laporan uv-vis i
Post on 02-Jun-2018
271 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
8/10/2019 Laporan Uv-Vis i
1/18
UVVIS I
TEKNIK KIMIA | POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA 1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 TUJUAN PERCOBAAN
1.
Memahami prinsip analisa dengan menggunakan UV-VIS
2. Mampu mengoperasikan alat UV-VIS
3. Mampu mempersiapkan sampel dengan cermat
4.
Menganalisa sampel seperti kadar besi dalam air
1.2 DASAR TEORI
1.2.1 Spektrofotometri
Prinsip spektrofotometri didasarkan adanya interaksi dari energi radiasi
elektromagnetik dengan zat kimia. Dengan mengetahui interaksi yang terjadi,
dikembangkan teknik-teknik analisis kimia yang memanfaatkan sifat-sifat dari
interaksi tersebut. Hasil interaksi tersebut menimbulkan suatu atau lebih
peristiwa seperti pemantulan, pembiasan, interferensi, difraksi, penyerapan
(absorpsi), fluoresensi, dan ionisasi. Dalam analisis kimia, peristiwa absorpsimerupakan dasar dari spektrofotometri karena proses absorpsi tersebut bersifat
spesifik untuk setiap zat kimia (aplikasi kulitatif). Disamping itu adalah
kenyataan bahwa banyaknya absorpsi berbanding lurus dengan banyaknya zat
kimia (aspek kuantitatif). Jadi spektrofotometri adalah salah satu metode dalam
kimiaanalisa yang digunakan untuk menentukan komposisi suatu sampel baik
secara kuantitatif dan kualitatif yang didasarkan pada interaksi antara materi
dengan cahaya (wanibesak.wordpress, 2011).
1.2.2 Spektrofotometer UV-VIS
Spektrofotometer UV-Visible adalah alat yang digunakan untuk mengukur
transmitansi, reflektansi dan absorbsi dari cuplikan sebagai fungsi dari panjang
gelombang. Spektrofotometer sesuai dengan namanya merupakan alat yang
terdiri dari spektrometer dan fotometer. Spektrometer menghasilkan sinar dari
spektrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat
pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau yang diabsorbsi(wideliaikaputri.lecture.ub, 2014).
-
8/10/2019 Laporan Uv-Vis i
2/18
UVVIS I
TEKNIK KIMIA | POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA 2
1.2.3 Instrumentasi
Gambar 1. Instrumentasi Spektrometer UV-VIS
-
Sumber Cahaya
Pada spektrofotometri UV-VIS syarat sumber cahayanya adalah mampu
menghasilkan cahaya yang intensitasnya cukup besar di semua panjang
gelombang pada daerah UV (190 380) dan Visible (380 780). Sumber
cahaya yang biasa digunakan untuk daerah UV adalah lampu H2/D2dan untuk
daerah Visible biasa menggunakan lampu tungsten atau yang sering disebut
lampu wolfram. Namun dengan perkembangan zaman dibuat juga sumber
cahaya yang mampu menghasilkan cahaya pada panjang gelombang 185-900
nm yang sekaligus mencakup daerah UV dan Visible.
- Chopper
Chopper adalah sebuah piranti optis yang diletakkan setelah sumber
cahaya dan berguna menghalangi cahaya secara periodik sehingga cahaya
yang masuk sampel seperti terpotong-potong. Akibatnya signal listrik yang
dihasilkan detektor akan menjadi gelombang kotak dengan frekwensi tertentu.
- Monokromator
Monokromator adalah sebuah alat yang digunakan untuk memilih cahaya
monokromatik dengan panjang gelombang tertentu dari cahaya polikromatik.
Jenis monokromator yang saat ini banyak digunakan adalah grating dan
prisma.
-
8/10/2019 Laporan Uv-Vis i
3/18
UVVIS I
TEKNIK KIMIA | POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA 3
- Tempat Sampel
Pada spektrofotometri tempat sampel disebut juga kuvet. Kuvet biasanya
berbentuk balok dengan sisi yang dapat ditembus cahaya. Kuvet terbuat dari
quartz atau fused silica.
