SPEKTROFOTOMETRI uv1

8/10/2019 SPEKTROFOTOMETRI uv1

1/19

SPEKTROFOTOMETRI UV/VIS 1

( Analisis Cu2+

)

I. TUJUAN PERCOBAAN

Setelah melakukan percobaan ini diharapkan mahasiswa dapat :

1. Menggunakan alat spektrofotometer sinar tampak (Vis) dan Ultraviolet

2. Menganalisis cuplikan secara spektrofotometri

II. ALAT DAN BAHAN YANG DIGUNAKAN

Alat yang digunakan :

1.

Spektrofotometri Agilent

2. Kuvet / sel

3. Labu takar 250 ml, 100 ml, 50 ml

4.

Gelas kimia 100 ml

5. Pipet tetes

6. Pipet ukur 10 ml

7.

Bola karet

8. Batang pengaduk

9. Spatula

10. Corong gelas

11. Botol aquadest

Bahan yang digunakan :

1. Kristal CuSO4.5H2O

2. Larutan H2SO4pekat

3. Larutan ammonia pekat

4. Sampel


2/19

III. DASAR TEORI

Spektrofotometri

Spektrofotometer sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari

spectrometer dan fotometer. Spektrometer menghasilkan sinar dari spektrum

dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas

cahaya yang di transmisikan atau yang di absorpsi. Pada umumnya ada beberapa

jenis spektrofotometri yang sering digunakan dalam analisis secara kimiawi

berdasarkan Anonim (2012a) antara lain:

1. Spektrofotometri Vis (visibel)

Pada spektrofotometri ini yang digunakan sebagai sumber sinar/energi

adalah cahaya tampak (visible). Cahaya visible termasuk spektrum

elektromagnetik yang dapat ditangkap oleh mata manusia. Panjang gelombang

sinar tampak adalah 380 sampai 750 nm. Sehingga semua sinar yang dapat dilihat

oleh kita, entah itu putih, merah, biru, hijau, apapun selama ia dapat dilihat oleh

mata, maka sinar tersebut termasuk ke dalam sinar tampak(visible). sumber sinartampak yang umumnya dipakai pada spektro visible adalah lampu Tungsten.

Tungsten yang dikenal juga dengan nama Wolfram merupakan unsur kimia

dengan simbol W dan no atom 74.

Tungsten mempunyai titik didih yang tertinggi (3422 C) dibanding logam

lainnya. karena sifat inilah maka ia digunakan sebagai sumber lampu. Sample

yang dapat dianalisa dengan metode ini hanya sample yang memiliki warna. Hal

ini menjadi kelemahan tersendiri dari metode spektrofotometri visible. Oleh

karena itu, untuk sample yang tidak memiliki warna harus terlebih dulu dibuat

berwarna dengan menggunakan reagent spesifik yang akan menghasilkan

senyawa berwarna. Reagent yang digunakan harus betul-betul spesifik hanya

bereaksi dengan analit yang akan dianalisa. Selain itu juga produk senyawa

berwarna yang dihasilkan stabil.


3/19

2. Spektrofotometri UV (ultra violet)

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 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. 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 alat yang juga menyerap pada panjang gelombang UV. Hal ini berpotensi

menimbulkan bias pada hasil analisa.

3. Spektrofotometer UV-VIS

Spektrofotometri ini merupakan gabungan antara spektrofotometri UV

dan Visible. Menggunakan dua buah sumber cahaya berbeda, sumber cahaya UV

dan sumber cahaya visible. Meskipun untuk alat yang lebih canggih sudah

menggunakan hanya satu sumber sinar sebagai sumber UV dan Vis, yaitu

photodiode yang dilengkapi dengan monokromator. Untuk sistem

spektrofotometri, UV - Vis paling banyak tersedia dan paling populer digunakan.

Penyerapan sinar uv dan sinar tampak oleh molekul, melalui 3 proses yaitu :


4/19

a) Penyerapan oleh transisi elektron ikatan dan electron anti ikatan.

b) Penyerapan oleh transisi electron d dan f dari molekul kompleks.

c) Penyerapan oleh perpindahan muatan.

