LAPORAN PRAKTIKUM ANALISIS INSTRUMEN

PENENTUAN PANJANG GELOMBANG MAKSIMUM

SENYAWA KIMIA

OLEH:

ETI PUPITASARI F02109001

EVARISTA DINI OCTAVIA F02109041

WAHYU ARIF MURTHANDO F02109011

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS TANJUNGPURA

PONTIANAK

2012

Percobaan 1

PENENTUAN PANJANG GELOMBANG MAKSIMUM SENYAWA KIMIA

A. Tujuan Percobaan

a. Dapat menyiapkan larutan blanko dan sampel untuk digunakan dalam pengukuran

panjang gelombang maksimum larutan sampel.

b. Dapat menggunakan kuvet sebagai tempat sampel dan blanko.

c. Dapat mengoperasikan alat spektroskopi UV- Vis Cary 50 untuk menggunakan

panjang gelombang maksimum suatu senyawa.

B. Dasar Teori

Spektroskopi merupakan ilmu yang mempelajari interaksi antara materi

dengan radiasi elektromagnetik pada level mikroskopis. Interaksi antara materi dengan

radiasi elektromagnetik dapat berupa absorsp (penyerapan), transmisi, refleksi atau

disfraksi. Bentuk- bentuk interaksi ini bergantung pada alat yang digunakan dalam

spektroskpi. Interaksi antara materi dan radiasi elektromagnetik dapat menyebabkan

beberapa hal pada sampel yang sedang dianalisis diantaranya transisi elektronik, vibrasi

dan rotasi pada electron ikatan, atau perubahan arah spin pada inti atom yang bermuatan.

Semuanya ini menjadiprinsip dasar dalambeberapaalat spektroskopi. (Bassler Silverstein

and Morril, 1986)

Spektroskopi UV- Vis merupakan alat dengan tehnik spektroskopi yang

bekerja pada daerah panjang gelombang UV dan Visibel. Prinsip kerja alat ini adalah

berdasarkan absorpsi sebagian radiasi elektromagnetik dari sumber sinar oleh senyawa di

dalam sampel sehingga menyebabkan terjadinya transisi elektronik pada senyawa. Daerah

absorpsi sinar radiasi elektromagnetik pada daerah spektroskopi UV- Vis adalah pada

daerah panjang gelombang UV ( 200 nm- 400 nm) dan visible (400 nm- 800 nm). (Anna

Permanasari, 2008)

Transisi elektronik merupakan perpindahan electron dari orbital dalam

keadaan groundstate ke orbital dengan tingkat energy yang lebih tinggi. Adanya transisi

elektronik merupakan akibat dari interaksi antara radiasi elektromagnetik dengan

senyawa dalam sampel. Transisi electron bergantung pada senyawa penyerapnya yaitu

kromofor atau ausokrom. Kromofor merupakan suatu gugus kovalen tak jenuh yang

bertanggungjawab terhadap suatu absorpsi elektronik (gugus pergi yang menyerap suatu

radiasi elektromagnetik), contohnya asetilenik dan etilenik. Sedangkan ausokron

merupakan suatu gugus jenuh dengan electron bebas yang tidak menyerap pada daerah

UV dan Visibel tetapi jika terikat pada kromofor akan merubah panjang gelombang dan

intensitasnya.

Eksitasi electron dari keadaan dasar ke keadaan tereksitasi melalui dua tahap

yaitu tahap pertama adalah eksitasi M yang disebabkan oleh absobsi foton (hv) dan

memiliki waktu hidup 10-8 - 10-9 detik. Sedangkan tahap kedua merupakan relaksasi M*

menjadi spesies yang baru dengan reaksi fotokimia. Serapan pada daerah ultraviolet

mengakibatkan eksitasi elektron ikatan. Ikatan-ikatan yang ada dalam spesies dapat

dihubungkan dengan puncak absobsi atau panjang gelombang maksimum.

Jenis transisi elektronik yang terjadi pada suatu senyawa ada tiga yaitu

transisi yang meliputi electron ơ, π dan n.Transisi elektronik pada tingkat- tingkat energy

terjadi dengan mengabsorpsi radiasi sehingga menyebabkan terjadinya transisi ơ- ơ*

untuk ikatan tunggal, π ke π* untuk ikatan rangkap, dan n ke π* atau n ke ơ* untuk

electron bebas (S.M. Khopkar, 2008).

