Pengembangan dan Pengukuran Kinerja Analitik Spektrofotometer Sinar Tampak ‘KuantiVis’ Berbasis Detektor Charge-couple Device

i

PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK
SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK ‘KUANTIVIS’
BERBASIS DETEKTOR CHARGE-COUPLE DEVICE

MULYATI

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

ii

iii

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pengembangan dan

Pengukuran Kinerja Analitik Spektrofotometer Sinar Tampak ‘KuantiVis’
Berbasis Detektor Charge-Couple Device adalah benar karya saya dengan arahan
dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada
perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya
yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam
teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, September 2014
Mulyati
NIM G44100075

ii

i

ABSTRAK
MULYATI. Pengembangan dan Pengukuran Kinerja Analitik Spektrofotometer
Sinar Tampak ‘KuantiVis’ Berbasis Detektor Charge-Couple Device. Dibimbing
oleh RUDI HERYANTO dan WISNU ANANTA KUSUMA.

Kemajuan teknologi memungkinkan pengembangan spektrofotometer alternatif
dari komponen sederhana seperti web camera dengan detektor charge-couple
device. Penelitian ini bertujuan mengembangkan spektrofotometer sinar tampak
‘KuantiVis’ dengan komponen elektronik dan perangkat lunak berbasis web
Spectral Workbench untuk sistem akuisisi data. Kinerja KuantiVis ditentukan
dengan memvalidasi pengukuran standar merah metil dalam etanol dan kadar
rhodamin B dalam sampel makanan (pacar cina). Keseluruhan hasil dibandingkan
dengan hasil pengukuran menggunakan Spectronic 20D+ dan Genesys 10UV.
Pengukuran standar merah metil dalam etanol menunjukkan linearitas dengan R2
0.9629, limit deteksi 0.6953 ppm, limit kuantisasi 2.1070 ppm, perolehan kembali
110.00%, dan simpangan baku relatif 7.59%. Hasil validasi KuantiVis telah
memenuhi kriteria standar Association of Analytical Communities tetapi belum
menyamai kinerja dari Spectronic 20D+ dan Genesys 10UV. KuantiVis
menunjukkan kadar rhodamin B dalam pacar cina sebesar 0.0022 (%b/b).
Evaluasi hasil menggunakan uji t dan uji F terhadap kadar rhodamin B KuantiVis
dibanding hasil pengukuran dengan Spectronic 20D+ dan Genesys 10UV
menunjukkan kadar yang tidak berbeda nyata pada selang kepercayaan 95%.
Kata kunci: charge-couple device, merah metil, rhodamin B, spektrofotometer
sinar tampak

ABSTRACT
MULYATI. Development and Measurement of Analytical Performance of Visible
Spectrophotometer ‘KuantiVis’ Based on Charge-Couple Device Detector.
Supervised by RUDI HERYANTO and WISNU ANANTA KUSUMA.
The advancement of technology provides alternative ways to develop
spectrophotometer using simple components such as web camera with chargecouple device detector. The objective of the research is to develop visible
spectrophotometer ‘KuantiVis’ with simple electronic components and web-based
software Spectral Workbench as data acquisition system. The performance of
KuantiVis was determined by validation of methyl red analysis and rhodamine B
measurement in food sample (pacar cina). The whole result was compared with
analysis using Spectronic 20D+ and Genesys 10UV. The analytical performance
of KuantiVis for methyl red showed linearity with R2 was 0.9629, limit of
detection was 0.6953 ppm, limit of quantitation was 2.1070 ppm, recovery was
110.00%, and relative standard deviation was 7.59%. The overall results met the
Association of Analytical Communities standard but have not equal to the
performance of Spectronic 20D+ and Genesys 10UV. Rhodamine B in pacar cina
was 0.0022 (%w/w) based on measurement using KuantiVis. This result was not
significantly different at the confidence level 95% using t test and F test as
compared to the result using Spectronic 20D+ and Genesys 10UV.
Keywords:

charge-couple device,
spectrophotometer

methyl

red,

rhodamine

B,

visible

i

PENGEMBANGAN DAN PENGUKURAN KINERJA ANALITIK
SPEKTROFOTOMETER SINAR TAMPAK ‘KUANTIVIS’
BERBASIS DETEKTOR CHARGE-COUPLE DEVICE

MULYATI

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains
pada
Departemen Kimia

NAMA DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

ii

iii

Judul Skripsi : Pengembangan dan Pengukuran Kinerja Analitik Spektrofotometer
Sinar Tampak ‘KuantiVis’ Berbasis Detektor Charge-couple

