SPEKTROFOTOMETER UV/VIS ( AGILENT )

I.Tujuan Percobaan

Setelah melakukan percobaan ini diharapkan mahasiswa dapat:1. menggunakan alat spektrofotometer sinar tampak (VIS) dan Ultraviolet2. menganalisis cuplikan secara spektrofotometri

II. Alat Yang Digunakan

1. Spektrofotometer Agilent2. Kuvet / sel3. Labu takar 500 ml; 100 ml4. Gelas kimia 400 ml ( 2X )5. Batang pengaaduk dan spatula6. Corong gelas7. Pipet tetes8. Bola hisap9. Pipet Ukur 25 ml

III. Bahan yang digunakan

1. Larutan HCl pekat2. Larutan Asam benzoat 3. sample ( Saos sambal )

IV. Gambar Alat ( Terlampir )

V. Dasar Teori

Spektrofotometri UV (ultraviolet)

Berbeda dengan spektrofotometri visible, pada spektrofotometri UV berdasarkan interaksi sample dengan sinar UV. Sinar UV memiliki panjang gelombang 190-380 nm. Sebagai sumber sinar dapat digunakan lampu deuterium.

Deuterium disebut juga heavy hidrogen. Dia merupakan isotop hidrogen yang stabil yang terdapat berlimpah di laut dan daratan. Inti atom deuterium mempunyai satu proton dan satu neutron, sementara hidrogen hanya memiliki satu proton dan tidak memiliki neutron. Nama deuterium diambil dari bahasa Yunani, deuteros, yang berarti ‘dua’, mengacu pada intinya yang memiliki dua pertikel.

Karena sinar UV tidak dapat dideteksi oleh mata kita, maka senyawa yang dapat menyerap sinar ini terkadang merupakan senyawa yang tidak memiliki warna. Bening dan transparan.

Oleh karena itu, sample tidak berwarna tidak perlu dibuat berwarna dengan penambahan reagent tertentu. Bahkan sample dapat langsung dianalisa meskipun tanpa preparasi. Namun perlu diingat, sample keruh tetap harus dibuat jernih dengan filtrasi atau centrifugasi. Prinsip dasar pada spektrofotometri adalah sample harus jernih dan larut sempurna. Tidak ada partikel koloid apalagi suspensi.

Sebagai contoh pada analisa protein terlarut (soluble protein). Jika menggunakan spektrofotometri visible, sample terlebih dulu dibuat berwarna dengan reagent Folin, maka bila menggunakan spektrofotometri UV, sample dapat langsung dianalisa.

Ikatan peptide pada protein terlarut akan menyerap sinar UV pada panjang gelombang sekitar 280 nm. Sehingga semakin banyak sinar yang diserap sample (Absorbansi tinggi), maka konsentrasi protein terlarut semakin besar.

Spektrofotometri UV memang lebih simple dan mudah dibanding spektrofotometri visible, terutama pada bagian preparasi sample. Namun harus hati-hati juga, karena banyak kemungkinan terjadi interferensi dari senyawa lain selain analat yang juga menyerap pada panjang gelombang UV. Hal ini berpotensi menimbulkan bias pada hasil analisa.

Hubungan antara pada sinar tampak dengan panjang gelombang terlihat seperti table

di bawah ini. Dalam table berikut ini tercantum warna dan warna komplementernya merupakan pasangan dari setiap dua warna dari spectrum yang menghasilkan warna putih jika dicampurkan.

Table 1. Warna dan warna komplementernya

Panjang gelombang (nm) Warna Warna komplementer400-435 Ungu Hijau kekuningan435-480 Biru Kuning480-490 Biru kehijauan Jingga490-500 Hijau kebiruan Merah500-560 Hijau Ungu kemerahan560-580 Hijau kekuningan Ungu595-610 Jingga Biru kehijauan610-680 Merah Hijau kebiruan680-700 Ungu kemerahan Hijau

Bila berkas sinar radiasi dengan intensitas Io dilewatkan melalui medium yang panjang b dan mengandung molekul pada tinkat energi elektronik dasar dengan konsentrasi C, maka radiasi akan diserap sebagian dan intensitas radiasi akan berkurang menjadi I, sehingga berlaku persamaan : I = Io. Exp (-kbc) (1)Atau Log Io/I = a. b. c atau A = a. b. c (2)Dengan,

A = log Io/I = absorpanK = tetapan perbandinganI/Io = transmitansi (T)

Persamaan dua dikenal sebagai hokum Lambert – beer, yang digunakan sebagai dasar analisa kuantitatif dalam spektofotometri sinar tampak. Dari persamaan tersebut diatas menunjukkan bahwa absorpansi berbanding lurus dengan konsentrasi larutan. Besarnya konsentrasi ini sebanding dengan konsentrasi larutan sehingga dengan meletakkannya besarnya absorpansi sebagai titik ordinat dengan konsentrasi larutan standar sebagai absis akan diperoleh kurva garis lurus. Kurva ini disebut sebagai kurva kalibrasi (kurva standar). Dengan memasukkan absorbansi larutan cuplikan pada kurva kalibrasi tersebut maka dapat ditentukkan konsentrasi larutan didalam cuplikan.