Setiap kromofor dalam suatu senyawa menyerap pada panjang gelombang

tertentu. Pada panjang gelombang tersebut kromofor akan menyerap energy yang

maksimum sehingga kurva absorbansinya pun memiliki puncak yang maksimum. Jadi

pada panjang gelombang tersebut kromofor akan memiliki nilai absorbansi yang

maksimum karena menyerap energy yang maksimum. Panjang gelombang ini disebut

panjang gelombang maksimum atau λmax. (S.M Khopkar, 2008)

Tabel 1. Panjang Gelombang Maksimum (λmax) beberapa kromofor

(…)

Secara sederhana dapat dikatan bahwa gugus kromofor merupakan

senyawa- senyawa yang memiliki ikatan rangkap. Apabila gugus dengan ikatan rangkap

ini terdapat dalam suatu senyawa dalam keadaan beselang- seling maka memungkinkan

terjadinya transisi elektronik yaitu perpindahan elektron dalam suatu ikatan rangkap yang

berselang- seling. Ikatan rangkap yang seperti ini disebut ikatan rangkap terkonjugasi.

Transisi elektron ini hanya dapat terjadi jika ada ikatan rangkap terkonjugasi dan elektron

bebas, sehingga dapat terukur oleh spektroskopi UV- Vis. Jadi, spektroskopi UV- Vis

memberikan informasi mengenai jumlah sistem konjugasi yang ada dalam suatu senyawa.

Beberapa syarat pengukuran untuk spektroskopi UV-Vis diantaranya

sampel dalam larutan menyerap pada daerah UV dan Visibel, larutan bisa bening atau

berwarna, pelarut tidak menyerap pada daerah sinar tampak, molekul senyawanya

memiliki ikatan rangkap atau electron non bonding. (Anna Permanasari, 2008)

Asam salisilat (asam ortohidroksibenzoat) merupakan asam yang bersifat

iritan lokal, yang dapat digunakan secara topikal. Terdapat berbagai turunan yang

digunakan sebagai obat luar, yang terbagi atas 2 kelas, ester dari asam salisilat dan ester

salisilat dari asam organik. Di samping itu digunakan pula garam salisilat. Turunannya

yang paling dikenal asalah asam asetilsalisilat. Salisilat umumnya bekerja melalui

kandungan asamnya. Hal tersebut dikembangkan secara menetap ke dalam salisilat baru.

Selain sebagai obat, asam salisilat juga merupakan hormon tumbuhan. (Ote Tatsuya,

2008).

C. Metodologi Percobaan

a. Alat dan Bahan

a. 1 Alat

No Nama Alat Ukuran Jumlah

1 Tabung Reaksi Sedang 2 buah

2 Gelas ukur 10 mL 1 buah

3 Gelas kimia 50 mL 2 buah

4 Kaca arloji Kecil 1 buah

5 Spatula Sedang 1 buah

6 Pengaduk Kaca Sedang 1 buah

7 Pipet Tetes Kecil 2 buah

8 Rak tabung reaksi Sedang 1 buah

a. Bahan

No Nama Bahan Ukuran Jumlah

1 Asam Salisilat - 25 gram

2 Metanol - 40 mL

3 Tissu - secukupnya

b. Skema Kerja

b.1 Penyiapan sampel dan Blanko

- Ditimbang

- Dilarutkan dalam pelarut etanol

- Dimasukkan kedalam tabung reaksi 1

25 gr Asam Salisilat

Larutan sampel asam salisilat

- Dimasukkan kedalam tabung reaksi 2

b.2 Pengukuran Panjang Gelombang dengan spektroskopi UV- Vis

Larutan Blanko

- dimasukkan ke dalam kuvet yang telah dibersihkan dengan tissue

hingga 2/3 tinggi kuvet

- dibersihkan bagian transparan kuvet dengan menggunakan tissu

- dimasukkan ke tempat kuvet dalam alat spektroskopi UV-Vis

- dipilih program “SCAN” pada monitor

- dipilih daerah panjang gelombang yang diinginkan (180- 300 nm)