-
Detektor
Detektor berfungsi menangkap cahaya yang diteruskan dari sampel dan
mengubahnya menjadi arus listrik. Syarat-syarat sebuah detektor :
Memiliki kepekaan yang tinggi dan noise yang rendah
Respon konstan pada berbagai panjang gelombang
Mempunyai waktu respon yang cepat
Signal listrik yang dihasilkan harus sebanding dengan tenaga radiasi.
- Signal Processor
Signal processor terdiri dari berbagai rangkaian eletronika yang berfungsi
antara lain :
Amplifier berfungsi sebagai penguatan signal listrik
Filter Listrik berfungsi menyaring hanya signal yang frekwensinya sama
dengan chopper yang dapat lolos
Analog to Digital Converter
Averaging berfungsi untuk meningkatkan signal to noise ratio
1.2.4 Hukum Lambert-Beer dan Penerapan
Analisis dengan spektrofotometri UV-VIS selalu melibatkan pembacaan
absorbansi radiasi elektromagnetik oleh molekul atau radiasi elektromagnetikyang diteruskan. Keduanya dikenal sebagai absorbansi (A) tanpa satuan dan
transmitan dengan satuan persen (% T ). Apabila suatu radiasi elektromagnetik
dikenakan pada suatu larutan dengan intensitas radiasi semula (Io), maka
sebagian radiasi tersebut akan diteruskan (It), dipantulkan (Ir) dan diabsorpsi
(Ia) sehingga :
I0= Ir+ Ia+ It
-
8/10/2019 Laporan Uv-Vis i
4/18
UVVIS I
TEKNIK KIMIA | POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA 4
Harga Ir( 4 % ) dengan demikian dapat diabaikan karena pengerjaan dengan
metode spektrofotometri UVVis dipakai larutan pembanding sehingga :
I0= Ia+ It
Bouguer, Lambert dan Beer membuat formula secara matematik hubungan
antara transmitan atau absorbansi terhadap intensitas radiasi atau konsentrasi
zat yang akan dianalisa dan tebal larutan yang mengabsorpsi sebagai :
A = b C
T =
= 10
bC
A = log
= b C
Dimana:
T = Persen transmitan C = Konsentrasi
I0 = Intensitas radiasi yang datang b = Tebal kuvet
It = Intensitas radiasi yang diteruskan A = Absorbansi
= Absorpsivitas molar ( L mol-1cm-1)
Dari persamaan gabungan Hukum Lambert-Beer dapat terlihat bahwa jika kita
melakukan pengukuran suatu unsur yang sama pada panjang gelombang yangsama dalam kuvet sampel yang sama pula, maka akan tampak hubungan linear
antara absorbansi (A) dan konsentrasi (C), selama absorpsivitas molar () dan
tebal kuvet (b) konstan (Adam dkk, 2007).
Dalam analisa kuantitaif spektrofotometri UV-VIS, pengukuran
absorbansi atau transmitansi dibuat berdasarkan satu rangkaian larutan larutan
pada panjang gelombang yang telah ditetapkan. Panjang gelombang yang
paling sesuai ditentukan dengan membuat spektrum absorbsi dimana panjang
gelombang yang paling sesuai itu adalah yang menghasilkan absorbansi
maksimum. Selanjutnya panjang gelombang ini digunakan untuk pengukuran
kuantitatif. Dengan menggunakan panjang gelombang dari absorbansi
maksimum, maka jika terjadi penyimpangan (deviasi) kecil panjang
gelombang dari cahaya masuk hanya akan menyebabkan kesalahan yang kecil
dalam pengukuran tersebut (Adam dkk, 2007).
-
8/10/2019 Laporan Uv-Vis i
5/18
UVVIS I
TEKNIK KIMIA | POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA 5
BAB II
METODOLOGI
2.1 ALAT DAN BAHAN
2.1.1 Alat yang digunakan :
1.
Spektrofotometer UV-Visible
2. Pipet volume 5 ml, 10 ml, 25 ml
3. Gelas kimia 100 ml
4. Pipet tetes
5.