Absorbsi radiasi oleh suatu sampel diukur pada berbagai panjang

gelombangdan dialirkan oleh suatu perkam untuk menghasilkan spektrum tertentu

yang khas untuk komponen yang berbeda.Absorbsi sinar oleh larutan mengikuti

hukum Lambert-Beer, yaitu :

A = log ( Io / It ) = a b c

Keterangan :

Io = Intensitas sinar datang

It = Intensitas sinar yang diteruskan

a = Absorptivitas

b = Panjang sel/kuvet

c = konsentrasi (g/l)

A = Absorban

Spektrofotometri merupakan bagian dari fotometri dan dapat dibedakan

dari filter fotometri sebagai berikut :

a) Daerah jangkauan spektrum

Filter fotometr hanya dapat digunakan untuk mengukur serapan sinar

tampak (400-750 nm). Sedangkan spektrofotometer dapat mengukur serapan di

daerah tampak, UV (200-380 nm) maupun IR (> 750 nm).


5/19

b) Sumber sinar

Sesuai dengan daerah jangkauan spektrumnya maka spektrofotometer

menggunakan sumber sinar yang berbeda pada masing-masing daerah (sinar

tampak, UV, IR). Sedangkan sumber sinar filter fotometer hanya untuk daerah

tampak.

c) Monokromator

Filter fotometere menggunakan filter sebagai monokromator. Tetapi pada

spektro digunakan kisi atau prisma yang daya resolusinya lebih baik.

d) Detektor

- Filter fotometer menggunakan detektor fotosel

- Spektrofotometer menggunakan tabung penggandaan foton atau fototube.

Kegunaan UV-Visible Spektrofotometer

UV-Visble spektrofotometer dapat digunakan untuk menentukan kandunganzat organik maupun anorganik dalam suatu larutan. Absorbsi energi radiasi pada

daerah spektrum UV dan Visible tergantung pada jumlah dan susunan elektron

pada molekul-melekul atau ion-ion penyerap. Pada senyawa anorganik

penyerapan terjadi bilamana ada energi level, yang kosong tertutup oleh energi

level yang penuh, biasanya terbentuk dengan koordinat kovalen dengan atom lain.

Absorbsi pada molekul-molekul organik tergantung pada sebaran elektron-

elektron pada molekul.

Senyawa organik jenuh tidak menunjuk adanya absorbsi untuk daerah visible

dan UV. Senyawa dengan ikatan ganda menyerap dengan kuat pada daerah UV.

Ikatan rangkap terkonjugasi menyerap panjang gelombang yang lebih panjang.

Sistem terkonjugasi sempurna dalam sebuah senyawa disebut chromopore dari

senyawa itu. Berikut adalah contoh senyawa organik dengan chromophorenya,

serta panjang gelombang yang diserap, diperkiraan nilai molar absorbsivitasnya :


6/19

Senyawa Chromophore Pelarut max, nm Log

Acetylene C = C Uap 173 3,8

Acetone C = O Hexane 188 2,9

Butadiene C = CC = C Hexane 217 4,3

Crotonaldehyde C = CC = O Ethanol 217 4,2

Analisa dengan spektrofotometri UV-Visible selalu melibatkan pembacaan

radiasi elektromagnetik oleh molekul atau radiasi elektromagnetik ang diteruskan,

keduanya dikenal dengan absorbansi (A) tanpa satuan dan transmitansi denagn

satuan persen (%). Spektrometri dapat dibayangkan sebagai suatu perpanjangan

dari penilikan visual dalam mana studi yang lebih rinci mengenai lebih besar

dalam pencirian dan pengukuran kuantitatif. Dengan menggantikan mata manusia

dengan detector-detektor radiasi lain, dimungkinkan studi absorbs (serapan) di

luar daerah, spectrum tampak dan sering kali eksperimen spektrometri dilakukan

secara automatic. Klasifikasi sinar tampak beserta warna komplementernya adalah

sebagai berikut :

