Laporan Praktikum Kimia Dasar: Spektrofotometri

BAB I
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

    Salah satu metode analisis kimia, baik untuk analisis kuantitatif maupun untuk analisis kualitatif adalah analisis dengan menggunakan alat instrumentasi fotometer. Alat spektrofotometer mengukur serapan sinar yang kontinyu melalui sampel bahan kimia baik berupa senyawa maupun berupa atom. Tergantung jenis sinar yang dideteksi, dikenal spektrofotometer sinar tunggal yang dipakai untuk kawasan spektrum ultravioletdan cahaya tampak (UV-visible), juga dikenal spektrofotometer sinar ganda yang dapat mendeteksi sampai kawasan spektrum inframerah (Sari, 2010).

    Gelombang elektromagnetik atau sering pula disebut radiasi elektromagnetik (REM) adalah sejenis energi yang disebarkan oleh suatu sumber cahaya dan bergerak lurus ke depan. Gelombang elektromagnetik dapat berupa cahaya tampak, panas radiasi, sinar X, sinar UV, gelombang mikro, gelombang radio, dan lain sebagainya (Harmita, 2006).

    Spektrofotometri merupakan salah satu cabang analisis instrumental yang mempelajari interaksi antara atom atau molekul dengan radiasi elektromagnetik. Interaksi antara atom atau molekul dengan radiasi elektromagnetik dapat berupa hamburan (scattering), absorpsi (absorption), atau emisi (emission). Interaksi antara radiasi elektromagnetik dengan atom atau molekul yang berupa absorbsi melahirkan spektrofotometri absorpsi antara lain spektrofotometri ultraviolet (UV), spektrofotometri sinar tampak (VIS), spektofotometri infra merah (IR).

    Praktikum ini dilakukan agar praktikan dapat mengetahui cara menentukan konsentrasi sampel dengan menggunakan spektrofotometer.

1.2 Maksud dan Tujuan Percobaan

1.2.1 Maksud Percobaan

    Maksud dari percobaan adalah untuk memberikan pemahaman kepada praktikan mengenai cara penentuan panjang gelombang maksimum serapan dengan menggunakan spektrofotometer.

1.2.2 Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan adalah sebagai berikut:

1. Menentukan panjang geombang maksimum serapan larutan CuSO₄.
2. Menggambarkan kurva kalibrasi larutan CuSO₄.
3. Menentukan konsentrasi Cu dalam sampel dengan menggunakan spektrofotometer.

1.3 Prinsip Percobaan

    Adapun prinsip dari percobaan adalah menentukan panjang gelombang maksimum serapan larutan CuSO₄ 0,1 M, menggambarkan kurva kalibrasi larutan CuSO₄, serta menentukan konsentrasi Cu 0,04 M, 0,06 M, dan 0,1 M dalam sampel dengan menggunakan spektrofotometer.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

    Analisis kimia bertujuan untuk mengetahui komposisi suatu zat atau campuran zat yang merupakan informasi kualitatif mengenai ada atau tidak adanya suatu unsur atau komponen dalam contoh. Validasi metode adalah proses yang dilakukan di labolatorium bahwa karakteristik metode analisis memenuhi persyaratan sesuai penggunaannya dengam (Anonim dalam Sudjarwo, dkk., 2013). Menurut USP XXXI dalam Sudjarwo, dkk. (2013), karakteristik metode analisis dinyatakan sebagai parameter analisis, yaitu selektifitas/spesifisitas, linieritas, batas kuantitasi, batas deteksi, presisi, akurasi, ruggedness, dan ketegaran (robustness). Metode spektrofotometri sering dilakukan karena mempunyai sensitifitas yang tinggi, cara pengerjaan sederhana, cepat, dan biaya relatif murah (Mulja dan Syahrani dalam Sudjarwo, dkk., 2013).