Pada analisa kualitatif, ada tiga metode yang sesuai dan secara umum sering digunakan pada penentuan unsure didalam suatu bahan, seperti diuraikan dibawah ini.

1. Metode relatif, yaitu dengan mengukur absorbansi atau transmitan dari larutan blanko, larutan standar dan larutan cuplikan

(Ab-Ao)/(As-Ao)=Cb/Cs atau Cs=Cb(As-Ao)/ Ab-Ao

Ab = Absorbansi larutan baku

Ao = Absorbansi larutan blanko

As = Absorbansi larutan cuplikan

Cb = Konsentrasi larutan bau

Cs = Konsentrasi larutan cuplikan

2. Metode kurva kalibrasi, yaitu dengan membuat kurva antara konsentrasi larutan standar terhadap absorbansi, dengan kurva tersebut berupa garis lurus, kemudian dengan cara mengingteropolasikan dari larutan cuplikan ke dalam kurva standar tersebut diatas, akan diperoleh konsentrasi larutan cuplikan.

3. Metode penambahan standar

Untuk kondisi tertentu, metode kalibrasi kurang baik, karena adanya matrik yang mengganggu pengukuran absorbansi atau tansmitannya. Pada metode kurva penambahan standar ini dibuat sederetan larutan cuplikan dengan konsentrasi yang sama. Masing-masing larutan ditambah dengan larutan standar dari unsure yang dilakukan analisis dengan konsentrasi mlai dari 0 sampai konsentrasi tertentu. Absorbansi masing-masing larutan diukur dan dibuat kurva absorbansi terhadap konsentrasi usur standar yang ditambahkan. Dari ekstrapolasi kurva ke sumbu konsentrasi akan diperoleh intersep pada sumbu konsentrasi yang merupakan konentrasi unsur di dalam cuplikan yang diukur .

Selain dengan cara ekstrapolasi, konentrasi unsur didalam cuplikan dapat dihitung dengan persamaan:

Cs = X (Ao)/(Aadd-Ao)

Cs = Konsentrasi unsur di dalam cuplikan

Ao = Absorbansi larutan cuplikan tanpa penambahan larutan standar

Aadd= Absorbansi larutan cuplikan dengan penambahan larutan standar

X = Konsentrasi unsur standar yang ditambahkan

Kristal asam benzoat

Asam benzoat, C7H6O2 (atau C6H5COOH), adalah padatan kristal berwarna putih dan merupakan asam karboksilat aromatik yang paling sederhana. Asam lemah ini beserta garam turunannya digunakan sebagai zat aditif untuk pengawet makanan.

Zat aditif makanan telah dimanfaatkan dalam berbagai proses pengolahan makanan, berikut adalah beberapa contoh zat aditif :

Zat aditif Contoh Keterangan

Pewarna

Daun pandan (hijau), kunyit (kuning), buah coklat (coklat), wortel (orange)

Pewarna alami

Sunsetyellow FCF (orange), Carmoisine (Merah), Brilliant Blue FCF (biru), Tartrazine (kuning), dll

Pewarna sintesis

PengawetNatrium benzoat, Natrium Nitrat, Asam Sitrat, Asam Sorbat, Formalin

Terlalu banyak mengkonsumsi zat pengawet akan mengurangi daya tahan tubuh terhadap penyakit

Penyedap

Pala, merica, cabai, laos, kunyit, ketumbar

Penyedap alami

Mono-natrium glutamat/vetsin (ajinomoto/sasa), asam cuka, benzaldehida, amil asetat, dll

Penyedap sintesis

AntioksidanButil hidroksi anisol (BHA), butil hidroksi toluena (BHT), tokoferol

Mencegah Ketengikan

PemutihHidrogen peroksida, oksida klor, benzoil peroksida, natrium hipoklorit

-

Pemanis bukan gula

Sakarin, Dulsin, SiklamatBaik dikonsumsi penderita diabetes, Khusus siklamat bersifat karsinogen

Pengatur keasaman

Aluminium amonium/kalium/natrium sulfat, asam laktat

Menjadi lebih asam, lebih basa, atau menetralkan makanan

Anti GumpalAluminium silikat, kalsium silikat, magnesium karbonat, magnesium oksida

Ditambahkan ke dalam pangan dalam bentuk bubuk

Pengawet adalah bahan yang dapat mencegah atau  menghambat fermentasi, pengasaman atau penguraian lain terhadap makanan yang disebabkan mikroorganisme. Zat pengawet dimaksudkan untuk memperlambat oksidasi yang dapat merusak makanan. Ada dua jenis pengawet makanan yaitu alami dan sintetik (buatan).