- dipilih daerah absorbansi maksimum dari alat spektroskopi yaitu 10

- dipilih tab scan control medium

- Dipilih tab baseline

- Dipilih baseline correction

- Ditekan OK

Alat telah dikalibrasi

- Diambil kuvet yang berisi larutan blanko

- Diganti dengan kuvet yang telah berisi larutan sampel

- Dilakukan prosedur yang sama seperti larutan blanko

- Dicetak hasil scanning

Spektrum UV-Vis Asam Salisilat

- Ditentukan λ max

Panjang gelombang maksimum asam salisilat= 287,9 nm

D. Hasil Pengamatan

No Perlakuan Pengamatan

1 25 gram asam salisilat dilarutkan dalam 25 mL etanol Larutan Tak berwarna

2 Larutan Asam Salisilat (Larutan sampel) dimasukkan ke

dalam tabung rekasi 1.

Larutan Tak berwarna

3 Etanol (Larutan balnko) dimasukkan ke dalam tabung

reaksi 2.

Cairan Tak berwarna

4 Kuvet untuk larutan blanko dan sampel dibersihkan dari

pengotor dengan menggunakan tissue.

Kuvet bersih

Etanol

Larutan Blanko Etanol

5 Larutan blanko dimasukkan ke dalam kuvet hingga 2/3

tinggi kuvet.

Larutan Tak berwarna

6 Bagian transparan kuvet dibersihkan dengan

menggunakan tissue.

Kuvet bersih

7 Kuvet dimasukkan ke tempat kuvet dalam alat

spektroskopi UV-Vis

Kuvet bersih

8 Dipilih Program “Scan”pada layar monitor Muncul windows

pengukuran spektroskopi

UV-Vis

9 Dipilih daerah panjang gelombang 180- 300 nm

10 Dipillih nilai absorbansi maksimum 10

11 Dipilih tab scan control medium -

12 Dipilih baseline -

13 Dipilih baseline correction -

14 Ditekan OK -

15 Kuvet berisi blanko dikeluarkan dari alat spektroskopi Larutan Tak berwarna

16 Diganti dengan kuvet berisi larutan sampel Larutan Tak berwarna

17 Dilakukan prosedur yang sama seperti larutan blanko -

18 Hasil scanning dicetak Spektrum UV-Vis

19 Ditentukan panjang gelombang maksimum larutan asam

salisilat dalam etanol

λ max = 287,9 nm

E. Pembahasan

Percobaan kali ini adalah mengenai penentuan panjang gelombang

maksimum asam salisilat dengan menggunakan spektroskopi UV-Vis. Adapun prinsip

pengukuran dengan menggunakan spektroskopi UV- Vis adalah absorpsi sebagian cahaya

yang dipancarkan sumber sinar oleh suatu senyawa dalam sampel yang menghasilkan

energi sehingga menyebabkan terjadinya transisi elektronik dan apabila transisi elektronik

terjadi dalam satu tahap pada senyawa tersebut maka satu sistem konjugasi dapat terukur

pada spektroskopi UV-Vis dan diinterpretasikan dalam satu kurva.

Sampel yang digunakan dalam percobaan ini adalah asam salisilat dengan

struktur sebagai berikut:

Jika dilihat dari struktur asam salisilat diatas maka dapat diketahui bahwa terdapat

auksokrom pada struktur tersebut. Auksokrom merupakan suatu guugus jenuh dengan

elektron bebas yang tidak menyerap pada daerah UV-vis tetapi jika terikat pada kromofor

maka akan merubah panjang gelombang dan intensitas. Auksokrom yang terdapat pada

struktur asam salisilat tersebut adalah gugus –OH.