Tabel Spektrum tampak dan warnawarna komplementer

Panjang gelombang

(nm)warna Warna komplementer

400435 Violet Kuninghijau

435480 Biru Kuning

480490 Hijaubiru Jinggaorange

490500 Biruhijau Merah

500560 Hijau Ungu

560580 Kuninghijau Violet

580595 Kuning Biru

595610 Jingga / orange Hijaubiru

610750 Merah Biruhijau


7/19

Metode analisa spektrometri banyak digunakan sebagai metode analisa

kuantitatif disamping metode-metode analisa lain veperti vpektrografi emisi,

spektrofotometri sinar-X. analisa dengan ini berdasarkan pengukuran spectrum

sinar yang terverap oleh larutan berwarna setelah melalui larutan (warna yang

timbul disebabkan oleh pembentukan senyawa berwarna unsure yang dianalisa

dengan penambahan pereaksi yang sesuai, atau berasal dari dalam penyusunannya

sendiri). Intensitas sinar setelah melalui larutan diubah oleh fotosel menjadi

tenaga listrik dan besarnya intensitas sinar ini bergantung pada konsentrasi unsure

dalam larutan dan tebal larutan yang dilalui sinar. Alat untuk mengukur intensitas

sinar setelah melalui sinar disebut spektrofotometer.

Larutan standar

Larutan baku / larutan standar adalah larutan yang konsentrasinya sudah

diketahui. Larutan baku biasanya berfungsi sebagai titran sehingga ditempatkan

buret, yang sekaligus berfungsi sebagai alat ukur volume larutanbaku. Larutan

yang akan ditentukan konsentrasinya atau kadarnya, diukur volumenya denganmenggunakan pipet volumetri dan ditempatkan di erlenmeyer (Basset, 1994).

-

Larutan baku primer

Larutan yang mengandung zat padat murni yang konsentrasi larutannya

diketahui secara tepat melalui metode gravimetri (perhitungan massa), dapat

digunakan untuk menetapkan konsentrasi larutan lain yang belum diketahui. Nilai

konsentrasi dihitung melalui perumusan sederhana, setelah dilakukan

penimbangan teliti dari zat pereaksi tersebut dan dilarutkan dalam volume

tertentu. Contoh: K2Cr2O7, As2O3, NaCl, asam oksalat, asam benzoat. Menurut

Basset (1994) Syarat-syarat larutan baku primer :

a) Zat harus mudah diperoleh, dimurnikan, dikeringkan (jika mungkin pada suhu

110-120 derajat celcius) dan disimpan dalam keadaan murni. (Syarat ini biasanya

tak dapat dipenuhi oleh zat-zat terhidrasi karena sukar untuk menghilangkan air-

permukaan dengan lengkap tanpa menimbulkan pernguraian parsial.)


8/19


9/19

dengam sinar. Akan tetapi, dalam larutan yang sangat encer, sangat sulit untuk

melihat warnanya. Absorbansinya sangat rendah (Mentari, 2012)

IV. PROSEDUR KERJA

Pembuatan Larutan Standar

1. Melarutkan 3,977 gr CuSO4.5H2O dalam labu takar 500 ml, menambahkan 5

ml H2SO4 pekat dan mengencerkannya sampai tanda batas dengan

menambahkan aquadest 1 ml = 2 mg Cu2+.

2.

Memindahkan larutan diatas sejumlah masing-masing :

0, 5, 10, 15, 20, 25, 30 dan 35 ml ke dalam masing-masing labu takar 100 ml,

kemudian menambahkan masing-masing dengan 5 ml NH3 pekat dan

mengencerkan dengan aquadest sampai tanda batas.

3.

Menghitung konsentrasi dan tiap-tiap larutan diatas.

Penentuan panjang gelombang maksimum

1.

Menghidupkan alat spektofotometer UV/VIS

2. Menekan F1 (tasks), memilih single wl, menekan enter

3.

Memasukkan panjang gelombang minimum (450 nm), menekan F6 (done)

4. Memasukkan kuvet (larutan blanko) pada tempat kuvet pada alat

spektofotometer, menekan F8 (blank)

5.

Mengganti kuvet dengan kuvet 2 (larutan standar, missal cs=100 rpm),

menekan F7 (sampel). Mencatat absorbansi pada 450 nm

6.

Menekan F2 (setting), memilih 1 wavelength menekan enter

7. Memasukkan panjang gelombang berikutnya (missal 460 nm, dengan interval

10 nm) menekan F6 (done)

8. Menggulangi langkah 4 -7 hingga panjang gelombangb750 nm.

Penentuan panjang gelombang maksimum dengan spektrum

1.

Menghidupkan alat, menunggu sampai proses inisialisasi selesai

2.

