERJANYA

WULAN SUCI PAMUNGKAS

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

Page 8: PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. ... PENDAHULUAN 1 METODE 2 Bahan dan Alat 2 Metode Penelitian 2 Pembuatan
Page 9: PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. ... PENDAHULUAN 1 METODE 2 Bahan dan Alat 2 Metode Penelitian 2 Pembuatan

Judul Skripsi : Pengembangan Spektrofotometer Sinar Tampak (KuantiVis)

Berbasis Komponen Elektronik Umum dan Uji Kinerjanya

Nama : Wulan Suci Pamungkas

NIM : G44100066

Disetujui oleh

Rudi Heryanto, SSi, MSi

Pembimbing I

Dr Eti Rohaeti, MS

Pembimbing II

Diketahui oleh

Prof Dr Dra Purwantiningsih Sugita, MS

Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

Page 10: PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. ... PENDAHULUAN 1 METODE 2 Bahan dan Alat 2 Metode Penelitian 2 Pembuatan
Page 11: PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. ... PENDAHULUAN 1 METODE 2 Bahan dan Alat 2 Metode Penelitian 2 Pembuatan

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas

rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan hasil

penelitian yang berjudul Pengembangan Spektrofotometer Sinar Tampak

(KuantiVis) Berbasis Komponen Elektronik Umum dan Uji Kinerjanya.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Rudi Heryanto, SSi, MSi

dan Ibu Dr Eti Rohaeti, MS selaku pembimbing. Penulis juga mengucapkan

terima kasih kepada Pak Eman, Pak Caca, Pak Dede, dan Bu Nunung selaku

laboran di laboratorium kimia IPB atas bantuannya dalam teknis pelaksanaan

penelitian. Terima kasih juga kepada kedua orang tua, Mulyati, Warren, Ihsan,

Mega, Evi, Ami, Ati, Imam, Muhana, Yusuf, Lita, dan Adani atas doa, dukungan,

dan bantuannya baik teknis maupun akademis selama penelitian berlangsung.

Semoga laporan hasil penelitian ini bermanfaat.

Bogor, September 2014

Wulan Suci Pamungkas

Page 12: PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. ... PENDAHULUAN 1 METODE 2 Bahan dan Alat 2 Metode Penelitian 2 Pembuatan

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL vii

DAFTAR GAMBAR vii

DAFTAR LAMPIRAN vii

PENDAHULUAN 1

METODE 2

Bahan dan Alat 2

Metode Penelitian 2

Pembuatan KuantiVis 2

Kalibrasi Spektrofotometer 3

Cara Pengukuran dan Penentuan Absorbans 3

Uji Kinerja KuantiVis 3

Penentuan Kadar Boraks 4

HASIL DAN PEMBAHASAN 5

Pembuatan KuantiVis 5

Kalibrasi KuantiVis 6

Uji Kinerja KuantiVis 7

Penentuan Kadar Boraks 8

SIMPULAN DAN SARAN 9

Simpulan 9

Saran 10

DAFTAR PUSTAKA 10

LAMPIRAN 12

RIWAYAT HIDUP 22

Page 13: PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. ... PENDAHULUAN 1 METODE 2 Bahan dan Alat 2 Metode Penelitian 2 Pembuatan

DAFTAR TABEL

1 Data hasil uji kinerja 8 2 Kadar boraks dalam sampel 9 3 Uji F dan t pada SK 95% 9

DAFTAR GAMBAR

1 Skema pembuatan spektrofotometer 2 2 Spektrum hasil kalibrasi 7

DAFTAR LAMPIRAN

1 Diagram alir penelitian 12 2 Kalibrasi KuantiVis 13 3 Diagram KuantiVis 14 4 Spektrum lampu LED 15 5 Spektrum hasil pengaturan jarak lampu ke web camera 15 6 Data dan hasil linearitas pada panjang gelombang 543 nm 16 7 Data dan hasil batas deteksi dan batas kuantitasi 17 8 Data perolehan kembali dari larutan kromium 1 ppm 18 9 Data dan hasil penentuan kadar boraks pada makanan 19

Page 14: PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. ... PENDAHULUAN 1 METODE 2 Bahan dan Alat 2 Metode Penelitian 2 Pembuatan
Page 15: PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. ... PENDAHULUAN 1 METODE 2 Bahan dan Alat 2 Metode Penelitian 2 Pembuatan

1

PENDAHULUAN

Spektrofotometer merupakan instrumen yang umum digunakan untuk

menganalisis bahan kimia baik secara kualitatif maupun kuantitatif.

Spektrofotometer, khususnya spektrofotometer sinar tampak memiliki 4

komponen utama, yaitu sumber sinar, sel absorpsi, monokromator, dan detektor

(Day dan Underwood 2002). Berbagai spektrofotometer komersial telah tersedia

secara luas, tetapi dengan perkembangan teknologi saat ini, banyak peneliti telah

mencoba mengembangkan spektrofotometer dengan komponen umum. Albert et

al. (2012) mengembangkan spektrofotometer dengan menggunakan lampu light

emitting diode (LED) sebagai sumber sinar. Lampu LED merupakan salah satu

jenis lampu yang umum digunakan dalam penerangan dan mudah diperoleh.

Kelebihan lampu LED ialah ukurannya kecil sehingga dapat diaplikasikan dengan

praktis, tidak memproduksi sinar ultraviolet (UV) dan inframerah (IR), serta daya

tahan lampu lebih lama.

Wakabayashi dan Hamada (2006) juga mengembangkan spektrofotometer

menggunakan digital versatile disks (DVD) sebagai monokromator dengan

resolusi yang tinggi, karena memiliki kisi pada lapisan optiknya. Detektor yang

umum digunakan dalam spektrofotometer komersial ialah tabung fotopengganda

(PMT). Banyak peneliti telah mengembangkan spektrofotometer dengan komponen

alternatif berupa sensor charge-couple device (CCD). Sensor CCD ini banyak

diaplikasikan pada kamera sehingga peneliti memanfaatkan kamera sebagai detektor,

baik kamera web camera (Yulianto 2011), digital single lens reflex (DSLR)

(Vanderveen et al. 2013), maupun kamera digital (Quagliano dan Marks 2013).