Bulp
6.
Labu ukur 50 ml, 100 ml
7. Botol semprot
2.1.2 Bahan yang digunakan :
1. Larutan induk Fe3+100 ppm
2.
Larutan orto phenantroline
3.
Larutan hidroksilamin klorida
4. Larutan buffer asetat
5. Aquadest
6. Sampel air
2.2 PROSEDUR PERCOBAAN
A.
Pembuatan larutan Fe3+10 ppm
1.
Memipet 10 ml larutan Fe3+
100 ppm lalu dimasukkan kedalam labu ukur 100
ml
2.
Menambahkan aquadest sampai tanda batas dan mengocoknya
B. Pembuatan larutan standar Fe2+
1. Memipet masing-masing 1 ml, 2 ml, 4 ml, 8 ml, dan 12 ml larutan Fe3+10 ppm
lalu dimasukkan kedalam labu ukur 50 ml
-
8/10/2019 Laporan Uv-Vis i
6/18
UVVIS I
TEKNIK KIMIA | POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA 6
2.Menambahkan masing-masing larutan dengan 5 ml larutan hidroksilamin
klorida, 5 ml larutan buffer asetat, dan 5 ml larutan orto phenantroline secara
berurutan
3.
Menambahkan aquadest sampai tanda batasnya dan mengocoknya
C.
Pembuatan blanko
1.Memipet 5 ml larutan hidroksilamin klorida, 5 ml larutan buffer asetat, dan 5
ml larutan orto phenantroline lalu dimasukkan kedalam labu ukur 25 ml secara
berurutan
2.Menambahkan aquadest sampai tanda batasnya dan mengocoknya
D. Pembuatan Sampel
1.Memipet 25 ml sampel air lalu dimasukkan kedalam labu ukur 50 ml
2.Menambahkan sampel dengan 5 ml larutan hidroksilamin klorida, 5 ml larutan
buffer asetat, dan 5 ml larutan orto phenantroline secara berurutan
3.Menambahkan aquadest sampai tanda batasnya dan mengocoknya
E.
Pengoperasian Alat
1. Menghubungkan spektrofotometer UV Visible dengan sumber listrik.
2. Menghidupkan alat dengan menekan tombol power dan menunggu kalibrasi.
3. Menekan single wavelenght.
4. Mengganti %T dengan Abs
5. Memasukkan nilai yaitu 510 nm (max unsur Fe)
6. Memasukkan kuvet yang berisi larutan blanko ke dalam alat uv vis dan
menutupnya7. Menekan tombol zero lalu menunggu sampai muncul angka 0,000 A
(Absorbansi)
8. Mengeluarkan kuvet yang berisi larutan blanko lalu mengganti dengan larutan
stndar dengan konsentrasi 0,2 ppm (sebelum memasukan larutan standar,
sebaiknya kuvet dibilas dengan aquadest dan sedikit larutan standar)
9. Memasukkan kedalam alat uvvisible dan menutupnya, lalu menekan Read.
10.
Menunggu nilai absorbansi dan mencatat nilainya.
-
8/10/2019 Laporan Uv-Vis i
7/18
UVVIS I
TEKNIK KIMIA | POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA 7
11.Melakukan prosedur yang sama pada poin 8-10 dengan mengganti larutan
standar yang lain dan terakhir larutan sampel
2.3 SAFETY ALAT DAN BAHAN
Jas Lab
Pada setiap praktikum yang dilaksanakan, dibutuhkan Jas Lab. Hal itu
disebabkan untuk melindungi tubuh dari cairan asam atau larutan yang berbahaya
lainnya. Selain itu Jas Lab berfungsi sebagai Safety yang wajib digunakan saat
praktikum.
Masker
Pada saat mereaksikan bahan-bahan kimia tidak menutup kemungkinan kalau
hasil reaksi dapat berupa zat berfase gas. Jadi masker digunakan utamanya untuk
melindungi alat pernapasan agar gas-gas hasil reaksi tidak terhirup.
