Spektrofotometer


  1. A.   Pendahuluan

Prinsip spektroskopi didasarkan adanya interaksi dari energy radiasi elektromagnetik dengan zat kimia. Dengan mengetahui interasi yang terjadi, dikembangkan teknik-teknik anaisis kimia yang memanfaatkan sifat-sifat dari interaksi tersebut. Hasil interaksi tersebut bisa menimbulkan satu atau lebih peristiwa, seperti : pemantulan, pembiasan, interferensi, difraksi, penyerapan (absorpsi), flouresensi, fosforisensi, dan ionisasi. Dalam analisis kimia, peristiwa absorpsi merupakan dasar dari cara spektroskopi karena proses absorpsi tersebut bersifat unik/spesifik untuk setiap zat kimia atau segolongan zat kimia(aplikasi kualitatif). Disamping itu adalah kenyataan bahwa bayaknya absorpsi berbanding lurus dengan banyaknya zat kimia (aplikasi kuantitatif).

Instrument yang digunakan disebut spektrofotometer yang telah dibuat dalam berbagai merek, model, dan jenis dengan tingkat kepekaan maupun reprodusibilitas yang semakin tinggi dan canggih. Untuk dapat memahami spektroskopi diperlukan pengetahuan tenang sifat-sifat radiasi elektromagnetik, interaksinya dengan zat, serta prinsip kerja maupun penggunaannya.

  1. B.   Dasar teori / tinjauan pustaka

Salah satu analisis untuk menentukan kadar suatu senyawa pada suatu sampel adalah dengan cara spektrofotometri. Spektrofotometri merupakan metode analisis yang didasarkan pada besarnya nilai absorbsi suatu zat terhadap radiasi sinar elektromagnetik. Prinsip kerja spektrofotometri adalah dengan menggunakan spektrofotometer yang pada umumnya terdiri dari unsur-unsur seperti sumber cahaya, monokromator, sel, fotosel, dan detektor. Sumber radiasi spektrofotometer dapat digunakan lampu deuterium untuk radiasi di daerah sinar ultraviolet sampai 350 nm, atau lampu filamen untuk sinar tampak sampai inframerah. Sinar yang dikeluarkan sumber radiasi merupakan sinar polikromatis, sehingga harus dibuat menjadi sinar monokromatis oleh monokromator. Radiasi yang melewati monokromator diteruskan ke zat yang akan diukur dan sebagian radiasinya akan diserap oleh zat tersebut. Zat yang  akan  diukur nilai  absorbannya diletakkan pada sel dengan wadah kuvet. Sinar yang diteruskan akan mencapai fotosel dan energi sinar diubah menjadi energi listrik. Namun, nilai yang dihasilkan dari spektrofotometer bukanlah nilai absorban (A) melainkan  transmitan  (T). Oleh karena itu nilai  T  tersebut harus dikonversi ke dalam nilai A zat yang diukur. Konversi menggunakan rumus A= – log % T. Konversi ini dilakukan karena yang terukur adalah nilai transmitan (besarnya sinar radiasi yang melewati zat dan ditangkap detektor), sedangkan yang diinginkan adalah nilai absorban (besarnya sinar radiasi yang terserap oleh zat) dari zat yang diukur.

Penentuan nilai absorban pada percobaan kali ini adalah untuk mengetahui kadar asam amino pada sampel kentang. Penambahan ninhirin dan piridin sebagai pereaksinya, yang selanjutnya dilakukan pemanasan. Menurut Winarno (1997), asam amino merupakan unit pembangun protein yang dihubungkan melalui ikatan peptida pada setiap ujungnya. Pemanasan asam amino dengan ninhidrin akan memberikan kompleks berwarna ungu. Intensitas warna tersebut sebanding dengan konsentrasi asam amino bebas dalam pengukuran absorban pada panjang gelombang yang paling tepat. Asam amino lisin mempunyai rantai cabang yang dapat bermuatan positif maupun negatif, tergantung lingkungannya. Asam amino lisin juga mempunyai rantai cabang gugus basa.

Day dan Underwood (1986) menyatakan bahwa untuk mendeteksi asam amino dalam suatu larutan, maka sebelum larutan tersebut ditetesi piridin dan ninhidrin serta dipanaskan terlebih dahulu. Piridin berguna untuk menganalisis kadar H2O dalam suatu zat dan menggeser reaksi kearah kanan. Ninhidrin adalah suatu reagen untuk mendeteksi asam amino dan menetapkan konsentrasinya dalam larutan. Senyawa ini adalah hidrat dari triketon siklik dan apabila bereaksi dengan asam amino akan menghasilkan zat berwarna ungu. Panjang gelombang yang paling tepat untuk warna larutan tersebut adalah 625 nm.

  1. C.   Tujuan percobaan
    1. Mahasiswa dapat menentukan panjang gelombang serapan maksimum larutan mengandung analit,
    2. Mahasiswa dapat membuat kurva standar analit,
    3.  Mahasiswa dapat menentukan konsentrasi analit dengan metoda spektrofotometri.
  1. D.   Alat dan bahan
  • alat

–       Spektrofotometer double beam atau spektronic 20

–       Kuvet

–       Labu takar

–       Pipet

–       Tissue

  • Bahan :