Kelebihan web camera dibandingkan dengan kamera digital maupun DSLR

adalah alatnya lebih sederhana, tidak membutuhkan tempat penyimpanan data,

serta data hasil perekaman dapat langsung dipindahkan ke komputer. Selain CCD,

kamera memiliki sensor lain seperti complementary metal oxide semiconductor

(CMOS), tetapi sensor CCD memiliki resolusi yang tinggi dan dapat mengatasi

ketersediaan cahaya yang lemah dibandingkan dengan CMOS (Usman 2004). Hal

ini membuat sensor CCD baik digunakan sebagai detektor, seperti pada alat

spektrofotometer emisi atom-plasma gandeng induktif, spektrofotometer serapan

atom, maupun spektrofotometer sinar tampak (Seney et al. 2005; Yulianto 2011).

Penelitian ini bertujuan membangun perangkat alternatif spektrofotometer

sinar tampak (KuantiVis) menggunakan lampu LED sebagai sumber sinar, lapisan

optik DVD sebagai kisi, dan web camera sensor CCD sebagai detektor. Proses

perancangannya mengacu pada Public Laboratory (2011) yang menyediakan

sistem akuisisi data dalam bentuk web-base software, yaitu Spectral Workbench.

Untuk menunjukkan kebaikan dari KuantiVis yang telah dibuat, dilakukan uji

kinerja seperti linearitas, batas deteksi, batas kuantitasi, dan akurasi menggunakan

larutan standar logam kromium. Sebagai aplikasi, KuantiVis digunakan untuk

menentukan kadar boraks pada mi basah sebagai pengawet makanan yang

berbahaya.

Page 16: PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. ... PENDAHULUAN 1 METODE 2 Bahan dan Alat 2 Metode Penelitian 2 Pembuatan

2

METODE

Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan adalah K2Cr2O7, larutan1,5-difenilkarbazida (DPC)

0.25% b/v, asam fosfat, asam sulfat, boraks, kurkumin 0.125% b/v, etanol, NaOH

10% b/v, dan asam asetat. Alat-alat yang digunakan meliputi kotak bahan akrilik,

web camera sensor CCD, lampu LED, piranti lunak Spectral Workbench,

kepingan DVD, lampu compact fluorescent light (CFL), sentrifuga, Spectronic

20D+, spektrofotometer Genesys, dan seperangkat alat kaca.

Metode Penelitian

Penelitian ini diawali dengan membuat spektrofotometer sinar tampak

(KuantiVis), lalu menguji kinerjanya, mengaplikasikannya dalam penentuan kadar

boraks pada mi basah, serta membandingkan hasilnya dengan Spectronic 20D+

dan spektrofotometer Genesys (Lampiran 1). Pembuatan KuantiVis mengacu pada

Public Laboratory (2011). KuantiVis diujikan dengan menentukan konsentrasi

larutan standar kromium hingga diperoleh nilai linearitas, batas deteksi, batas

kuantitasi, dan persentase perolehan kembali. Hasil Pengukuran menggunakan

KuantiVis selanjutnya akan dibandingkan dengan hasil pengukuran dengan

Spectronic 20D+ dan spektrofotometer Genesys.

Pembuatan KuantiVis (Public Laboratory 2011)

Lampu LED dihubungkan dengan sumber tenaga baterai. Lapisan optik

DVD dipotong 2 × 2 cm dan ditempelkan di depan lensa web camera. Web

camera dimasukkan ke dalam kotak hitam yang diberi lubang pada bagian lensa.

Komponen spektrofotometer seperti lampu LED, DVD, dan web camera HD

disusun di dalam kotak hitam (Gambar 1). Lampu LED putih digunakan sebagai

sumber sinar, lapisan optik DVD sebagai kisi difraksi, web camera sensor CCD

sebagai detektor dan menghubungkan kabel USB yang berfungsi sebagai interface

dari web camera ke PC. Jarak sumber sinar ke web camera ditentukan dengan

variasi jarak 15, 20, 25, dan 30 cm.

Gambar 1 Skema pembuatan spektrofotometer

e c d

a

b

Keterangan:

a: web camera

b: lapisan optik DVD

c: kuvet

d: celah

e: lampu LED

Page 17: PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. ... PENDAHULUAN 1 METODE 2 Bahan dan Alat 2 Metode Penelitian 2 Pembuatan

3

Kalibrasi Spektrofotometer (Public Laboratory 2011)

KuantiVis yang telah dirangkai selanjutnya dikalibrasi panjang

gelombangnya dengan cara mengganti lampu LED dengan lampu CFL. Tanpa

menggunakan sampel, spektrum cahaya yang terbentuk kemudian diubah dalam

bentuk spektrum garis dengan cara memilih capture spectra pada Spectral

Workbench. Kemudian spektrum disimpan dan diproses dengan memilih menu

calibrate flourecent atau CFL, lalu dipilih spektrum yang memiliki intensitas

tertinggi pada warna indigo dan hijau (Lampiran 2).

Cara Pengukuran dan Penentuan Absorbans (Public Laboratory 2011)

KuantiVis dihubungkan dengan piranti lunak Spectral Workbench. Larutan

dimasukkan ke dalam kuvet, selanjutnya diletakkan di dalam KuantiVis. Larutan

diukur hingga diperoleh spektrum warna dan garis. Spektrum tersebut dikalibrasi

dengan spektrum CFL hingga diperoleh spektrum garis yang memiliki nilai

intensitas pada panjang gelombang tertentu. Data intensitas dan panjang

gelombang pada spektrum garis dapat diubah dalam format xls. Selanjutnya,

intensitas yang diperoleh diubah menjadi data absorbans menggunakan persamaan

sebagai berikut:

log

t

Keterangan:

A = absorbans

I0 = intensitas blangko

It = intensitas larutan yang diuji

Uji Kinerja KuantiVis (ASTM 1996 dan Harmita 2004)

Linearitas

Linearitas diuji dengan membuat kurva kalibrasi menggunakan larutan

standar K2Cr2O7 dengan 5 konsentrasi berbeda yaitu, 0.7, 0.9, 1.1, 1.3, dan 1.5

ppm. Larutan masing-masing sebanyak 10 mL dimasukkan ke dalam tabung

reaksi, kemudian berturut-turut ditambahkan 0.4 mL DPC 0.25%, dikocok,

ditambahkan 1 mL asam fosfat-air (1:1), dikocok kembali dan didiamkan selama

15 menit. Serapan diukur menggunakan KuantiVis. Data diolah dalam Spectral

Workbench sebagai web-based software menghasilkan spektrum-spektrum dalam

bentuk kurva hubungan intensitas dengan panjang gelombang. Spektrum yang

diperoleh dibatasi pada panjang gelombang sinar tampak, yaitu sekitar 400-700

nm. Selanjutnya dipilih panjang gelombang yang berhubungan linear dengan

intensitas untuk setiap larutan standar. Intensitas yang diperoleh dari setiap

panjang gelombang selanjutnya diubah menjadi absorbans. Kurva kalibrasi dibuat

dengan menghubungkan data konsentrasi (sumbu x) dan absorbans (sumbu y).