Sarung Tangan
Pada praktikum yang menggunakan bahan-bahan kimia penggunanaan sarung
tangan menjadi sangat penting. Misalnya pada bahan kimia yang bersifat korosif,
apabila terkena paparan langsung pada kulit mengakibatkan dampak yang buruk
seperti gatal-gatal, luka bakar, dan iritasi serius.
-
8/10/2019 Laporan Uv-Vis i
8/18
UVVIS I
TEKNIK KIMIA | POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA 8
BAB III
HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 DATA PENGAMATAN
Tabel 3.1 Data Absorbansi Larutan
No Larutan Konsentrasi (ppm) Absorbansi
1 Larutan Standar 0,2 0,049
0,5 0,221
0,8 0,341
1,1 0,502
1,4 0,571
2 Larutan Blanko 0,0 0,000
Tabel 3.2 Data Absorbansi Larutan Sampel
No Larutan Sampel Absorbansi
1 Air Sumur 0,044
2 Air Rawa 0,419
3 Air Sungai 0,166
Tabel 3.3 Persamaan Garis (Konsentrasi vs Absorbansi)
Persamaan Garis R
Y = 0,4417X0,0165 0,9841
3.2 HASIL PERHITUNGAN
Tabel 3.4 Data Hasil Perhitungan
No Sampel Faktor Pengenceran
(fp)
Konsentrasi (ppm)
1 Air Sumur 1,25 0,1712
2 Air Rawa 1,25 1,2325
3 Air Sungai 1,25 0,5165
-
8/10/2019 Laporan Uv-Vis i
9/18
UVVIS I
TEKNIK KIMIA | POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA 9
3.3 PEMBAHASAN
Percobaan ini bertujuan untuk memahami prinsip analisa menggunakan UV-
VIS serta dapat mengoperasikannya, kemudian dapat membuat sampel dengan cermatdan menganalisanya. Prinsip dasar dari alat UV-VIS adalah spektrofotometri, yaitu
pengukuran besarnya serapan cahaya oleh molekul. Spektrofotometri merupakan
gabungan dari spektrometer dan fotometer. Spektrometer adalah alat untuk
menghasilkan spektrum sinar berwarna dengan panjang gelombang tertentu
(monokromator), sedangkan fotometer adalah alat untuk mengukur intensitas sinar
yang dihasilkan oleh monokromator.
Pada percobaan ini panjang gelombang 510 nm digunakan sebagai panjang
gelombang untuk menganalisa kadar besi, pada panjang gelombang tersebut
absorbansi sinar mempunyai nilai maksimum yang artinya pada panjang gelombang
tersebut sinar yang dipancarkan akan diserap maksimum oleh larutan.
Sampel yang digunakan adalah air sumur, air rawa dan air sungai. Masing-
masing sampel tersebut diduga mengandung ion Fe3+ yang nantinya akan dianalisa
dan dihitung konsentrasinya.
Untuk dapat menentukan konsentrasi dari sampel maka digunakan larutan
standar. Larutan standar dibuat dengan konsentrasi yang bervariasi, dimaksudkan agar
konsentrasi sampel yang akan dianalisa hampir sama atau mendekati dengan
konsentrasi larutan standar yang dibuat. Konsentrasi larutan standar yang digunakan
yaitu 0,2 ppm, 0,5 ppm, 0,8 ppm, 1,1 ppm, dan 1,4 ppm. Pada masing-masing larutan
standar ditambahkan 5 ml hidroksilamin klorida yang gunanya untuk mereduksi Fe3+
menjadi Fe2+ karena nantinya ion Fe2+ akan berikatan dengan orto-phenantroline
membentuk senyawa kompleks. Penambahan 5 ml buffer asetat bertujuan untuk
menjaga pH agar tetap stabil (suasana asam) karena dikhawatirkan jika pH terlalu
besar akan terbentuk endapan Fe(OH)2. Sedangkan penambahan 5 ml orto-
phenantroline digunakan untuk mengomplekskan larutan agar menjadi senyawa
kompleks (berwarna) karena pada dasarnya larutan yang mengandung ion besi adalah
larutan yang tidak berwarna. Reaksi pengomplekskan yang terjadi adalah sebagai
berikut :
-
8/10/2019 Laporan Uv-Vis i
10/18
UVVIS I
TEKNIK KIMIA | POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA 10
Fe2+
+ [Fe(C18H8N2)]2+
Berdasarkan hasil analisa, nilai absorbansi larutan standar didapat seperti pada
tabel pengamatan. Nilai absorbansi akan dihubungkan dengan masing-masing
konsentrasi larutan standar sehingga berdasarkan kurva standar didapat persamaan
garis Y = 0,4417X-0,0165 dengan R2= 0,9841. Persamaan ini akan dijadikan acuan
dalam menentukan konsentrasi sampel. Dapat terlihat bahwa semakin besar
konsentrasi larutan standar maka semakin besar pula nilai absorbansinya. Hal ini
berarti semakin besar konsentrasinya maka semakin banyak cahaya yang diserap.