–       air suling

–       larutan K2CrO4 0,05 M

  1. E.    Cara kerja / pelaksanaan percobaan
    1. penentuan panjang gelombang serapan maksimum
      1. diisi kuvet bersih dengan larutan K2CrO4 0,05 M,
      2. diisi kuvet blanko dengan aquadest,
      3. dibaca serapan sinar / absorbansi (A) larutan K2CrO4 0,05 M pada kisaran panjang gelombang 400-700 nm. Pada setiap pergantian panjang gelombang, absorbansi dinolkan dengan larutan blanko,
      4. dibuat kurva hubungan panjang gelombang dengan absorbansi,
      5. ditentukan panjang gelombang serapan maksimum.
      6. pembuatan kurva standar
        1. dibuat seri larutan standar dengan cara diencerkan larutan K2CrO4 0,05 M sesuai table berikut :
No. tabung Volume K2CrO4 0,05 M (mL) Volume aquadest (mL) Konsentrasi larutan k2CrO4 hasil pengenceran (M)

Blanko

0,0

10,0

0

1

2,0

8,0

0,01

2

4,0

6,0

0,02

3

6,0

4,0

0,03

4

8,0

2,0

0,04

5

10,0

0,0

0,05

Tabel 1.

  1. dibuat kurva standar absorbansi vs konsentrasi K2CrO4, dengan absorbansi sebagai ordinat (sumbu Y), dan konsentrasi K2CrO4 sebagai absis (sumbu X),
  2. ditentukan persamaan garis lurusnya : Y = aX + b
  1. penentuan konsentrasi analit dalam larut sampel
  1. ditentukan absorbansi larutan sampel
  2. ditentukan konsentrasinya dengan cara menghitung dari persamaan garis lurus yang telah diperoleh.
  1. F.    Hasil pengamatan dan perhitungan

 

  1. Penentuan panjang gelombang serapan maksimum

Larutan

Panjang gelombang ( λ )nm

Absorbansi (A)

K2CrO4

432 nm

436 nm

438 nm

440 nm

442 nm

0.818

0.611

0.506

0.434

0.323

Tabel 2.

  1. Pembuatan kurva standar larutan

Panjang gelombang serapan maksimum : 432 nm

Larutan Konsentrasi (M) Absorbansi (A) Persamaan garis lurus ( Y = aX + b)
K2CrO4 0.01 M

0.02 M

0.03 M

0.04 M

0.05 M0.310

0.460

0.535

0.764

0.826

Y = 13.36X + 0.178

Tabel 3.

  1. Penentuan konsentrasi analit dalam larutan sampel

Absorbansi larutan sampel (Y) = 0.490

Konsentrasi analit dalam larutan sampel :

X = Y – b/a

= 0.490 –

=  0.490 – 0.013323

= 0.476677

= 0.48

  1. G.  Pembahasan

Dalam praktikum analisis spektrofotometri kami melakukan berbagai perlakuan terhadap bahan–bahan dan alat-alat yang digunakan untuk mencapai tujuan praktikum, pelakuan tersebut sebagai berikut :

  1. Membuat larutan K2CrO4 menjadi lima variasi yaitu 0,01 M, 0,02 M, 0,03 M, 0,04 M, dan 0,05 M.hal ini kami lakukan untuk memperoleh data Absorbansi vs Konsentrasi dengan menggunakan panjang gelombang maksimum (432 nm). Dengan adanya data tersebut, kami dapat membuat kurva standar dengan persamaan garis yang diperoleh dari data tersebut Y = 13.08X+0.183 dimana sumbu y = Absorbansi dan sumbu x = konsentrasi
  2. Memperlakukan larutan standar (K2CrO4) dengan larutan sampel secara sama-sama. Misalnya dalam penggunaan kuvet, kuvet yang digunakan haruslah sama. Hal ini dimaksudkan agar nilai yang diperoleh mendekati keakuratan.
  3. Memastikan tidak ada endapan di dalam larutan, agar tidak ada penghalang sinar monokromatis sehingga konsentrasi tidak akan bertambah besar dan data yang diperoleh mendekati keakuratan.
  4.  Selalu mengkalibrasi ulang alat spektrofotometri dengan larutan blanko agar ketika melakukan percobaan mendapatkan hasil yang mendekati keakuratan.
  1. H.   Kesimpulan

Panjang gelombang serapan maksimum yang dilakukan dengan menggunakan spektrofotometer dalam satuan nano meter (nm) yaitu semakin panjang gelombang yang diukur maka semakin kecil nilai absorbansinya. Seperti pada panjang gelombang 432 nm dapat dilihat nilai absorbansinya sekitar 0.818 A, sedangkan pada panjang 442 nm nilai absorbansinya adalah 0.323 A.

Tetapi konsentrasi larutan berbanding lurus dengan absorbansi yaitu semakin besar konsentrasinya maka semakin besar pua nilai absorbansinya. Sehingga pada saat konsentrasi k2CrO4 diturunkankan konsentrasinya menjadi 0.01 M maka nilai absorbansinya 0.310 A, lebih kecil dibanding dengan K2CrO4 ang konsentrasinya 0.05 M dengan nilai absorbansi 0.818 A.

Dengan kurva yang telah dibuat sebelumnya kita dapat mencari nilai konsentrasi dengan persamaan sebagai berikut X=Y-b/a .

 

  1. I.      Daftar pustaka

 

–       Day RA dan Underwood AL.1986. Analisis Kimia Kuantitatif edisi Kelima. Jakarta: Erlangga.

–       Hart H, Craine LE, Hart DJ.2003.Kimia Organik : Suatu kuliah singkat. Jakarta: Erlangga.

–       Karyadi, Benny. 1994. Kimia 2. Jakarta: Balai Pustaka.

–       Keenan R. 1992. Kimia untuk Universitas. Jakarta : Erlangga.

–       Mathias Laksi. 2000. Kimia Analitik Dasar. Bandung : Grafindo Media Utama.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s