Pengukuran dilakukan sebanyak 6 kali. Linearitas juga diukur menggunakan

spektrofotometer Genesys dan Spectronic 20D+.

Page 18: PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. ... PENDAHULUAN 1 METODE 2 Bahan dan Alat 2 Metode Penelitian 2 Pembuatan

4

Batas Deteksi (LOD) dan Batas Kuantitasi (LOQ)

LOD dan LOQ instrumen ditentukan dengan mengukur serapan blangko

sebanyak 10 kali dan dihitung persamaan garis regresi linear dari kurva kalibrasi.

Nilai LOD dan LOQ dapat diperoleh melalui persamaan dengan SB sebagai

simpangan baku dari data blangko dan Sl sebagai rerata kemiringan (nilai b) dari

persamaan regresi linear y = a ± bx.

B

l

Keterangan:

Q = LOD atau LOQ

k = 3 untuk LOD dan 10 untuk LOQ

SB = simpangan baku blangko

Sl = rerata kemiringan kurva standar

Akurasi (%Perolehan Kembali)

Akurasi dinyatakan dalam persentase perolehan kembali dengan cara

membuat 10 larutan kromium 1 ppm. Analisis dilakukan hingga diperoleh nilai

absorbansnya. Konsentrasi larutan diperoleh dari persamaan regresi linear. Nilai

perolehan kembali diperoleh dengan persamaan sebagai berikut:

erolehan em ali nilai ang diperoleh

nilai ang se enarn a 100

Penentuan Kadar Boraks (Azas 2013)

Pembuatan Deret Standar

Larutan induk boraks 200 ppm diencerkan menjadi 70 ppm dalam labu ukur

50 mL. Sebanyak 0.5 mL larutan boraks dimasukkan ke dalam gelas piala,

ditambahkan 0.5 mL larutan NaOH 10% b/v kemudian dipanaskan di atas

penangas air hingga larutan kering. Pemanasan dilanjutkan dengan oven pada

suhu 100 ± 5 °C selama 5 menit, didinginkan. Kemudian ditambahkan 1.5 mL

larutan kurkumin 0.125% b/v dipanaskan sambil diaduk selama 5 menit, lalu

didinginkan. Kemudian ditambahkan 1.5 mL larutan asam sulfat-asetat (1:1)

sambil diaduk hingga tidak ada warna kuning, didiamkan selama 15 menit.

Ditambahkan sedikit etanol kemudian disaring dengan kertas saring lalu

dimasukkan ke dalam labu ukur 25 mL, diencerkan dengan etanol sampai tanda

batas. Konsentrasi standar yang diperoleh diencerkan hingga menjadi 0.04, 0.08,

0.12, 0.16, dan 0.20 ppm.

Penetapan Kadar Boraks pada Mi Basah

Sebanyak 5 gram sampel mi basah ditambahkan dengan 20 mL akuades,

dihaluskan lalu dimasukkan ke dalam tabung sentrifugasi. Alat dihidupkan selama

2 menit dengan kecepatan 300 rpm. Supernatannya diambil kemudian disaring.

Supernatan dipipet sebanyak 0.5 mL kemudian dimasukkan ke dalam gelas piala

dan ditambahkan 0.5 mL larutan NaOH 10% b/v. Larutan dipanaskan di atas

penangas air sampai kering, kemudian pemanasan dilanjutkan dengan oven pada

suhu 100 ± 5 °C selama 5 menit, didinginkan. Kemudian ditambahkan 1.5 mL

larutan kurkumin 0.125% b/v dipanaskan sambil diaduk selama 5 menit, lalu

Page 19: PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. ... PENDAHULUAN 1 METODE 2 Bahan dan Alat 2 Metode Penelitian 2 Pembuatan

5

didinginkan kembali. Kemudian ditambahkan 1.5 mL larutan asam sulfat-asetat

(1:1) sambil diaduk sampai tidak ada warna kuning, didiamkan selama 15 menit.

Ditambahkan sedikit etanol kemudian disaring dan dimasukkan ke dalam labu

ukur 25 mL, diencerkan dengan etanol sampai tanda batas. Hasil saringan

dikumpulkan untuk diamati serapannya pada panjang gelombang maksimum.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pembuatan KuantiVis

KuantiVis dirangkai dengan komponen lampu LED sebagai sumber sinar

dan sumber tenaganya dalam bentuk baterai, lapisan optik DVD sebagai kisi, dan

web camera sensor CCD sebagai detektor (Lampiran 3). LED cocok digunakan

dalam pembuatan KuantiVis karena tidak memancarkan sinar UV dan IR.

Menurut Albert et al. (2012), LED memancarkan cahaya pada panjang gelombang

420660 nm sehingga absorbans dapat terukur pada kisaran panjang gelombang

tersebut. Berdasarkan pengukuran yang dilakukan menggunakan piranti lunak

Ocean Optic Spectrasuite, LED menghasilkan intensitas yang tinggi pada kisaran

400700 nm (Lampiran 4).

Sumber daya yang digunakan berupa baterai karena baterai mudah diperoleh

dan ukurannya kecil sehingga mudah diletakkan di dalam spektrofotometer.

Kualitas baterai mempengaruhi nilai intensitas yang diperoleh. Baterai yang

dipilih sebaiknya memiliki daya yang stabil dan tahan lama. Baterai dapat

dikatakan stabil apabila spektrum yang dihasilkan tidak mudah berubah secara

signifikan. Kelemahan dalam penggunaan baterai yaitu baterai harus diganti

secara berkala. Baterai diganti apabila intensitas yang dihasilkan sangat rendah

dan tidak stabil. Hal ini dapat terlihat dengan intensitas spektrum kurang dari 50%

saat kompartemen kosong dan terus menurun dalam waktu singkat.