Pada prosedur persiapan larutan sampel terdapat sedikit perbedaan dimana
sampel air yang digunakan sebanyak 80 ml bukan 25 ml. ketika digunakan sampel air
sebanyak 25 ml maka didapatkan warna larutan sampel yang bening, ini menandakan
kadar besi yang ada pada sampel sangat kecil. Oleh karena itu dengan memperbanyak
sampel yang digunakan menjadi 80 ml diharapkan warna larutan sampel yang
terbentuk bisa menjadi lebih tua dibandingkan dengan warna larutan standar yang
paling pucat tetapi warnanya tidak lebih pekat dari warna larutan standar yang paling
pekat (1,4 ppm), sehingga perhitungan penentuan kadar menggunakan kurva standar
akan lebih akurat.
Nilai absorbansi untuk sampel air didapat seperti pada tabel pengamatan. Padadasarnya nilai absorbansi untuk larutan sampel tidak boleh lebih besar ataupun lebih
kecil dari absorbansi larutan standar. Namun pada percobaan ini nilai absorbansi
sampel air sumur berada dibawah absorbansi larutan standar, hal ini terjadi karena
kandungan besi didalam sampel sangatlah kecil, sehingga saat cahaya diarahkan ke
sampel sebagian besar cahaya diteruskan dan hanya sebagian kecil yang diserap.
Cahaya yang diserap inilah yang diukur sebagai absorbansi.
NN
-
8/10/2019 Laporan Uv-Vis i
11/18
UVVIS I
TEKNIK KIMIA | POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA 11
Berdasarkan hasil perhitungan, konsentrasi untuk sampel didapat seperti pada
tabel perhitungan. Berdasarkan keputusan menteri kesehatan RI tahun 2002 (907 /
MENKES / SK / VII / 2003) kadar besi yang diperbolehkan terkandung didalam air
sehingga air dikatakan air bersih adalah 0,3 mg/L (ppm). Maka dapat disimpulkan air
sumur adalah air yang layak dikonsumsi sedangkan untuk air sungai dan air rawa
dapat dimanfaatkan sebagai air bersih setelah diolah terlebih dahulu.
-
8/10/2019 Laporan Uv-Vis i
12/18
UVVIS I
TEKNIK KIMIA | POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA 12
BAB IV
PENUTUP
4.1 KESIMPULAN
-
Konsentrasi sampel air sumur adalah 0,1712 ppm
- Konsentrasi sampel air rawa adalah 1,2325 ppm
- Konsentrasi sampel air sungai adalah 0,5165 ppm
-
Air sumur layak dikonsumsi sedangkan air rawa dan air sungai harus diolah
terlebih dahulu untuk dikonsumsi
4.2 SARAN
- Pada proses pembuatan larutan sampel, pastikan warna dari larutan sampel harus
berada dikisaran warna terpucat dan warna terpekat larutan standar.
-
Sebelum menggunakan kuvet harus dibilas dengan aquadest dan larutan yang
hendak dimasukkan.
- Pada saat pengukuran absorbansi tutup alat harus rapat agar tidak ada cahaya lain
yang masuk.
-
Untuk analisa kuantitatif panjang gelombang yang digunakan harus panjang
gelombang maksimum agar hasil analisa akurat.
