FILTER FOTOMETRIS
I. TUJUAN1. Untuk mengetahui prinsip kerja pengukuran fotometer secara
fotometris
2. Untuk menentukan konsentrasi larutan contoh (Cx) secara fotometer
3. Untuk pengenalan sifat-sifat absorpsi sinar
ii. TEORI DASAR
Metode kalorimetri dan spektrofotometri merupakan salah satu metode
yang penting dalam analisa kuantitatif. Kedua metode ini didasarkan atas
penyerapan cahaya tampak dan energi radiasi lain oleh suatu larutan, jumlah
radiasi yang diserap berbanding lurus dengan dengan konsentrasi zat yang
konsentrasi dalam larutan. Analisa kalorimetri adalah penentuan kuantitatif suatu
zat berwarna dari kemampuannya untuk menyerap cahaya. Intensitas/kepekatan
warna tersebut diukur dengan warna yang pekat terhadap impuls cahaya yaitu
foto sel. Foto sel akan menyebabkan perubahan potensial bila diberi impuls
cahaya yaitu cahaya tergantung pada konsentarasi zat dalam larutan yang
menyerap cahaya tersebut. Cahaya monokromatis merupakan cahaya satu warna
yang mempunyai satu panjang gelombang. Hubungan antara konsentrasi dengan
cahaya yang diserap dinyatakan dalam hukum Beer – Lambert.
FOTOMETER
Fotometer adalah alat untuk mengukur absorbsi sinar dalam larutan.
Fotometer umumnya dibedakan menurut sinar dan pembiasannya :
Spektrofotometer
Spektrolinifotometer
1
Filter Fotometer.
HUKUM BEER – LAMBERT
1. Hukum Lambert
Menyatakan bahwa bila cahaya monokromatik melalui suatu medium
transparent , maka kecepatan penurunan intensitasnya terhadap ketebalan medium
sebanding dengan intensitas cahaya tersebut atau dengan kata lain intensitas
cahaya yang di emisikan akan menurun secara eksponensial bila ketebalan
medium penyerap meningkat secara aritmatik. Ini berarti setiap lapisan dari
ketebalan medium penyebaran mengabsorbsi fraksi/bagian yang sama dari sinar
dating yang mengenalnya
2. Hukum Beer
Beer menemukan hubungan antara konsentrasi dari suatu konsistensi
berwarna yang terdapat dalam larutan dengan transmisi cahaya dan
mengemukakan bahwa intensitas cahaya monokromatis akan menurun secara
eksponensial bila konsentrasi substansi penyerap cahaya meningkat secara
aritmatik.
3. Hukum Beer – Lambert
Pada ketebalan medium tertentu, hubungan antara konsentrasi substansi
penyerap dengan serapan atau absorbennya merupakan garis lurus (hubungan
linier) dengan kemiringan. Bila cahaya monokromatis melalui suatu larutan
berwarna, jumlah cahaya yang di serap menurunkan secara eksponensial,
sebanding dengan :
Panjang lintasan / kolom cahaya yang melalui larutan
Kadar zat terlarut dalam larutan yang menyerap cahaya
2
A = K . c . d
Keterangan :
A = Absorbens atau Extingsi
K = Koefisien penyerapan ( Extinnction ) molar dari bahan penyerap pada
panjang gelombang tertentu ( dm3 / mol cm ).
c = Konsentrasi molar dari senyawa penyerap ( mol/L)
d = Jarak yang dilalui sinar dalam senyawa penyerap (cm)
Untuk mengetahui analisis secara fotometris sinar tampak ada 3 langkah yang
dilakukan , yaitu :
Pembentukan warna
Pemilihan panjang gelombang
Membuat kurva kalibrasi / standar
Pembentukan warna biasanya ada beberapa yang dapat dipergunakan untuk
memilih cara mana yang akan dipakai. Zat pembentuk warna harus selektif dan
dengan zat-zat asing (pengganggu) tidak membentuk warna yang dapat
mengganggu.
Panjang gelombang yang dipakai untuk penentuan kuantitatif adalah panjang
gelombang dimana terjadi absorban yang maksimum. Hal ini dapat ditentukan
dengan membuat spectrum absorpsinya yaitu antara absorban Vs panjang
gelombang. Untuk membuat kurva kalibrasi atau standar agar memenuhi hokum
Beer maka perlu diukur absorban dari larutan standar.