DVD berpotensi digunakan sebagai monokromator dengan resolusi yang

tinggi. DVD memiliki jarak tiap track record pada lingkaran sebesar 0.74 μm dan

kisi sebesar 1350 garis/mm. Jarak ini lebih kecil dibandingkan dengan compact

disk (CD) yang memiliki jarak 1.6 μm dengan kisi hanya 625 garis/mm

(Wakabayashi & Hamada 2006). Semakin kecil jarak tiap track record dan

semakin banyak jumlah garisnya maka spektrum warna yang dihasilkan akan

lebih rapat dan kontinu. DVD yang digunakan merupakan kepingan yang

transparan (lensa optik) sehingga penggunaannya dapat langsung ditempelkan di

depan lensa web camera. Sistem yang ingin dibuat yaitu sinar yang datang dapat

langsung ditransmisikan dan ditangkap oleh sensor CCD.

Lapisan optik DVD dipotong dengan ukuran 2 × 2 cm menyesuaikan luas

lensa kamera, selanjutnya diletakkan di depan lensa web camera. Lapisan optik

DVD ini memiliki kisi yang dapat menampilkan warna jika dikenai cahaya yang

datang pada sudut 45° terhadap lensa optik DVD. Oleh karena itu, web camera

diposisikan pada sudut 45° agar web camera dapat menangkap warna yang

dihasilkan. Web camera dimasukkan ke dalam kotak terlebih dahulu untuk

mempermudah pengaturan sudut difraksi, hal ini dikarenakan bentuk web camera

lonjong sehingga sulit mengatur sudutnya. DVD yang tidak transparan dapat

Page 20: PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. ... PENDAHULUAN 1 METODE 2 Bahan dan Alat 2 Metode Penelitian 2 Pembuatan

6

digunakan namun perlu diatur kembali sudutnya agar cahaya yg mengenai DVD

dapat ditangkap oleh web camera.

Alat pendeteksi yang digunakan pada KuantiVis adalah web camera karena

memiliki sensor penangkap cahaya. Sensor yang digunakan dalam pengembangan

alat ini ialah CCD. CCD terdiri atas jutaan fotodioda (piksel) yang sensitif

terhadap cahaya. Piksel akan menghasilkan muatan yang jumlahnya sebanding

dengan intensitas cahaya yang diterima piksel (Magnan 2003). Ketika melewati

amplifier, muatan tersebut akan diproses hingga diperoleh spektrum warna dalam

bentuk sinyal Red-Green-Blue (RGB) sehingga warna yang dihasilkan akan

bergantung pada komposisi 3 warna, yaitu merah, hijau, dan biru. Web camera

yang digunakan memiliki resolusi 1280 × 720 piksel. Semakin banyak piksel

maka semakin besar resolusi dan semakin halus gambarnya.

Jarak web camera dengan sumber sinar diatur sedemikian rupa sehingga

menghasilkan spektrum garis dengan intensitas yang baik. Intensitas baik apabila

spektrum yang diperoleh berada pada intensitas 75100% saat kompartemen

kosong. Apabila intensitas cahaya yang diperoleh melebihi 100%, maka intensitas

tidak terbaca sehingga perubahan intensitas tidak dapat diamati jika terjadi sedikit

penurunan intensitas. Apabila intensitas cahaya yang diperoleh kurang dari 75%

dikhawatirkan ketika alat mengamati sampel yang pekat maka intensitas yang

diperoleh akan sangat kecil bahkan tidak teramati. Berdasarkan hasil penelitian,

jarak 25 cm merupakan jarak yang menghasilkan intensitas optimum (Lampiran

5).

Komponen KuantiVis dirangkai dalam sebuah wadah berbentuk persegi

panjang dengan ukuran 33 × 16 × 5 cm. Wadah yang digunakan berbahan dasar

akrilik. Bahan akrilik dipilih karena tidak mudah pecah, ukuran dapat disesuaikan,

dan air tidak mudah masuk ke dalam kotak sehingga komponen di dalamnya tidak

basah dan rusak. Wadah yang dibuat harus berwarna gelap, hal ini dilakukan agar

tidak ada radiasi selain sumber sinar yang dapat mengganggu hasil pengukuran.

Setelah semua komponen terpasang, KuantiVis dihubungkan dengan web-base

software pada Public Laboratory yaitu Spectral Workbench. Web-base software

tersebut menghasilkan data berupa warna serta nilai intensitas pada panjang

gelombang tertentu. Nilai intensitas ini diperoleh dari rerata nilai RGB yang

selanjutnya dapat diubah menjadi data absorbans. Web-base software ini dapat

diakses secara online, gratis, serta dapat menjadi alternatif dari penggunaan piranti

lunak yang memiliki hak cipta.

Kelebihan KuantiVis ialah komponen yang digunakan mudah diperoleh,

harga yang terjangkau, mudah dipindahkan, sistem akuisisi data dapat diakses

secara gratis, serta sumber sinar dan sumber tenaganya sudah terpasang di dalam

alat. Kekurangan KuantiVis ialah sumber tenaga lampu kurang stabil sehingga

mengganggu hasil penelitian.

Kalibrasi KuantiVis

Kalibrasi alat dilakukan dengan cara mengganti lampu LED yang digunakan

pada KuantiVis dengan lampu CFL. Lampu CFL mengandung gas inert dan uap

merkuri yang memiliki spektrum khas pada panjang gelombang 436 dan 546 nm.

Web-base software memiliki fasilitas kalibrasi dengan cara memilih intensitas

Page 21: PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. ... PENDAHULUAN 1 METODE 2 Bahan dan Alat 2 Metode Penelitian 2 Pembuatan

7

tertinggi pada warna indigo dan hijau. Berdasarkan hasil penelitian, panjang

gelombang pada warna indigo dan hijau ialah 436 dan 546 nm. Hal ini

menandakan bahwa alat telah terkalibrasi. Semua analisis akan dikalibrasi dengan

menggunakan spektrum yang tertera pada Gambar 1.

Gambar 2 Spektrum hasil kalibrasi

Uji Kinerja KuantiVis

Uji kinerja dilakukan dengan parameter linearitas, batas deteksi, batas

kuantitasi, dan persentase perolehan kembali menggunakan larutan K2Cr2O7.