2.1 Mekanisme Kerja Spektrofotometer

    Alat spektrofotometer mengukur serapan sinar yang kontinyu melalui sampel bahan kimia baik berupa senyawa maupun berupa atom. Tergantung jenis sinar yang dideteksi, dikenal spektrofotometer sinar tunggal yang dipakai untuk kawasan spektrum ultravioletdan cahaya tampak (UV-visible), juga dikenal spektrofotometer sinar ganda yang dapat mendeteksi sampai kawasan spektrum inframerah (Sari, 2010).

    Spektrofotometri merupakan metode analisis kimia yang berdasarkan interaksi energi dengan materi. Alat untuk analisis secara spektrofotometri disebut Spektrofotometer, yang dapat digunakan untuk menganalisa suatu senyawa secara kuantitatif maupun kualitatif. Metode analisis yang umum digunakan adalah dengan spektrofotometer UV-Vis (Mulja dan Suharman dalam Suharmanto dan Fredy, 2013).

    Adapun menurut Yanlinastuti, dkk. (2011), spektrofotometer UV-Vis adalah alat untuk analisa unsur-unsur berkadar rendah secara kuantitatif maupun secara kualitatif. Penentuan secara kualitatif berdasarkan puncak-puncak yang dihasilkan pada spektrum suatu unsur tertentu pada panjang gelombang tertentu, sedangkan penentuan secara kuantitatif berdasarkan nilai absorbansi yang dihasilkan dari spektrum senyawa kompleks unsur yang dianalisa dengan pengompleks yang sesuai.

    Sumber radiasi elektromagnetik dalam spektrofotometer akan melewati sampel yang berada pada kuvet. Metode yang digunakan merupakan metode in-vitro di mana sampel harus dimasukkan kedalam tempat sampel (kuvet). Dalam beberapa kasus analisis in-vitro tidak bisa dilakukan karena harus dilakukan analisis secara langsung dan ada beberapa sampel akan berubah ketika dimasukkan kuvet. Apabila tidak bisa dilakukan analisis secara in-vitro maka harus dilakukan secara in-situ, yang berarti alat yang digunakan dimasukkan ke dalam larutan yang dianalisis (Suharmanto dan Fredy, 2013).

    Spektroskopi ultraviolet-visible atau spektrofotometri ultraviolet-visible melibatkan spekroskopi foton dalam bagian UV-visible. Ini berarti bahwa alat tersebut menggunakan lingkup cahaya tampak dan juga berdekatan (dekat dengan ultraviolet (UV) dan dekat pula dengan inframerah). Penyerapan cahaya yang tampak tersebut secara langsung memberikan efek pada warna bahan kimia yang terlibat. Dalam lingkup spektrum elektomagnetik, molekul-molekul yang ada mengalami transisi elektron. Teknik ini bersifat komplementer untuk spektroskopi fluoresensi (Iqbal dan Ameera, 2011).

    Gelombang elektromagnetik atau sering pula disebut radiasi elektromagnetik (REM) adalah sejenis energi yang disebarkan oleh suatu sumber cahaya dan bergerak lurus ke depan. Gelombang elektromagnetik dapat berupa cahaya tampak, panas radiasi, sinar X, sinar UV, gelombang mikro, atau gelombang radio. (Harmita, 2006).

    Spektrum UV-Vis merupakan hasil interaksi antara radiasi elektromagnetik (REM) dengan molekul. REM merupakan bentuk energi radiasi yang mempunyai sifat gelombang dan partikel. Karena bersifat sebagai gelombang maka beberapa parameter perlu diketahui, misalnya panjang gelombang, frekuensi, bilangan gelombang dan serapan. REM mempunyai vektor listrik dan vektor magnit yang bergetar dalam bidang yang tegak lurus satu sama lain dan masing-masing tegak lurus satu sama lain dan tegak lurus pada arah perambatan radiasi (Harmita, 2006).