VI. Langkah Kerja

1. Pembuatan Larutan standar

Larutan stock : larutan asam benzoat ( 50 mg asam benzoat/ 500ml dalam air) 1. Dibuat larutan asam benzoat 500 ppm dalam 100 ml.2. Larutan asam benzoat yang mengandung 0,10,20,30,40,50,dan 60 mg/mL

disiapkan dan setiap larutan ditambahkan dengan 10 ml 0,010 M HCL.

2. Penentuan panjang gelombang maksimium ( λ maks)

- Alat spektrofotometer UV/VIS dihidupkan- F1 (Task) ditekan, dipilih Single WL (λ tunggal), tekan enter.- λ minimum dimasukkan (200 nm), tekan F6 (done)- Memasukkan kuvet1 dengan kuvet2 (larutan standar, misal Cs =1000 ppm),

tekan F7 (sampel). Mencatat absorbansi pada 200 nm tersebut.- F2 (setting) ditekan, dipilih 1 wavelength, tekan enter.- λ berikutnya dimasukkan (misal 210 nm, dengan interval 10 nm), tekan F6

(done)- Langkah (4) diulangi hingga (7) sampai λ = 300 nm

3. Menggambarkan grafik kurva maksimum

- F2 (setting) ditekan, dipilih 2 graphic, tekan enter- X Range dimasukkan dari 200 – 350 nm- Y Range dimasukkan dari data pengukuran absorbansi pada 200 -350 nm- F6 (done) ditekan- F6 (graphic) ditekan

4. Pembuatan kurva kalibrasi larutan standar

- F1 (Task) ditekan, dipilih quantification, tekan enter- λ maks dimasukkan, tekan F6 (done)- Kuvet1 (larutan blanko) dimasukkan, tekan F8 (blank)- Kuvet1 diganti dengan kuvet2 (larutan standar 1), tekan F7 (std)- Langkah 3 dan 4 diulangi hingga seluruh larutan standar telah diukur- Tombol enter ditekan, dimasukkan nama standar, konsentrasi dan analit.

(gunakan tombol dan untuk berganti subjek).F6 (done) ditekan apabila telah selesai. Grafik akan tampil di layar monitor bersama dengan persamaan garis.

5. Menganalisa Asam Benzoat Pada Sampel

1 gr sampel ditimbang. Lalu , melarutkannya ke dalam gelas kimia dengan aquadest. Tambahkan 10 ml HCl 0,010 M. Masukkan ke dalam labu takar 100 ml, tanda bataskan

- F4 (sampel) ditekan- Kuvet1 (larutan blanko) dimasukkan, tekan F8 (blank)- Kuvet1 diganti dengan kuvet2 (larutan sampel 1) tekan F7 (sampel)- Langkah 2 dan 3 diulangi untuk keseluruhan sampel- F6 (done) ditekan

VII. Data Pengamatan

1. Table λ maksimum

λ Absorbansi200 2,1083210 0,4499220 1,3883230 2,1137240 1,2980250 0,2913260 0,1602270 0,1979280 0,1770290 0,0418300 0,0164

2. Tabel kurva kalibasi

Larutan Konsntrasi AbsorbansiStd 0 0 -0,0001Std 1 10 0,7514Std 2 30 1,4498Std 3 40 2,1317Std 4 50 2,5311Std 5 60 2,9558

3. Tabel Pengukuran sampel

Sampel Conc. (mg/L) AbsorbansiSampel 1 33,3158 1,9432Sampel 2 20,2554 1,1811

Berat sampel =1,0005 gr

Berat sampel = 1,0002 gr

VIII. Perhitungan

a. Pembuatan larutan HCl 1 M 100 mlM HCl = (36% x 1,18 x 1000 )/ 36,46 = 11,65 M

M1V1 = M2V2

1 M x 100 = 11,65 M x V2

V2 = 8,58 ml

Pembuatan HCl 0,01 M 500 mlM1V1 = M2V2

1 M x V1 = 0,01M x 500 ml V1 = 5 ml

b. Pembuatan larutan standar induk- asam benzoat 500 ppm dalam 100 ml

mg asam benzoat = 500 mg/L x 0,1 L = 50 mg - Larutan standar kalibrasi• V1 x M1= V2 x M2100 ml x 0 ppm = V2 x 500 ppmV2 = 0 ml