Kromium heksavalen pada K2Cr2O7 akan membentuk kompleks berwarna violet

setelah penambahan DPC dalam suasana asam. Intensitas warna yang terbentuk

sebanding dengan banyaknya kromium heksavalen yang dianalisis. Linearitas

dilakukan untuk membuktikan adanya hubungan linear antara konsentrasi analit

dengan respons analit dalam sampel yang dinyatakan sebagai koefisien

determinasi (R2). Respons yang linear ini sangat diperlukan dalam sistem

spektrofotometer sinar tampak. Linearitas dilakukan dengan membuat suatu deret

standar yang dilakukan sebanyak 6 kali. Masing-masing ulangan dibuat kurva

kalibrasi sehingga diperoleh 6 persamaan regresi linear (Lampiran 6). Regresi

linear berupa y = a ± bx dengan nilai a dinyatakan sebagai pengaruh matriks

sedangkan nilai b sebagai kemiringan atau sensitivitas suatu metode. Semakin

besar nilai a maka semakin besar pengaruh matriks terhadap pengukuran, dan

semakin besar nilai b maka semakin besar pula sensitivitas metode tersebut (Chan

et al. 2004). Berdasarkan hasil penelitian, KuantiVis menghasilkan rerata R2

sebesar 0.9973. Linearitas ini dapat dikatakan baik karena nilai R2 ≥ 0.9970 (Chan

2004).

Batas deteksi dan kuantitasi KuantiVis diperoleh dari persamaan regresi

linear dan pengukuran blangko sebanyak 10 kali. Berdasarkan hasil penelitian

diperoleh batas deteksi sebesar 0.1231 ppm dan batas kuantitasi sebesar 0.4102

ppm pada pengukuran larutan kromium. Hal tersebut menyatakan bahwa

konsentrasi kromium terkecil yang dapat dideteksi memberikan respon yang

signifikan pada 0.1231 ppm dan kuantitas terkecil sebesar 0.4102 ppm. Jika

dibandingkan dengan Spectronic 20D+ dan Genesys, batas deteksi dan kuantitasi

yang diperoleh dari alat spektrofotometer sinar tampak memiliki nilai yang lebih

besar (Lampiran 7). Hal ini dapat disebabkan oleh derau yang dihasilkan

KuantiVis.

436 nm 546 nm

Page 22: PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. ... PENDAHULUAN 1 METODE 2 Bahan dan Alat 2 Metode Penelitian 2 Pembuatan

8

Uji akurasi dinyatakan dalam persentase perolehan kembali. Parameter ini

dilakukan dengan cara membuat 10 larutan kromium 1 ppm. Hal ini dilakukan

untuk melihat kedekatan hasil yang diperoleh dengan kadar analit yang

sebenarnya. Rentang kesalahan yang diijinkan pada konsentrasi analit 1 ppm yaitu

80110% (AOAC 2012). Berdasarkan hasil penelitian diperoleh rerata persentase

perolehan kembali sebesar 103.19% (Lampiran 8), nilai ini sesuai dengan rentang

yang diperbolehkan. Data hasil uji kinerja dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1 Data hasil uji kinerja

Parameter uji

kinerja KuantiVis

Spectronic

20D+

Spektrofotometer

Genesys

Nilai

keberterimaan

R2

0.9973 0.9978 0.9993 ≥ 0.9970

LOD (ppm) 0.1231 0.0024 0.0044 -

LOQ (ppm) 0.4102 0.0080 0.0147 -

% perolehan

kembali 103.19 102.14 100.91 80-110%

Penentuan Kadar Boraks

Penentuan kadar boraks dilakukan untuk mengetahui bahwa alat

spektrofotometer yang telah dibuat dapat diaplikasikan khususnya dalam

penentuan kadar boraks pada sampel mi basah. Penentuan kadar boraks dilakukan

dengan menentukan panjang gelombang maksimum dari larutan yang sudah

dipreparasi. Preparasi dilakukan dengan menambahkan pereaksi kurkumin dalam

asam kuat. Larutan boraks tidak berwarna dan tidak memiliki gugus kromofor,

penambahan asam kuat diharapkan dapat membuat boraks terurai menjadi asam

borat yang selanjutnya akan bereaksi dengan kurkumin membentuk kompleks

warna rosa. Kompleks warna yang terbentuk ini selanjutnya dianalisis

menggunakan KuantiVis pada panjang gelombang 546 nm sesuai dengan panjang

gelombang yang diperoleh dari hasil pemayaran.

Penambahan NaOH dilakukan sebagai pengikat unsur boron. Pemanasan

dilakukan untuk menghilangkan air, hal ini dilakukan karena kompleks yang

terbentuk mudah terhidrolisis. Konsentrasi kurkumin yang digunakan ialah

0.125% b/v. Konsentrasi ini dipilih karena kurkumin dapat larut sempurna dalam

asam asetat tanpa proses penyaringan pada kisaran 0.10-0.15% (Sa’adah 2006).

Kestabilan kompleks warna hanya dapat dipertahankan dalam waktu 2 jam,

sehingga pengukuran tidak boleh lebih dari 2 jam setelah kompleks terbentuk.

Pengukuran dilakukan menggunakan KuantiVis, Spectronic 20D+, dan

spektrofotometer Genesys. Pengukuran dilakukan pada panjang gelombang

maksimum 546 nm (Lampiran 9). Konsentrasi sampel diperoleh dari kurva

kalibrasi. Kurva kalibrasi dibuat dari larutan standar boraks dengan 5 macam

konsentrasi yaitu 0.04, 0.08, 0.12, 0.16, dan 0.20 ppm dan diperoleh nilai R2

sebesar 0.9636 bila serapan diukur menggunakan KuantiVis. Berdasarkan hasil

pengukuran tersebut, kadar boraks dalam sampel yang diperoleh disajikan pada

Tabel 2.