Asam salisilat dibuat dengan konsentrasi sebesar 500 ppm menggunakan

pelarut etanol. Tujuan digunakan pelarut etanol adalah agar dapat melarutkan asam

salisilat dengan baik, selain itu etanol juga bersifat transparan terhadap radiasi pada

panjang gelombang yang digunakan. Selain itu pelarut etanol hanya dapat melarutkan

asam salisilat tetapi tidak bereaksi dengan asam salisilat dan tidak menyerap cahaya pada

panjang gelombang asam salisilat. Larutan blanko memiliki panjang gelombang sebesar

210 nm. Larutan asam salisilat dalam etanol ini merupakan larutan sampel yang mana

dalam percobaan ini larutan sampel merupakan larutan yang akan diukur panjang

gelombang maksimumnya. Sedangkan larutan blankonya merupakan pelarut yang

digunakan yaitu etanol. Larutan blanko merupakan larutan yang dijadikan standar untuk

larutan sampel dan digunakan untuk mengkalibrasi alat spektroskopi UV-Vis cary 50.

Setelah larutan sampel dan larutan blanko siap, pengukuran dengan

menggunakan spektroskopi UV-Vis dapat dilakukan. Kuvet yang merupakan bagian dari

alat spektroskopi yang digunakan sebagai tempat menyimpan larutan blanko atau larutan

sampel yang akan dianalisis dibersihkan dari debu, minyak dan pengotor lain. Hal ini

bertujuan agar tidak terdapat pengotor- pengotor yang dapat mengganggu proses

pengukuran. Pengotor- pengotor yang terdapat di dalam kuvet dapat larut bersama larutan

sampel atau blanko sehingga larutan menjadi tidak murni karena yang terukur bukan

hanya senyawa asli dalam sampel tetapi juga senyawa pengotor dan akibatnya dapat

menyebabkan pergeseran panjang gelombang atau nilai absorbansi yang terukur. Untuk

membersihkan kuvet digunakan tissue dan dilakukan pembilasan dengan menggunakan

larutan yang akan dimasukkan ke dalam kuvet. Karena spektroskopi UV-Vis yang

digunakan adalah spektroskopi berkas tunggal dimana monokromatornya hanya dapat

mendeteksi satu panjang gelombang maka spektroskopi UV-Vis ini tidak dapat

melakukan pengukuran terhadap larutan sampel dan larutan blanko sekaligus, sehingga

pengukuran pertama yang dilakukan adalah terhadap larutan blanko yaitu etanol.

Pengukuran terhadap larutan blanko dilakukan sebelum larutan sampel diukur. Hal ini

bertujuan untuk mengkalibrasi alat spektroskopi yang digunakan serta menentukan

standar absorpsi alat terhadap pelarut murninya sehingga nilai absorbansi terhadap

senyawa yang dilarutkan dalam pelarut dapat ditentukan berikutnya oleh alat

spektroskopi.

Penyiapan alat spektroskopi UV-Vis juga disiapkan. Setelah larutan blanko

dimasukkan alat dihidupkan dan langsung dioperasikan. Pada praktikum kali ini

digunakan kurva standar kalibrasi dengan absorbansi 0-10 (10 adalah nilai absorbansi

maksimum yang dapat terukur oleh alat) dengan panjang gelombang 180-300 nm.

Panjang gelombang yang digunakan ini berlaku untuk sampel yang tidak berwarna.

Larutan sampel yang digunakan yaitu asam salisilat dalam etanol tidak berwarna. Daerah

panjang gelombang 180- 300 nm merupakan daerah panjang gelombang UV artinya

sampel yang tidak berwarna menyerap pada panjang gelombang UV.

Pada spektroskopi UV- Vis larutan asam salisilat dalam etanol akan

menyerap cahaya dari sumber sinar. Penyerapan cahaya terjadi pada panjang gelombang

tertentu. Dari hasil percobaan diperoleh panjang gelombang maksimal asam salisilat

dalam etanol adalah 287,9 nm dengan absorbansi bernilai 10. Pada panjang 287,9 asam

salisilat akan menyerap sebagian cahaya monokromatis sehingga terjadi penyerapan

energi. Pada panjang gelombang ini terjadi penyerapan energy secara maksimum

sehingga nilai absorbansinya pun maksimum. Energi maksimum yang diserap adalah

energy yang cukup digunakan oleh elektron- elektron dalam asam salisilat untuk

melakukan transisi elektronik. Transisi elektronik yang terjadi dalam asam salisilat ada

tiga yaitu transisi dari orbital ơ- ơ* untuk ikatan tunggal, π ke π* untuk ikatan rangkap,

dan n ke π* atau n ke ơ* untuk electron bebas. Hal ini terjadi karena asam salisilat

memiliki ikatan tunggal, rangkap dan elektron bebas.