Device
Nama
: Mulyati
NIM
: G44100075

Disetujui oleh

Rudi Heryanto, MSi
Pembimbing I

Dr Wisnu Ananta Kusuma, MT
Pembimbing II

Diketahui oleh

Prof Dr Dra Purwantiningsih Sugita, MS
Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

ii

iii

PRAKATA
Puji dan syukur kehadirat Allah SWT karena atas rahmat dan karunia-Nya
penulis dapat menyelesaikan laporan hasil penelitian yang berjudul
Pengembangan dan Pengukuran Kinerja Analitik Spektrofotometer Sinar Tampak
‘KuantiVis’ Berbasis Detektor Charge-Couple Device sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Kimia, Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Rudi Heryanto, SSi, MSi dan
Dr Wisnu Ananta Kusuma, ST, MT selaku pembimbing atas ilmu, arahan dan
bimbingannya selama penelitian. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada
Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia dan DIKTI yang
telah membiayai saya selama kuliah di IPB dan bantuan dana penelitian melalui
program Bidikmisi. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Jeffrey
Warren selaku co-founder dari Public Laboratory atas bantuannya dalam
pengolahan data serta kepada pihak-pihak Laboratorium Kimia Analitik, antara

lain Pak Eman, Pak Dede, dan Bu Nunung serta Pak Caca atas bantuannya dalam
teknis pelaksanaan penelitian. Terima kasih tidak lupa penulis haturkan kepada
Ibu, Ayah, Adik, dan keluarga atas doa dan semangatnya, serta teman
seperjuangan penelitian yang selalu menyemangati dan membantu di bidang
teknis dan akademis, yaitu Wulan, Lita, dan Adani.
Semoga laporan hasil penelitian ini dapat bermanfaat.

Bogor, September 2014
Mulyati

ii

iii

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

vi

DAFTAR GAMBAR

vi

DAFTAR LAMPIRAN

vi

PENDAHULUAN

1

METODE

2

Bahan dan Alat

2

Metode Penelitian

2

HASIL DAN PEMBAHASAN

5

Spektrofotometer KuantiVis Berbasis Detektor Charge-Couple Device

5

Hasil Uji Kinerja Spektrofotometer Sinar Tampak ‘KuantiVis’

8

Penentuan Kadar Rhodamin B dalam Sampel Pacar Cina
SIMPULAN DAN SARAN

10
12

Simpulan

12

Saran

12

DAFTAR PUSTAKA

13

LAMPIRAN

15

RIWAYAT HIDUP

34

iv

DAFTAR TABEL
1
2
3
4

Hasil uji linearitas
Limit deteksi dan limit kuantisasi
Penentuan kadar rhodamin B
Hasil uji t dan uji F pada SK 95%

9
9
11
12

DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6

Skema spektrofotometer sinar tampak ‘KuantiVis’
Contoh spektrum warna yang diubah menjadi spektrum hubungan
antara intensitas dan panjang gelombang
Skema spektrofotometer sinar tampak KuantiVis’ berbasis detektor
charge-couple device
Cara kerja charge couple device
Spektrum warna dan garis dengan jarak lampu-detektor (a) 15 cm, (b)
20 cm, (c) 25 cm, dan (d) 30 cm
Spektrum garis dengan jarak lampu-detektor 15 cm (putih), 20 cm
(merah), 25 cm (kuning), dan 30 cm (hijau)

3
4
6
7
7
8

DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23

Bagan alir penelitian
Skema Spectronic 20D+ dan genesys 10UV
Spektrum pancaran radiasi lampu LED
Penentuan panjang gelombang maksimum merah metil Genesys 10UV
Pemilihan bagian DVD untuk dijadikan kisi
Spektrum warna dan garis lampu neon (CFL)
Linearitas standar merah metil Genesys 10UV (λ=495 nm)
Linearitas standar merah metil Spectronic 20D+ (λ=495 nm)
Penentuan panjang gelombang maksimum merah metil KuantiVis
Linearitas standar merah metil KuantiVis (λ=495 nm)
Limit deteksi (LOD) dan limit kuantisasi (LOQ)
Kurva kalibrasi KuantiVis
Kurva kalibrasi Genesys 10UV
Kurva kalibrasi Spectronic 20D+
Akurasi dan presisi KuantiVis
Akurasi dan presisi Spectronic 20D+
Akurasi dan presisi Genesys 10UV
Gambar sampel pacar cina dan ekstrak rhodamin B dalam HCl
Hasil uji kualitatif rhodamin B secara kromatografi lapis tipis
Panjang gelombang maksimum rhodamin B Genesys 10UV
Penentuan panjang gelombang maksimum rhodamin B KuantiVis
Kurva kalibrasi larutan standar rhodamin B
Penentuan kadar rhodamin B