Page 23: PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. ... PENDAHULUAN 1 METODE 2 Bahan dan Alat 2 Metode Penelitian 2 Pembuatan

9

Tabel 2 Kadar boraks dalam sampel

Ulangan

Kadar boraks (μg/mg)

KuantiVis Spectronic

20D+

Spektrofotometer

Genesys

1 23.93 29.51 29.18

2 32.17 29.65 29.77

3 32.77 29.51 29.67

4 27.60 29.65 29.09

5 26.52 29.51 29.77

Rerata 28.60 29.57 29.50

Kadar boraks yang telah diidentifikasi menggunakan KuantiVis dan

spektrofotometer komersial selanjutnya akan dibandingkan dengan melakukan uji

F dan uji t. Uji F dilakukan untuk membandingkan keragaman dari hasil yang

diperoleh dari dua alat yang berbeda sedangkan uji t dilakukan untuk

membandingkan efektivitas dan efisiensi dari hasil yang diperoleh. Uji F maupun

uji t menghasilkan nilai Fhitung < Ftabel dan thitung < ttabel, hal ini menunjukkan

bahwa hasil yang diperoleh tidak berbeda nyata (Tabel 3)

Tabel 3 Uji F dan t pada SK 95%

F hitung F tabel t hitung t tabel

KuantiVis-Spectronic 20D+ 0.000001 5.05 0.58 2.31

KuantiVis-spektrofotometer Genesys 0.0004 5.05 0.61 2.31

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Pengembangan spektrofotometer sinar tampak (KuantiVis) dapat dibuat

dengan menggunakan komponen umum yang sederhana. Komponen umum yang

digunakan, yaitu lampu LED sebagai sumber sinar, lensa optik pada DVD sebagai

kisi, dan web camera sensor CCD sebagai detektor. KuantiVis yang optimum

dibuat dengan dimensi sebesar 33 × 16 × 5 cm serta jarak web camera ke sumber

sinar 25 cm. Uji kinerja dilakukan menggunakan standar kromium menghasilkan

data linearitas dengan R2

0.9973, batas deteksi 0.1231 ppm, batas kuantitasi

0.4102 ppm, dan perolehan kembali 103.19%. Data tersebut menunjukkan hasil

yang cukup baik karena memenuhi standar. Aplikasikan dalam penentuan kadar

boraks pada sampel mi basah menghasilkan kadar boraks sebesar 28.60 μg/gram

sampel. Uji F dan t pada selang kepercayaan 95% menunjukkan bahwa hasil yang

diperoleh tidak berbeda nyata dengan hasil yang diperoleh pada Spectronic 20D+

dan spekrofotometer Genesys.

Page 24: PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. ... PENDAHULUAN 1 METODE 2 Bahan dan Alat 2 Metode Penelitian 2 Pembuatan

10

Saran

Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dalam mengembangkan alat

spektrofotometer serta mencari sumber tenaga lampu yang lebih stabil dan tahan

lama. Perlu dilakukan analisis lebih lanjut dalam pengukuran uji kinerja agar

diperoleh hasil yang lebih baik seperti meminimalisir derau yang ada. Perlu

dilakukan aplikasi lain untuk menguji alat yang telah dikembangkan.

DAFTAR PUSTAKA

Albert DR, Todt MA, Davis HF. 2012. A low-cost quantitative absorption

spectrophotometer. J. Chem. Educ. 89: 1432–1435.

[AOAC]. 2012. Official Methods of Analysis. Washington (US): AOAC

International.

[ASTM]. 1996. Standard Test Methods for Chromium in Water. Washington

(US): ASTM.

Azas QS. 2013. Analisis kadar boraks pada kurma yang beredar di pasar Tanah

Abang dengan menggunakan spektrofotometer uv-vis [skripsi]. Jakarta (ID):

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.

Chan CC, Lam H, Lee YC, Zhang X. 2004. Analytical Method Validation and

Instrument Performance Verification. New Jersey (US): J Wiley.

Day RA, Underwood AL. 2002. Analisis Kimia Kuantitatif Edisi Ke-4. Iis Sopyan

Penerjemah. Jakarta (ID): Erlangga. Terjemahan dari: Quantitative Analysis

4th

Ed.

Harmita. 2004. Petunjuk pelaksanaan validasi metode dan cara perhitungannya.

Majalah Ilmu Kefarmasian.1(3): 117-135.

Khopkar SM. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik. Saptorahardjo, penerjemah.

Jakarta (ID): UI Press. Terjemahan dari: Basic Concept of Analytical

Chemistry.

Magnan P. 2003. Detection of visible photons in CCD and CMOS: a comparative

view. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A. 504: 199–

212.

[Public Laboratory]. 2011. Video spectrometer. [internet]. (diperbaharui 2012 Okt

16 [diunduh 2011 Okt 28]). Tersedia pada:

http://publiclaboratory.org/wiki/video-spectrometer.

Quagliano JM dan Marks CA. 2013. Demystifying spectroscopy with secondary

students: designing and using a custom-built spectrometer. J Chem Educ.

90(10):1409–1410.

a’adah L. 2006. Identifikasi oraks dan asam orat pada e erapa jenis mie ang

diperoleh dari pasar Depok [skripsi]. Jakarta (ID): Universitas Islam Negeri

Jakarta.

Seney CS et al. 2005. Development of a multiple-elemen flame emission

spectrometer using ccd detection. J Chem Educ.82(12):1826–1829.

Valcarcel M. 2000. Principle of Analitycal Chemistry. Heidelberg (DE): Springer.

Page 25: PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. ... PENDAHULUAN 1 METODE 2 Bahan dan Alat 2 Metode Penelitian 2 Pembuatan

11

Vanderveen JR, Martin B, Ooms KJ. 2013. Developing tools for undergraduate

spectroscopy: an inexpensive visible light spectrometer. J Chem Educ.

90(7):894–899.

Wakabayashi F, Hamada K. 2006. A dvd spectroscope: a simple, high-resolution

classroom spectroscope J Chem Educ. 83(1):56–58.

Yulianto A. 2011. Rancang bangun spektrometer menggunakan prisma dan

webcam [skripsi]. Surabaya (ID): Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Page 26: PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. ... PENDAHULUAN 1 METODE 2 Bahan dan Alat 2 Metode Penelitian 2 Pembuatan

12

Lampiran 1 Diagram alir penelitian

Tahap 1 Pembuatan KuantiVis

Tahap 2 Penentuan Kadar Boraks

Data kadar boraks

penentuan

kadar boraks uji kinerja

komponen

spektrofotometer disusun

Data linearitas, LOD,

LOQ, dan

%perolehan kembali

Wadah

Spektrofotometer sinar

tampak (KuantiVis) Spectronic 20D+ dan

spektrofotometer Genesys

endapan

ditambahkan 20 mL air

dihaluskan

disentrifugasi t = 2 menit, v = 300 rpm

diambil 0.5 mL

ditambahkan 0.5 mL NaOH 10% b/v

dipanaskan dengan penangas air

dipanaskan dengan oven T = 100 ± 5 °C, t = 5 menit

ditambah 1.5 mL kurkumin 0.125% b/v

dipanaskan lalu didinginkan

ditambah 1.5 mL asam asetat-asam sultfat (1:1)

diamkan lalu ditambah etanol hingga 25 mL

dianalisis dengan KuantiVis, Spectronic 20D+,

dan spektrofotometer Genesys

Mi basah

Sampel halus

Supernatan

Supernatan kering

Larutan berwarna

Kadar boraks

Page 27: PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. ... PENDAHULUAN 1 METODE 2 Bahan dan Alat 2 Metode Penelitian 2 Pembuatan