3
III. PROSEDUR KERJA
Alat-alat :
1. Kuvet
2. Buret 50 mL
3. Gelas piala 250 mL
4. Labu ukur 100 mL
5. Labu ukur 25 mL
6. Pipet takar 10 mL
7. Standard dan klem
8. Labu semprot
9. Fotometer
Bahan-bahan :
1. Ammonium feri sulfat 500 ppm
2. Asam asetat 0,1 N
3. Asam salisilat 1%
Gambar alat
1. Filter fotometer
2. Labu ukur, gelas ukur, gelas piala, pump pipet, pipet gondok,
bahan.
4
Cara kerja
Pembentukan warna
a. Sediakan 7 buah labu ukur 25 mL dan 1 buah labu ukur 100 mL.
Dibuat larutan standar ammonium ferisulfat 25 ppm dengan jalan
mengambil 5 mL larutan ammonium ferisulfat 500 ppm dengan
teliti kemudian dimasukkan kedalam labu ukur 100 mL lalu
diencarkan sampai tanda batas dan dihomogenkan
b. Ke dalam masing-masing labu ukur 25 mL dimasukkan larutan
ammonium ferisulfat 25 ppm dengan mL larutan ammonium
ferisulfat 0 ; 0,5 ; 1,0 ; 2,0 ; 4,0 dan 7,0 ; 10,0 mL. Ke dalam
masing-masing labu ditambahkan 2 mL asam salisilat dan
diencerkan dengan asam asetat 0,1 N sampai tanda batas dan
dihomogenkan
c. Serahkan 1 buah labu ukur 25 mL dan beri etiket nama untuk
mendapatkan larutan tugas, tambahkan 2 ml asam salisilat ke
dalam larutan tugas dan encerkan sampai batas dengan larutan
asam asetat 0,1 N
Pengukuran dengan fotometer
a. Standarisasi alat fotometer dengan menggunakan larutan blanko
dan terakan pembacaan blanko ini dengan 100%T dengan
menggunakan panjang gelombang 440 nm.
b. Isi kuvet dengan larutan standar dan dibaca %T nya pada panjang
gelombang 440 nm.
5
c. Lakukan juga pengukuran %T deretan larutan standar ini pada
panjang gelombang 470 nm dan 610 nm. Dimana pada setiap
pertukaran panjang gelombang alat harus distandarisasi dengan
menggunakan larutan blanko dan terakan pembacaan blanko ini
dengan 100 %T.
d. Diukur %T larutan tugas pada panjang gelombang dimana
serapannya maksimum.
e. Dibuat kurva kalibrasi antara absorban dan konsentrasi
(Absorban yang diambil baik untuk deretan larutan standar
maupun larutan tugas adalah pada panjang gelombang yang
serapannya maksimum)
IV. HASIL PRAKTIKUM dan PEMBAHASANA. Hasil praktikum
Deretan larutan standar ammonium feri sulfat
Tabung ke I II III IV V VI VII
mL ammonium feri sulfat 0 0,5 1,0 2,0 4,0 7,0 10,0
mL asam salisilat 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0
mL asam asetat 0,1 N 23,0 22,5 22,0 21,0 19,0 16,0 13,0
Pengukuran larutan standar
[] Fe++ (ppm) 440 nm 470 nm 610 nm
0 100 %T 100 %T 100 %T
0,5 99 %T 100 %T 99 %T
1,0 98 %T 100 %T 99 %T
6
2,0 98 %T 100 %T 99 %T
4,0 97 %T 99 %T 98 %T
7,0 96 %T 98 %T 97 %T
10,0 92 %T 96 %T 94 %T
Cx 98 %T 100 %T 99 %T
Larutan Deret standar
Panjang gelombang 440 nm
0 ppm
%T = 100 %T → A = - log %T
A = - log 100 %
A = 0,0000
0,5 ppm
%T = 99 %T → A = - log %T
A = - log 99 %
A = 0.0043
1 ppm
%T = 98 %T → A = - log %T
A = -log 98 %
A = 0,0087
2 ppm
%T = 98 %T → A = - log %T
A = - log 98 %
A = 0,0087
4 ppm
%T = 97 %T → A = - log %T
A = - log 97%
A = 0,0132
7 ppm
%T = 96 %T → A = - log %T
7
A = - log 96 %
A = 0,0172
10 ppm
%T = 92 %T → A = - log %T
A = - log 92 %
A = 0,0362