Menekan F1 / tasks dan memilih spectrum


10/19

3.

Memilih tipe pengukuran absorbance

4. Memilih sistem/F5, menekan configure/F2 dan memilih spektrofotometer

5. Memasukan nilai range pengukuran panjang gelombang, missal 350-750 nm

6.

Menekan F6/done

7. Menekan spectrum/F5

8. Mengisi kuvet dengan larutan blanko, kemudian meletakkan ditempat kuvet

dan menekan F8

9. Mengganti kuvet yang berisi larutan standar dan menekan sampel/ F7

10. Menekan graphic /F6, menekan mark/F7, memilih peaks lalu menekan enter

11. Mencentang hasilnya dengan menekan F6, memilih set-up menekan enter

12. Menekan F7, memilih band rate 38400 bits 8 dan parity even, lalu menekan

done 2X

13. Menekan enter

Pembuatan kurva kalibrasi

1. Menekan tasks/menekan F1

2.

Memilih quantification, menekan enter

3. Memasukkan larutan blank pada kuvet, menekan F8

4. Menjadikan larutan blank sebagai standar nol (konsentrasi nol) dengan

menekan F7

5.

Mengganti kuvet yang berisikan larutan standar (mulai dari larutan standar

dengan konsentrasi kecil) lalu menekan F7

6. Menggulangi langkah 4 dan 5, sampai semua larutan standar selesai diukur

7.

Membawa kursor ke STDI dan menekan enter

8. Memasukkan nilai 0 (pada concentration) dan diberi nama analyte, menekan

next atau F7

9. Untuk melarutkan standar 2, masukkan nilai konsentrasinya

10. Menggulangi langkah (9) sampai semua larutan standar dimasukkan nilai

konsentrasinya

11. Menekan done

12. Menekan file/print, memilih print calibration


11/19

13. Memilih set-up, menekan enter

14. Memilih serial/F7

15. Memilih baurate 38400bits 8, perify even

16. Menekan F6/done 2X

17. Menekan F6/print

Menganalisis sampel

1. Menekan F4/sampel

2.

Memasukkan kuvet (larutan blanko), menekan F8 (blank)

3. Mengganti dengan kuvet 2 (larutan sampel 1) menekan F7 (sampel)

4. Menggulangi langkah 2 dan 3 untuk keseluruhan sampel

5.

Menekan F8 (done)

6. Menekan graphic/F6

7. Menekan mark/F6 memilih peaks, menekan enter

8.

Menekan print/F6, memilih set-up menekan enter

9. Menekan serial, memilih bandrate 38400 bits 8 dan parity even

10. Menekan F6/done 2X

11. Menekan F6

Cara mematikan alat

1. Menekan sistem (F5)

2. Menekan tombol m

3.

Memilih restart, menekan enter

4.

Memilih yes

5. Menunggu proses inisialisasi selesai

6.

Menekan tombol power ke off


12/19

IV. DATA PENGAMATAN

Pembuatan Larutan standar

Konsentrasi (ppm) Volume pipet (ml)

0 0

5 0,25

10 0,5

15 0,75

20 1

25 1,25

30 1,5

35 1,75

Mencari panjang gelombang Maksimum

NO. Absorbansi

1 450 0,0088

2 460 0,0114

3 470 0,0131

4 480 0,0155

5 490 0,0170

6 500 0,0193

7 510 0,0213

8 520 0,0234

9 530 0,0254

10 540 0,0269

11 550 0,0283

12 560 0,0300

13 570 0,0307


13/19

14 580 0,0309

15 590 0,031816 600 0,0322

17 610 0,0323

18 617 0,0330

19 618 0,0343

20 619 0,0330

21 620 0,0332

22 630 0,0316

Pembuatan Kurva Kalibrasi

Konsentrasi larutan standar

(ppm)Absorbansi

0 0,0147

10 0,0160

15 0,0196

20 0,0214

25 0,0240

30 0,0294

35 0,0408

Pengukuran Sampel

Nama Sampel Absorbansi Konsentrasi (ppm)

Air Sumur 0,3369 0

Air PAM - 0,0073 0

Air Galon - 0,0036 0

Air limbah praktek 0,0242 19,89


14/19

V. PERHITUNGAN

Berat Cu =

3,927 gr

=

3,927 gr

= 1 gr

Berat Cu =

= 2000 mg/l

= 2000 ppm

Menghitung volume larutan

1. Konsentrasi 0 ppm

V1 M1 = V2 M2

V1 2000 ppm = 100 ml 0 ppm

V1 = 0 ml


V1 M1 = V2 M2

V1 2000 ppm = 100 ml 5 ppm

V1 = 0,25 ml


V1 M1 = V2 M2

V1 2000 ppm = 100 ml 10 ppm

V1 = 0,5 ml


15/19

4.