13

Lampiran 2 Kalibrasi KuantiVis

Page 28: PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. ... PENDAHULUAN 1 METODE 2 Bahan dan Alat 2 Metode Penelitian 2 Pembuatan

14

Lampiran 3 Diagram KuantiVis

Power

LED

Web Camera

Kuvet

Celah

Baterai

DVD

Lensa kamera

Penutup

kompartemen

Page 29: PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. ... PENDAHULUAN 1 METODE 2 Bahan dan Alat 2 Metode Penelitian 2 Pembuatan

15

Lampiran 4 Spektrum lampu LED

Lampiran 5 Spektrum hasil pengaturan jarak lampu ke web camera

-10000

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

200 300 400 500 600 700 800 900

Inte

nsi

tas

Panjang Gelombang

15 cm 20 cm

30 cm 25 cm

Page 30: PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. ... PENDAHULUAN 1 METODE 2 Bahan dan Alat 2 Metode Penelitian 2 Pembuatan

16

Lampiran 6 Data dan hasil linearitas pada panjang gelombang 543 nm

KuantiVis

Ulangan [Cr] (ppm) Intersep

(a)

Slope

(b) R

2

0.7 0.9 1.1 1.3 1.5

1 0.1869 0.2579 0.3257 0.4060 0.4879 -0.0797 0.3751 0.9983

2 0.1855 0.2632 0.3528 0.4330 0.4865 -0.0803 0.3859 0.9936

3 0.2120 0.2765 0.3680 0.4440 0.5206 -0.0674 0.3923 0.9980

4 0.2004 0.2692 0.3617 0.4453 0.5245 -0.0932 0.4121 0.9984

5 0.1996 0.2617 0.3443 0.4399 0.5153 -0.0932 0.4048 0.9956

6 0.1980 0.2847 0.3704 0.4631 0.5549 -0.1165 0.4461 0.9997

Rerata -0.0884 0.4027 0.9973

Spectronic 20D+

Ulangan [Cr] (ppm) Intersep

(a)

Slope

(b) R

2

0.7 0.9 1.1 1.3 1.5

1 0.5376 0.6819 0.8239 0.9431 1.0757 0.0769 0.6687 0.9988

2 0.5317 0.6737 0.8182 0.9508 1.0655 0.0683 0.6724 0.9980

3 0.5317 0.6778 0.8297 0.9666 1.0757 0.0590 0.6885 0.9964

4 0.5287 0.6819 0.8297 0.9586 1.0757 0.0611 0.6853 0.9968

5 0.5346 0.6819 0.8125 0.9508 1.0757 0.0680 0.6755 0.9993

6 0.5346 0.6696 0.8125 0.9586 1.0655 0.0652 0.6754 0.9976

Rerata 0.0664 0.6776 0.9978

Ulangan 1 Ulangan 2

Ulangan 6 Ulangan 5

Ulangan 3 Ulangan 4

Page 31: PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. ... PENDAHULUAN 1 METODE 2 Bahan dan Alat 2 Metode Penelitian 2 Pembuatan

17

Spektrofotometer Genesys

Ulangan [Cr] (ppm) Intersep

(a)

Slope

(b) R

2

0.7 0.9 1.1 1.3 1.5

1 0.4920 0.6280 0.7700 0.8930 1.0320 0.0232 0.6725 0.9996

2 0.4970 0.6360 0.7820 0.9050 1.0340 0.0321 0.6715 0.9990

3 0.4940 0.6310 0.7720 0.9140 1.0370 0.0166 0.6845 0.9994

4 0.4930 0.6310 0.7600 0.9090 1.0340 0.0174 0.6800 0.9995

5 0.4900 0.6160 0.7570 0.9030 1.0180 0.0181 0.6715 0.9987

6 0.4920 0.6250 0.7600 0.9060 1.0320 0.0145 0.6805 0.9996

Rerata 0.0203 0.6768 0.9993

Lampiran 7 Data dan hasil batas deteksi dan batas kuantitasi

Ulangan

KuantiVis Spectronic 20D+ Spektrofotometer

Genesys

Rerata

RGB %I A %T A A

1 187 72.76 0.1381 130.60 -0.1159 0.063

2 176 68.48 0.1644 130.40 -0.1153 0.062

3 168 65.37 0.1846 130.40 -0.1153 0.062

4 172 66.93 0.1744 130.60 -0.1159 0.062

5 171 66.54 0.1769 130.40 -0.1153 0.065

6 176 68.48 0.1644 130.20 -0.1146 0.063

7 177 68.87 0.1620 130.20 -0.1146 0.064

8 174 67.70 0.1694 130.40 -0.1153 0.063

9 167 64.98 0.1872 130.60 -0.1159 0.064

10 163 63.42 0.1977 130.20 -0.1146 0.063

SB 0.0165 0.0005 0.0010

Rerata

slope (Sl) 0.4027 0.6776 0.6768

LOD 0.1231 0.0024 0.0044

LOQ 0.4102 0.0080 0.0147

Contoh perhitungan:

I erata B

257 100

187

257 100 72.76

log I

100 log

72.76

100 0.1381

L 3 B

l

3 0.0165

0.4027 0.1231

L 10 B

l

0.0165

0.4027 0.4102

Page 32: PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. ... PENDAHULUAN 1 METODE 2 Bahan dan Alat 2 Metode Penelitian 2 Pembuatan

18

Lampiran 8 Data perolehan kembali dari larutan kromium 1 ppm

KuantiVis

Rerata

RGB It (%)

a Absorban

Konsentrasi yang diperoleh

dari regresi linear (ppm)