Dari spektrum yang diperoleh terlihat ada 3 puncak yang terbentuk. Tiga

puncak ini menandakan ada dua sistem konjugasi yang terjadi pada asam salisilat. Sesuai

dengan struktur asam salisilat, sistem konjugasi yang pertama terjadi di dalam cincin

aromatik, konjugasi yang kedua terjadi pada ikatan phi di dekat oksigen yang memiliki

elektron bebas dan konjugasi yang ketiga mengarah pada gugus OH pada asam salisilat

karena atom O memiliki elektron bebas yang memungkinkan akan terjadi konjugasi.

Panjang gelombang maksimum yang diperoleh dari asam salisilat dalam

etanol adalah 287, 9 nm sedangkan panjang gelombang pelarut etanol adalah 210 nm. Hal

ini membuktikan bahwa pelarut tidak melakukan absorbsi pada panjang gelombang

absorpsi sampel.

Panjang gelombang maksimum ini penting diketahui dalam pengukuran

dengan menggunakan spektroskopi UV-Vis. Karena setiap senyawa hanya dapat

menyerap energy radiasi elektromagnetik pada panjang gelombang tertentu. Sehingga

untuk melakukan pengukuran terhadap konsentrasi sampel dalam larutan, penentuan

ikatan rangkap, dan penentuan jumlah ikatan rangkap terkonjugasi dalam suatu senyawa

hanya dilakukan pada panjang gelombang tertentu yang telah diketahui sebelumnya.

F. Kesimpulan

1. Panjang gelombang maksimum asam salisilat dalam pelarut etanol adalh 287,9 nm

dengan absorbansi sebesar 10.

2. Prinsip percobaan ini adalah absorpsi sebagian cahaya yang dipancarkan sumber

sinar oleh suatu senyawa dalam sampel sehingga sampel menyerap dan mampu

melakukan transisi elektronik.

3. Larutan sampel yang digunakan adalah asam salisilat dalam pelarut etanol.

4. Tujuan digunakan pelarut etanol adalah agar dapat melarutkan asam salisilat dengan

baik, transparan terhadap radiasi pada panjang gelombang yang digunakan, tidak

menyerap pada panjang gelombang asam salisilat dan tidak bereaksi dengan asam

salisilat.

5. Larutan blanko yang digunakan adalah pelarut etanol yang berfungsi sebagai larutan

yang dijadikan standar untuk larutan sampel dan untuk mengkalibrasi alat

spektroskopi UV-Vis cary 50.

6. Daerah panjang gelombang maksimum asam salisilat dalam etanol termasuk daerah

panjang gelombang UV.

7. Terdapat tiga sistem konjugasi dalam asam salisilat.

8. Transisi elektronik yang terjadi dalam asam salisilat ada tiga yaitu transisi dari

orbital ơ- ơ*, π ke π*, dan n ke π* atau n ke ơ* .

9. Hasil penentuan panjang gelombang suatu senyawa dapat dijadikan referensi untuk

melakukan pengukuran dengan spektroskopi UV-Vis.

DAFTAR PUSTAKA

Fessenden R.J dan J.S Fessenden. 2006. Kimia Organik Jilid 2 Edisi Ketiga. Jakarta:

Erlangga.

Khopkar, S.M. 2008. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta: UI- Press.

Permanasari, Anna. 2008. Spektrofotometri UV-Vis. (online). (anna-

permanasari.staf.upi.edu, dikunjunggi tanggal 10 Juni 2012).

Rath dan Blasche. 1988. Kimia Analisis Farmasi. Yogyakarta: UGM- Press.

Silverstein, Bassler and Morril. 1986. Penyidikan Spektrometrik Senyawa Organik.

Jakarta: Erlangga.

Tatsuya,Ote.2008.Kecepatan Disolusi. (online). ( http://otetatsuya.wordpress.com

dikunjungi tanggal 10 Juni 2012).