Konsentrasi 15 ppm

V1 M1 = V2 M2

V1 2000 ppm = 100 ml 15 ppm

V1 = 0,75 ml


V1 M1 = V2 M2

V1 2000 ppm = 100 ml 20 ppm

V1 = 1ml


V1 M1 = V2 M2

V1 2000 ppm = 100 ml 25 ppm

V1 = 1,25 ml


V1 M1 = V2 M2

V1 2000 ppm = 100 ml 30 ppm

V1 = 1,5 ml


V1 M1 = V2 M2

V1 2000 ppm = 100 ml 35 ppm

V1 = 1,75 ml


16/19

Perhitungan konsentrasi Cu2+dalam sampel :

Persamaan : y = 1.215,6839 x9,5260

1. Konsentrasi Sampel Air Sumur

y = 1.215,6839 x9,5260

y = 1.215,6839 (0,3369)9,5260

y = 400,03 ppm

2. Konsentrasi Sampel Air PAM

y = 1.215,6839 x9,5260

y = 1.215,6839 (- 0,0073)9,5260

y = - 8,874492479,5260

y = - 18,4 ppm = 0 ppm

3. Sampel Air Galon

y = 1.215,6839 x9,5260

y = 1.215,6839 (- 0,0036)9,5260

y = - 4,37649,5260

y = - 13,902 ppm = 0 ppm

4. Sampel Air Limbah praktek

y = 1.215,6839 x9,5260

y = 1.215,6839 (0,0242)9,5260

y = 29,41969,5260

y = 19,89 ppm


17/19

VI. ANALISA PERCOBAAN

Pada percobaan ini, dilakukan analisa penentuan Cu2+ dalam sampel air

yaitu air sumur, air PAM, air galon dan air limbah praktek dengan teknik

spektrofotometri UV/Vis. Spektrofotometri yang digunakan adalah

spektrofotometer cahaya tampak karena Cu2+ mempunyai panjang gelombang

lebih dari 400 nm sehingga jika menggunakan spektrofotometer UV, logam Cu2+

dalam sampel tidak akan terdeteksi. Syarat analisa menggunakan visible adalah

cuplikan yang dianalisis bersifat stabil membentuk kompleks dan larutan

berwarna.

Berdasarkan hasil pengamatan, panjang gelombang maksimum yang

didapat adalah 619 nm sehingga pada panjang gelombang tersebut kadar Cu2+

lebih banyak menyerap cahaya monokromatis yang dipancarkan oleh sumber

sinar. Dalam pengukuran, diketahui bahwa panjang gelombang yang berbeda

maka absorbnsinya juga berbeda. Akan tetapi, pada keadaan tertentu nilai

absorbansi kembali menurun seiring peningkatan panjang gelombang.

Dari hasil analisa, diperoleh persamaan linier dari pengukuran larutan

standar yaitu : y = 1.215,6839 x 9,5260 dengan nilai R2 adalah 0,8266 yang

berarti larutan standar yang dibuat memiliki ketelitian yang baik. Konsentrasi

Cu2+dalam sampel air yang didapat yaitu sampel air sumur sebesar 400,03 ppm,

air PAM sebesar 0 ppm, air galon 0 ppm, dan air limbah praktek 19,89 ppm.


18/19


19/19

DAFTAR PUSTAKA

Jobsheet. 2014. Penuntun Praktikum Kimia Analitik Instrument. Politeknik

Negeri Sriwijaya : Palembang.

http://www.wanibesak.wordpress.com
http://www.wanibesak.wordpress.com/http://www.wanibesak.wordpress.com/http://www.wanibesak.wordpress.com/

SPEKTROFOTOMETRI uv1

Documents

Transcript of SPEKTROFOTOMETRI uv1