15
16
16
17
17
17
18
19
20
22
23
24
24
24
25
25
26
26
27
28
29
31
32

1

PENDAHULUAN
Spektrofotometer merupakan instrumen yang penggunannya paling luas
dan dapat digunakan secara kualitatif dan kuantitatif. Secara kualitatif,
spektrofotometer telah digunakan untuk identifikasi flavonoid (Sukadana 2009)
dan asam benzoat (Kaunang et al. 2012). Sementara secara kuantitatif,
spektrofotometer antara lain telah digunakan untuk penentuan kadar boraks
dengan pereaksi kurkumin (Rusli 2012) dan analisis kadar fenol dalam sampel air
(Fatimah 2003). Selain penggunaan secara kualitatif dan kuantitatif,
spektrofotometer juga dapat dikombinasikan penggunaannya dengan kemometrik.
Penggabungan teknik kemometrik telah banyak dilakukan pada metode
spektrofotometri derivatif. Salah satunya, yaitu Yanti (2006) telah melakukan
kuantifikasi terfenadin dalam sediaan farmasi secara spektrofotometri derivatif
ultraviolet dan Fatmawati (2008) telah melakukan penentuan simultan kafein,
vitamin B1, B2, dan B6 dengan kombinasi spektrum ultraviolet dan model
kalibrasi multivariat.
Fungsi spektrofotometer yang luas ini didasari pada prinsip pengukuran
sinyal yang dihasilkan dari interaksi antara radiasi dan materi (Harvey 2000).
Sinyal-sinyal ini dihasilkan oleh 5 komponen instrumen, yaitu sumber sinar,
pengolah sinyal, kompartemen sampel, detektor, dan pemroses data.
Perkembangan teknologi elektronik yang terjadi saat ini membuat komponenkomponen tersebut dapat diperoleh dengan mudah dan cukup murah. Hal tersebut
memungkinkan untuk mengembangkan spektrofotometer alternatif dari
spektrofotometer yang sudah tersedia secara komersial. Beberapa penelitian telah
mencoba mengembangkan spektrofotometer menggunakan komponen yang
sederhana, murah, dan mudah didapat. Penelitian sejauh ini telah mengembangkan
spektrofotometer menggunakan lampu light emitting diode (LED) merah dan
hijau (Thal & Samide 2001) dan lampu LED putih (Albert et al. 2012) sebagai
sumber sinar. Selain itu, Seney et al. (2005) telah menggunakan detektor chargecouple device (CCD) untuk menentukan beberapa unsur dengan spektrometer
emisi nyala. Detektor CCD berupa web camera (Niece & Lourigan 2006) dan
kamera digital (Quagliano & Marks 2013) digunakan untuk menangkap spektrum
warna menggunakan spektrofotometer sinar tampak.
Penelitian ini mencoba mengembangkan spektrofotometer dengan
komponen yang sederhana, murah, dan mudah didapat. Sumber sinar
menggunakan lampu LED, kisi menggunakan kepingan digital versatile discs
(DVD), detektor menggunakan web camera berupa CCD, dan pengolah data
menggunakan perangkat lunak berbasis web Spectral Workbench (Publiclab
2013). Perangkat yang dibuat ditentukan kinerja analitiknya dengan mengukur
linearitas, limit deteksi, limit kuantisasi, akurasi, dan presisi pada senyawa merah
metil dalam etanol. Sebagai pembanding, kinerja analitik juga ditentukan pada
instrumen Spectronic 20D+ dan Genesys 10UV dengan sampel yang sama.
Spectronic 20D+ dipilih karena umum digunakan pada pengukuran serapan daerah
sinar tampak. Genesys 10UV juga digunakan karena dapat mengukur serapan
pada daerah UV dan sinar tampak. Sebagai aplikasi, spektrofotometer sinar
tampak digunakan untuk menganalisis rhodamin B pada sampel makanan.
Rhodamin B dipilih karena memiliki serapan pada daerah panjang gelombang

2
yang sama dengan merah metil. Rhodamin B merupakan pewarna tekstil yang
berbahaya bila terakumulasi dalam tubuh (Cahyadi 2008). Rhodamin B masih
banyak digunakan sebagai pewarna makanan dikarenakan harganya yang lebih
murah dibandingkan pewarna makanan khusus pangan. Sampel makanan yang
digunakan adalah pacar cina berwarna merah muda.
Penelitian ini bertujuan mengembangkan dan mengukur kinerja analitik
spektrofotometer sinar tampak ‘KuantiVis’ berbasis detektor charge-couple
device dengan membandingkannya pada instrumen Spectronic 20D+, dan Genesys
10UV serta aplikasinya dalam menentukan kadar rhodamin B dalam sampel
makanan, yaitu pacar cina.