%perolehan

kembali

95 36.97 0.3507 0.9763 97.63

91 35.41 0.3693 1.0317 103.17

92 35.80 0.3646 1.0176 101.76

92 35.80 0.3646 1.0176 101.76

91 35.41 0.3693 1.0317 103.17

90 35.02 0.3741 1.0459 104.59

89 34.63 0.3790 1.0603 106.03

89 34.63 0.3790 1.0603 106.03

91 35.41 0.3693 1.0317 103.17

90 35.02 0.3741 1.0459 104.59

Rerata 103.19 aIntensitas blangko (I0) = 82.88%

Spectronic 20D+

%T A Konsentrasi yang diperoleh

dari regresi linear (ppm)

%perolehan

kembali

0.180 0.7447 1.0214 102.14

0.182 0.7399 1.0142 101.42

0.178 0.7496 1.0288 102.88

0.180 0.7447 1.0214 102.14

0.180 0.7447 1.0214 102.14

0.182 0.7399 1.0142 101.42

0.178 0.7496 1.0288 102.88

0.180 0.7447 1.0214 102.14

0.180 0.7447 1.0214 102.14

0.180 0.7447 1.0214 102.14

Rerata 102.14

Page 33: PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. ... PENDAHULUAN 1 METODE 2 Bahan dan Alat 2 Metode Penelitian 2 Pembuatan

19

Spektrofotometer Genesys

A Konsentrasi yang diperoleh

dari regresi linear (ppm)

%perolehan

kembali

0.694 1.0069 100.69

0.692 1.0039 100.39

0.698 1.0129 101.29

0.692 1.0039 100.39

0.695 1.0084 100.84

0.694 1.0069 100.69

0.698 1.0129 101.29

0.696 1.0099 100.99

0.698 1.0129 101.29

0.698 1.0129 101.29

Rerata 100.91

Contoh perhitungan:

log

t log

82.88

36.97 0.3507

erolehan em ali nilai ang diperoleh

nilai ang se enarn a 100

erolehan em ali 0.9763 ppm

1.0000 ppm 100 97.63

Lampiran 9 Data dan hasil penentuan kadar boraks pada makanan

Blangko dan standard

Ulangan 2 Ulangan 3

Ulangan 4

Ulangan 1

Ulangan 5

Page 34: PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. ... PENDAHULUAN 1 METODE 2 Bahan dan Alat 2 Metode Penelitian 2 Pembuatan

20

Panjang gelombang maksimum larutan boraks

KuantiVis

Konsentrasi

(ppm)

Rerata

RGB %I Absorban

Konsentrasi

sampel

(ppm)

Kadar boraks

μg/gram

Blangko 142 55.25 0.0000

0.04 135 52.53 0.0220

0.08 103 40.08 0.1395

0.12 100 38.91 0.1523

0.16 80 31.13 0.2492

0.20 66 25.68 0.3327

Sampel Ulangan 1 94 36.58 0.1792 0.1200 23.93

Sampel Ulangan 2 79 30.74 0.2547 0.1613 32.17

Sampel Ulangan 3 78 30.35 0.2602 0.1644 32.77

Sampel Ulangan 4 87 33.85 0.2128 0.1384 27.60

Sampel Ulangan 5 89 34.63 0.2029 0.1330 26.52

Rerata 0.1434 28.60

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

500 520 540 560 580 600

Abso

rban

Panjang Gelombang (nm)

λ maks 546 nm

Page 35: PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. ... PENDAHULUAN 1 METODE 2 Bahan dan Alat 2 Metode Penelitian 2 Pembuatan

21

Spectronic 20D+

Konsentrasi (ppm) %T A Konsentrasi

sampel (ppm)

Kadar boraks

μg/gram

0.04 66.8 0.1752

0.08 44.0 0.3565

0.12 29.6 0.5287

0.16 20.2 0.6946

0.20 13.6 0.8665

Sampel Ulangan 1 29.4 0.5317 0.1480 29.51

Sampel Ulangan 2 29.2 0.5346 0.1487 29.65

Sampel Ulangan 3 29.4 0.5317 0.1480 29.51

Sampel Ulangan 4 29.2 0.5346 0.1487 29.65

Sampel Ulangan 5 29.4 0.5317 0.1480 29.51

Rerata 0.1483 29.57

Spektrofotometer Genesys

Konsentrasi (ppm) A Konsentrasi

sampel (ppm)

Kadar boraks

μg/gram

0.04 0.165

0.08 0.332

0.12 0.494

0.16 0.654

0.20 0.830

Sampel Ulangan 1 0.4840 0.1464 29.18

Sampel Ulangan 2 0.4960 0.1493 29.77

Sampel Ulangan 3 0.4940 0.1488 29.67

Sampel Ulangan 4 0.4820 0.1459 29.09

Sampel Ulangan 5 0.4960 0.1493 29.77

Rerata 0.1479 29.50

Contoh perhitungan:

KuantiVis

Persamaan garis 1.8283 - 0.0403

0.1792 1.8283 0.0403

0.1200 ppm

adar sampel konsentrasi sampel ppm

o ot sampel

adar sampel 0.1200 ppm 20 mL 50

5.0154 gram 23.93 μg/gram

Page 36: PENGEMBANGAN SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK … · dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. ... PENDAHULUAN 1 METODE 2 Bahan dan Alat 2 Metode Penelitian 2 Pembuatan

22

RIWAYAT HIDUP

Penulis lahir di Tangerang pada tanggal 13 Maret 1993. Penulis

merupakan anak pertama dari pasangan Kasman dan Suyati. Penulis lulus dari

Sekolah Menengah Atas Negeri 1 Tigaraksa pada tahun 2010 dan pada tahun yang

sama penulis lulus seleksi Ujian Seleksi Masuk IPB (USMI). Penulis memilih

Program Studi Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut

Pertanian Bogor.

Selama menjalani perkuliahan, penulis aktif di organisasi Ikatan

Mahasiswa Kimia (IMASIKA) periode tahun 2011/2012 dan mengikuti

kepanitiaan di IMASIKA maupun Badan Eksekutif Mahasiswa FMIPA. Pada

bulan Juli-Agustus 2013 penulis mengikuti kegiatan Praktik Lapangan di Balai

Besar Pengawas Obat dan Makanan (BBPOM), Jakarta Timur dengan judul

Verifikasi Metode Analisis Kadar Linkomisin HCl Kapsul Menggunakan

Kromatografi Cair Kinerja Tinggi. Selama menjadi mahasiswa penulis juga

pernah menjadi asisten praktikum Asas-Asas Kimia Analitik dan praktikum

Analisis Instrumental untuk mahasiswa kimia.