-
8/10/2019 Laporan Uv-Vis i
13/18
UVVIS I
TEKNIK KIMIA | POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA 13
DAFTAR PUSTAKA
Adam dkk. 2007. Kimia Analitik. Malang. Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah
Kejuruan
Anonim. 2011. Pengertian dasar spektrofotometer UV-VIS. http:// wanibesak.wordpress.
com/2011/07/04/pengertian-dasar-spektrofotometer-vis-uv-uv-vis/ . Diakses pada
tanggal 15 Desember 2014. 11:21 WITA
Anonim. 2014. Materi Spektrofometri. http:// wideliaikaputri.lecture.ub.ac.id/ Materi-
Spektrofotometri. Diakses pada tanggal 15 Desember 2014. 10:16 WITA
Peraturan Menteri Kesehatan R.I No : 907/MENKES/SK/VII/2003. Tentang Persyaratan
Kualitas Air Bersih.
Tim Penyusun. 2014. Penuntun Praktikum Kimia Analisa Instrumen. Samarinda. Polnes
-
8/10/2019 Laporan Uv-Vis i
14/18
UVVIS I
TEKNIK KIMIA | POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA 14
-
8/10/2019 Laporan Uv-Vis i
15/18
UVVIS I
TEKNIK KIMIA | POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA 15
PERHITUNGAN
A.
Pengenceran Larutan
-
Larutan Fe
3+
10 ppm dari larutan induk 100 ppmV1 x M2 = V2 x M2
V1 x 100 ppm = 100 ml x 10 ppm
V1 = 10 ml
-
Larutan Standar 0,2 ppm
V1 x M1 = V2 x M2
V1 x 10 ppm = 50 ml x 0,2 ppm
V1 = 1 ml
-
Larutan Standar 0,5 ppm
V1 x M1 = V2 x M2
V1 x 10 ppm = 50 ml x 0,5 ppm
V1 = 2,5 ml
-
Larutan Standar 0,8 ppm
V1 x M1 = V2 x M2
V1 x 10 ppm = 50 ml x 0,8 ppm
V1 = 4 ml
- Larutan Standar 1,1 ppm
V1 x M1 = V2 x M2
V1 x 10 ppm = 50 ml x 1,1 ppm
V1 = 5,5 ml
-
Larutan Standar 1,4 ppm
V1 x M1 = V2 x M2
V1 x 10 ppm = 50 ml x 1,4 ppm
V1 = 7 ml
-
8/10/2019 Laporan Uv-Vis i
16/18
UVVIS I
TEKNIK KIMIA | POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA 16
B. Penentuan Konsentrasi Sampel
Berdasarkan kurva standar (konsentrasi vs absorbansi) diperoleh persamaan garis
Y=0,4417X - 0,0165 dengan R2= 0,9841
- Air Sumur (Y = 0,044)
Y = 0,4417X0,0164
0,044 = 0,4417X0,0164
X = 0,1370 ppm
Konsentrasi sampel = 0,1370 ppm x fp
0,1370 ppm x
0,1712 ppm
-
Air Rawa (Y = 0,419)
Y = 0,4417X0,0164
0,419 = 0,4417X0,0164
X = 0,9860 ppm
Konsentrasi sampel = 0,9860 ppm x fp
0,9860 ppm x
1,2325 ppm
y = 0.4417x - 0.0165
R = 0.9841
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0 0.5 1 1.5
Absorbansi
Konsentrasi
Kurva Standar
Series1
Linear (Series1)
-
8/10/2019 Laporan Uv-Vis i
17/18
UVVIS I
TEKNIK KIMIA | POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA 17
- Air Sungai (Y = 0,166)
Y = 0,4417X0,0164
0,166 = 0,4417X0,0164
X = 0,4132 ppm
Konsentrasi sampel = 0,4132 ppm x fp
0,4132 ppm x
0,5165 ppm
-
8/10/2019 Laporan Uv-Vis i
18/18
UVVIS I
TEKNIK KIMIA | POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA 18
GAMBAR ALAT
top related