METODE
Bahan dan Alat
Alat-alat yang digunakan meliputi komputer, akrilik, karton hitam, gunting,
pisau, web camera Logitech HD C270, perangkat lunak berbasis web Spectral
Workbench, lakban hitam, kepingan DVD-R, seperangkat alat gelas, lempeng
hangat, corong pisah, Genesys 10UV, dan Spectronic 20D+. Bahan yang
digunakan adalah standar merah metil, etanol 96%, pacar cina, standar rhodamin
B, amonia 2% dalam etanol 70%, NaOH 10%, NaOH 0.5%, HCl 0.1 N, dietil eter,
n-butanol, asam asetat glasial, dan akuades.

Metode Penelitian
Pengembangan spektrofotometer KuantiVis diawali dengan perancangan
tata letak setiap komponen menurut PublicLaboratory (2013). Komponen
spektrofotometer diletakkan pada wadah berwarna hitam yang terbuat dari bahan
akrilik. Sumber sinar menggunakan lampu LED putih, kisi difraksi menggunakan
kepingan DVD-R, detektor menggunakan CCD berupa web camera HD,
komputer digunakan sebagai pemroses sinyal. Pengukuran kinerja analitik
dilakukan dengan membuat kurva standar dari larutan standar merah metil pada
spektrofotometer KuantiVis, Genesys 10UV, dan Spectronic 20D+. Hasil data dari
ketiga alat tersebut kemudian dibandingkan dengan melihat nilai linearitas, limit
deteksi, limit kuantisasi, presisi, dan akurasi. Spektrofotometer KuantiVis dapat
diaplikasikan dalam menentukan kandungan rhodamin B dalam sampel makanan.
Pada penelitian ini, sampel makanan yang digunakan adalah pacar cina yang
berwarna merah muda. Bagan alir penelitian dapat dilihat pada Lampiran 1.
Pembuatan Spektrofotometer Sinar Tampak Berbasis Detektor CCD
Pembuatan spektrofotometer KuantiVis dibuat dengan meletakkan
komponen-komponen seperti pada Gambar 1. Skema tersebut memiliki perbedaan
dengan skema pada Spectronic 20D+ dan Genesys 10UV. Skema Spectronic 20D+
dan Genesys 10UV dapat dilihat pada Lampiran 2. Setiap komponen diatur agar
menghasilkan spektrum warna yang jelas dengan intensitas yang maksimum

3
sehinggga dapat ditangkap oleh detektor dengan baik. Jarak sumber sinar dengan
detektor diatur sedemikian rupa agar spektrum warna yang dihasilkan jelas, tajam,
dan intensitas yang maksimum. Jarak dan posisi celah dengan kisi difraksi juga
diatur agar sinar yang masuk ke celah dapat didifraksikan dengan baik.

Gambar 1 Skema spektrofotometer sinar tampak ‘KuantiVis’
Kalibrasi Spektrofotometer Sinar Tampak Berbasis Detektor CCD
Spektrofotometer KuantiVis kemudian dikalibrasi dengan menggunakan
lampu neon atau compact fluorescent lamp (CFL) sebagai sumber sinar. Lampu
neon akan diukur serapannya oleh spektrofotometer KuantiVis dengan cara
dihubungkan ke perangkat lunak berbasis web Spectral Workbench sehingga
diperoleh spektrum warna dan spektrum garis. Spectral Workbench dapat diakses
melalui internet di spectralworkbench.org. Pada situs tersebut dipilih capture
spectra sehingga Spectral Workbench dapat terhubung dengan spektrofotometer
KuantiVis melalui kabel USB dari web camera. Setelah web camera pada
spektrofotometer KuantiVis sudah terhubung maka dapat dipilih menu begin
capturing sehingga Spectral Workbench mulai merekam spektrum warna yang
muncul dan dapat mengubahnya menjadi spektrum garis. Spektrum yang
dihasilkan oleh lampu neon kemudian digunakan sebagai pengalibrasi panjang
gelombang dari spektrum yang diperoleh spektrofotometer dengan lampu LED
sebagai sumber sinar. Kalibrasi panjang gelombang dilakukan dengan memilih
puncak serapan spektrum garis lampu neon pada warna indigo dan hijau atau pada
panjang gelombang 436 dan 546 nm.
Cara Pengukuran Serapan dan Perolehan Data Absorbans
Larutan dimasukkan ke dalam kuvet kemudian diletakkan pada alat
spektrofotometer yang telah terhubung dengan perangkat lunak berbasis web
Spectral Workbench. Larutan diukur serapannya hingga terbentuk spektrum
warna dan spektrum garis yang dapat dilihat pada Gambar 3. Spektrum garis
menunjukkan hubungan antara intensitas dengan panjang gelombang. Spektrum
garis tersebut dapat diekspor ke dalam format xls sehingga dapat diperoleh data
berupa panjang gelombang dan intensitas. Nilai intensitas tersebut dapat diubah
ke dalam bentuk absorbans menggunakan persamaan berikut ini:
Po
A= log
P
Keterangan:
A = Absorbans
Po = intensitas awal (blangko)