[] Fe++ (ppm) T A
0 100 % 0,0000
0,5 99 % 0,0043
1,0 98 % 0,0087
2,0 98 % 0,0087
4,0 97 % 0,0132
7,0 96 % 0,0172
10,0 92 % 0,0362
Cx 98 %T 0,0087
Panjang gelombang 470 nm
0 ppm
%T = 100 %T → A = - log %T
A = - log 100%
A = 0,0000
0,5 ppm
%T = 100 %T → A = - log %T
A = - log 100%
A = 0,0000
1 ppm
%T = 100 %T → A = - log %T
A = - log 100%
A = 0,0000
2 ppm
%T = 100 %T → A = - log %T
8
A = - log 100%
A = 0,0000
4 ppm
%T = 99 %T → A = - log %T
A = - log 99%
A = 0,0043
7 ppm
%T = 98 %T → A = - log %T
A = - log 98%
A = 0,0087
10 ppm
%T = 96 %T → A = - log %T
A = - log 96%
A = 0,0172
[] Fe++ (ppm) T A
0 100 % 0,0000
0,5 100 % 0,0000
1,0 100 % 0,0000
2,0 100 % 0,0000
4,0 99 % 0,0043
7,0 98 % 0,0087
10,0 96 % 0,0172
Cx 100% 0.0000
Panjang gelombang 610 nm
0 ppm
%T = 100 %T → A = - log %T
A = - log 100%
A = 0,0000
0,5 ppm
9
%T = 99 %T → A = - log %T
A = - log 99%
A = 0,0043
1 ppm
%T = 99 %T → A = - log 99%
A = 0,0043
2 ppm
%T = 99 %T → A = - log %T
A = - log 99 %
A = 0,0043
4 ppm
%T = 98 %T → A = - log %T
A = - log 98%
A = 0,0087
7 ppm
%T = 97 %T → A = - log %T
A = - log 97%
A = 0,0132
10 ppm
%T = 94 %T → A = - log %T
A = - log 94%
A = 0,02687
[] Fe++ (ppm) T A
0 100 % 0,0000
0,5 99 % 0,0043
1,0 99 % 0,0043
2,0 99 % 0,0043
4,0 98 % 0,0087
7,0 97 % 0,0132
10
10,0 94% 0,0268
Cx 99% 0,0043
Tabel Kurva kalibrasi antara absorban dengan konsentrasi pada 440 nm
Fe3+(ppm) 0 0,5 1,0 2,0 4,0 7,0 10,0 Cx
Absorban 0,000 0,0043 0,0087 0,0087 0,0132 0,0172 0,0362 0,0087
Dari ketiga diatas, dipilih salah satu yang mempunyai absorban maximum
untuk dijadikan untuk pengukuran Cx.
Absorban maximum diperoleh dari 440 nm, maka :
Cx diukur pada 440 nm
%T = 98 %T
A = -log 98%
A = 0,0087
11
Perhitungan kadar dari Cx
Diketahui :
Absorban Cx (Y) = 0,0087
y = 0.003x + 0.002
R² = 0.915
Penyeleseian :
Kadar (ppm) dari Larutan tugas (Cx) saya adalah : 0.0087= 0.003x + 0.002
= 2, 23 ppm
Pengamatan
No Panjang Gelombang (nm) Warna
1 440 Ungu
2 470 Biru
3 515 Hijau
4 585 Kuning
5 610 Orange
6 660 Merah
B. Pembahasan
Dari praktikum filter fotometris yang telah dilakukan, praktikan
mendapatkan 3 filter dengan λ berbeda yaitu 440 nm, 470 nm, dan 610 nm.
Larutan berwarna yang diukur akan menghasilkan nilai transmitan maupun
absorban yang berbeda pada masing-masing filter. Hal ini disebabkan karena
larutan akan menyerap sinar yang berlawanan (warna komplementer) dari warna
12
filter (λ) yang digunakan. Sedangkan sinar yang memiliki warna sama dengan
warna filter akan diteruskan (dibaca sebagai transmitan
V. KesimpulanDari praktikum yang telah dilakukan didapatkan :
Cx pada panjang gelombang 440
A = 0,0087 dan konsentrasinya = 2,23 ppm.
DAFTAR PUSTAKA
Bluedhowie, M, 1983, Petunjuk Praktikum Pengawasan Mutu Hasil
Pertanian I, Jakarta : Departemen Pendidikan Dan Kebudayaan.
Darmawangsa, Z.A, 1986, Penuntun Praktikum Analisis Instrumental.
Jakarta :CV.Grayuna.
Khopyor, S.N, 1984, Konsep Dasar Kimia Analisis .Jakarta : Universitas
Indonesia.
Mengetahui Padang, Juni 2014Dosen/ass Dosen Praktikan
N opriantika
13
Cx = 2,23 ppm