2.2 Hukum Lambert-Beer

    Metode spektrofotometri sering digunakan dalam cara kuantitatif untuk menentukan konsentrasi dari spesies terabsorbsi dalam larutan, dengan menggunakan hukum Lambert-Beer (Iqbal dan Ameera, 2011):

A = log₁₀ (I/I_o) = e.b.c

di mana A adalah absorbansi terukur, Io adalah intensitas cahaya dari gelombang yang diberikan sedangkan I adalah intensitas tertransmisi. Pada rumus turunan, e adalah absortivitas molar, b adalah tebal kuvet (cm), dan c adalah konsentrasi (M) (Iqbal dan Ameera, 2011).

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Bahan Percobaan

    Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan adalah larutan CuSO4 0,04 M, 0,06 M, dan 0,1 M, akuades, dan tisu gulung.

3.2 Alat Percobaan

    Alat-alat yang digunakan dalam percobaan adalah labu ukur, pipet volume, erlenmeyer, spektofotometer UV-Vis, bulb, dan botol semprot.

3.3 Prosedur Kerja

3.3.1 Pembuatan Kurva Kalibrasi

    Adapun prosedur kerja pembuatan larutan standar CuSO4 dimulai dengan membuat deretan larutan CuSO4 dengan konsentrasi 0,04, 0,06, dan 0,1 M. Kedua, mengencerkan larutan dengan akuades. Selanjutnya, mengukur serapan setiap deretan larutan tersebut pada panjang gelombang maksimum dengan menggunakan akuades sebagai blanko atau referens. Terakhir adalah membuat kurva yang menghubungkan antara konsentrasi larutan CuSO4 dengan absorbansi terukur.

3.3.2 Penentuan Konsentrasi Larutan CuSO4

    Adapun prosedur kerja penentuan konsentrasi larutan CuSO4 dimulai dengan menyiapkan alat spektrofotometer UV-Vis. Kedua, menyalakan spektrofotometer dan menunggu sampai cahaya indikator spektrofotometer berwarna hijau. Langkah selanjutnya adalah menyediakan larutan akuades sampai cahaya indikator spektrofotometer berwarna hijau. Sementara itu, menyediakan larutan akuades dan larutan CuSO4 yang tidak diketahui konsentrasinya. Kemudian memasukkan larutan akuades dan larutan CuSO4 ke dalam kuvet (1) dan kuvet (2) berturut-turut dengan volume masing-masing seperempat sel kuvet. Lalu memasukkan kuvet yang berisi akuades di dalam sel alat dan mengatur hingga serapan (A) menunjukkan angka nol.Langkah terakhir adalah membuat plot serapan larutan sampel terhadap konsentrasi pada kalibrasi. Konsentrasi yang ditunjukkan hasil plot adalah konsentrasi CuSO4 dalam larutan atau menggunakan persamaan regresi linier pada kurva untuk mengetahui konsentrasi larutan tersebut.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

Tabel 1. Absorbansi Larutan CuSO4

No.	Konsentrasi CuSO4	Absorbansi
1.	0,040 M	0,393
2.	0,06 M	0,602
3.	X	0,817
4.	0,1 M	1,027

4.2 Reaksi

CuSO₄ + H₂O  → CuO + H₂SO₄

4.3 Grafik

4.4 Pembahasan

    Pengukuran panjang gelombang maksimum suatu larutan menggunakan spektrofotometer dapat dihasilkan atau dilakukan dengan mengikuti instrumen spektrofotometri yang di mana diperoleh panjang gelombang adalah 470 nm. Spektrofotometri adalah metode analisis yang berdasarkan pada pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu lajur larutan berwarna pada panjang gelombang spesifik dengan menggunakan monokrotor prisma atau kisi difraksi dan detektor vacuum phototube atau tabung foton hampa. Spektro UV-Vis merupakan hasil interaksi antara radiasi elektro magnetik (REM) dengan molekul. REM merupakan bentuk energi radiasi yang mempunyai sifat gelombang dan partikel (foton). Karena bersifat sebagai gelombang, maka beberapa parameter perlu untuk diketahui, misalnya panjang gelombang, frekuensi, bilangan gelombang dan serapan.