• V1 x M1= V2 x M2100 ml x 10 ppm = V2 x 500 ppmV2 = 2 ml

• V1 x M1= V2 x M2100 ml x 20 ppm = V2 x 500 ppmV2 = 4 ml

• V1 x M1= V2 x M2100 ml x 30 ppm = V2 x 500 ppmV2 = 6 ml

• V1 x M1= V2 x M2100 ml x 40 ppm = V2 x 500 ppmV2 = 8 ml

• V1 x M1= V2 x M2100 ml x 50 ppm = V2 x 500 ppmV2 = 10 ml

• V1 x M1= V2 x M2100 ml x 60 ppm = V2 x 500 ppmV2 = 12 ml

c. Perhitungan konsentrasi sampel• Sampel 1Y = mx + c1,9432 = 0,0482x + 0,1116X = 38,0000 ppm% kesalahan = x praktek- x teori x 100% = 38 – 33,3158 x 100% = 14 % X praktek 33,3158

• Sampel 2Y = mx + c1,1811= 0,0482x + 0,1116X = 22,1888 ppm % kesalahan = x praktek- x teori x 100% = 22,1888 – 20,2554 x 100% = 9,55 % X praktek 20,2554

IX. Analisis Percobaan

Pada spektrofotometer sampel yang diukur dalam bentuk senyawanya. Untuk

larutan yang berwarna biasanya digunakan spektrofotometer sinar VIS (sinar

tampak), namun untuk percobaan kali ini karena larutan yang akan diukur tidak

berwarna digunakan spektrofotometer sinar UV.

Dalam percobaan larutan induk yang dipakai yaitu larutan asam benzoat yang

dicampur dg HCl dimana dalam pembuatan larutan HCl melalui 2 tahap yaitu

pengenceran HCl 100ml, 1 M dan dilanjutkan pengenceran 500ml, 0,01M. Asam

klorida berfungsi untuk mengubah Natrium benzoat menjadi asam benzoat.

Reaksi yang terjadi :

C7H5NaO2+ HCl C6H5COOH + NaCl

Tidak ada perubahan ataupun pembentukan warna pada larutan setelah

direaksikan. Sebelum kita melakukan penentuan asam benzoat dilakukan

penentuan panjang gelombang maksimum terlebih dahulu agar pada saat

pengukuran kita akan selalu mendapatkan nilai absorbansi yang positif.

Setelah didapatkan panjang gelombang maksimum maka dapat dilakukan

pembuatan Kurva Kalibrasi dengan pengukuran absorbansi larutan standar yang

telah dibuat, yang menghasilkan data absorbansi serta grafik yang membentuk

garis lurus dengan persamaan garis tertentu, yang nantinya digunakan untuk

menentukan konsentrasi dari sampel.

X. Kesimpulan

Panjang gelombang maksimum asam benzoat = 229 nm (absorbansi 2,1196 )

Persamaan garis Y = 0,0482x + 0,1116.

Absorbansi sample I & II = 1,9432 & 1,1811

Konsentrasi sampel I & II = 38,0000ppm & 22,1888 ppm

% Kesalahan I & II =14 % & 9,55%

XI. Daftar Pustaka

http://breakthrough-ilmupangan.blogspot.com/2009/04/analisa-natrium-benzoat-pada-produk.html

Ir. Rusdianasari, M. Si. 2010. Modul Praktikum Kimia Analitik Instrumen.

Palembang : Politeknik Negeri Sriwijaya.

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-lingkungan/zat-aditif/asam-benzoat/

Grafik

1. Grafik panjang gelombang maksimum

Kurva Panjang Gelombang Maksimum

λ=229abs=2.1196

0.0000

0.5000

1.0000

1.5000

2.0000

2.5000

0 50 100 150 200 250 300 350

λ (nm)

Ab

sorb

ansi

2. Grafik Kurva Kalibrasi

Kurva Kalibrasi

y = 0.0482x + 0.1116

R2 = 0.9905

-0.5000

0.0000

0.5000

1.0000

1.5000

2.0000

2.5000

3.0000

3.5000

0 10 20 30 40 50 60 70

Konsentrasi (ppm)

Ab

sorb

ansi

Spektrofotometer UV-Vis