    Pada percobaan ini dibuat deret larutan standar dengan mengencerkan larutan induk 0,2 M. Deret larutan standar yang dibentuk dari pengenceran larutan induk 0,2 M adalah 0,04 M dibutuhkan 10 mL CuSO4, 0,06 M dibutuhkan 15 mL CuSO4, 0,08 M dibutuhkan 20 mL CuSO4, dan 0,1 M dibutuhkan 25 mL CuSO4. Nilai absorban yang diperoleh pada percobaan pertama adalah sebesar 0,429 pada konsentrasi 0,04 M. Dari nilai absorban tersebut, untuk membuat kurva kalibrasi maka kita memasukkan nilai absorban tersebut ke dalam rumus dari Hukum Lambert-Beer. Selanjutnya empat larutan tersebut kita ukur nilai absorbansinya sehingga diperoleh data seperti pada tabel 1 dan grafik di atas. Dari tabel tersebut dapat kita ketahui bahwa dari hasil percobaan yang kedua cukup bagus karena rentang nilai absorban yang dihasilkan dari konsentrasi 4 ppm sampai 12 ppm berada dalam rentang yang dianjurkan yaitu antara 0,2 – 0,8. Dari grafik tersebut dapat ketahui bahwa kurva kalibrasi merupakan perbandingan antara konsentrasi (M) dengan nilai absorban. Semakin besar konsentrasinya maka semakin besar nilai ansorbannya. Hasil data kami masukkan dalam persamaan garis regresi (linier) yaitu y = a + bx. Nilai a disini sangat kecil sehingga kami konstankan yaitu sama dengan 0 dan nilai b yaitu 1,0928, sehingga menggunakan rumus A = – log T.

Maka,

y = a + bx

y = 0 + 1,0928 . 0,08

y = 0,087424 m

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Panjang gelombang maksimum serapan larutan CuSO₄ adalah dengan mencoba satu per satu larutan CuSO₄ dengan berbagai konsentrasi kemudian dari hasil percobaan tersebut akan muncul angka yang menunjukkan panjang gelombang maksimum, yakni 470 nm.
2. Kurva kalibrasi larutan CuSO₄ dibuat berdasarkan data dari percobaan yang menunjukkan hubungan linier antara konsentrasi larutan dengan absorbansi pada tabel data.
3. Konsentrasi larutan sampel dapat diperoleh dengan membandingkan harga absorbansinya CuSO₄ dan larutan sampel sehingga diperoleh nilai 0,08 M.

5.2 Saran

    Dalam melakukan praktikum, perlu ketelitian dan kesungguhan setiap praktikan agar mendapatkan hasil yang baik.

DAFTAR PUSTAKA

Suharmanto, Edi dan Fredy Kurniawan, 2013, Adaptif Probeserat Optik untuk Spektrofotometer Genesys 10s Uv-Vis Generasi Kedua, Surabaya, Jurnal Sains dan Seni, 1(2): 2337-3520.

Harmita, 2006, Analisis Fisikokimia, Jakarta, Universitas Indonesia.

Iqbal, Syed Aftab dan Ameera Al Haddad, 2011, Textbook of Analytical Chemistry, New Delhi, Tilak Wasan.

Sari, Ni Ketut, 2010, Analisis Intrumentasi, Klaten, Yayasan Humaniora.

Sudjarwo, Poedjiarti S., Pramitasari, 2013, Validasi Spektrofotometri Visible untuk Penentuan Kadar Formalin dalam Daging Ayam, Surabaya, Jurnal Berkala Ilmiah Kimia Farmasi, 1(2):89-97.

Yanlinastuti, Anggraini D., S. Fatimah, Yusuf Nampira, 2011, Penentuan Kadar Zirkonium dalam Paduan U-Zr Menggunakan Spektrofotometer Uv-Vis dengan Pengompleks Arsenazo III, Yogyakarta, Jurnal Seminar Nasional SDM Teknologi, 56-70.

Tidak untuk disalin! 

Artikel ini dibagikan untuk memberi contoh dan menginspirasi:)