4
P = intensitas yang diteruskan
Panjang gelombang maksimum dipilih dengan dua tahap, pertama
menentukan rentang panjang gelombang warna komplementer larutan standar.
Kedua memilih panjang gelombang yang menunjukkan hubungan linier antara
intensitas dan konsentrasi larutan standar.

Gambar 2 Contoh spektrum warna yang diubah menjadi spektrum hubungan
antara intensitas dan panjang gelombang
Uji Linearitas
Uji ini dilakukan dengan membuat kurva kalibrasi dari 5 larutan standar
merah metil. Larutan baku merah metil ditimbang 10 mg dan dilarutkan dalam
100 mL etanol sehingga didapatkan larutan baku 100 ppm. Selanjutnya, larutan
baku merah metil 100 ppm diencerkan menjadi 25 ppm. Larutan merah metil 25
ppm dibuat variasi konsentrasi sebesar 3, 5, 7, 9, dan 10 ppm dalam labu takar 25
mL. Masing-masing larutan standar diukur serapannya menggunakan
spektrofotometer KuantiVis, Genesys 10UV, dan Spectronic 20D+ pada panjang
gelombang maksimum. Pengukuran serapan dilakukan sebanyak 6 kali ulangan.
Kurva kalibrasi dibuat dengan menghubungkan antara konsentrasi (sumbu x) dan
absorbans (sumbu y). Linearitas dapat dilihat dari nilai regresinya (R2).
Limit Deteksi dan Limit Kuantisasi
Limit deteksi ditentukan dengan mengukur serapan blangko sebanyak 10
ulangan pada masing-masing alat. Limit deteksi diperoleh dari nilai standar
deviasi blangko dan kemiringan dari kurva kalibrasi.
3.3 × SD
10 × SD
LOQ =
LOD =
S
S
Keterangan:
LOD = limit deteksi
LOQ = limit kuantisasi
SD
= standar deviasi
S
= kemiringan kurva kalibrasi
Akurasi dan Presisi

5
Akurasi dinyatakan dengan persen perolehan kembali. Perolehan kembali
ditentukan dengan mengukur konsentrasi larutan standar yang sudah ditentukan
sebanyak 10 kali ulangan. Sementara itu, presisi dinyatakan dengan simpangan
baku relatif (SBR). Perolehan kembali dan SBR diperoleh dengan rumus berikut:
Konsentrasi terukur
Perolehan kembali (%) =
×100%
Konsentrasi awal
SBR (%) =

Standar deviasi
×100%
konsentrasi terukur

Uji Rhodamin B dalam Sampel Makanan (Yamlean 2011)
Rhodamin B yang diduga berada dalam paca cina dipisahkan dengan
ekstraksi pelarut. Selanjutnya keberadaan rhodamin B ditentukan secara kualitatif
dan kuantitatif.
Ekstraksi rhodamin B. Sebanyak 5 gram pacar cina direndam dalam
100mL amonia 2% dalam etanol 70% selama 24 jam sampai semua pewarna larut.
Larutan berwarna disaring dan diuapkan diatas lempeng hangat pada suhu 65 °C
selama 4 jam hingga pekat. Hasil penguapan ditambahkan 30 mL akuades
kemudian diaduk sampai homogen. Larutan dimasukkan ke dalam corong pisah
dan ditambahkan 6 mL NaOH 10% lalu dikocok. Sebanyak 30 mL dietil eter
ditambahkan ke dalam corong pisah dan dikocok hingga terbentuk dua lapisan.
Lapisan air (berwarna merah muda) dibuang sementara lapisan eter dicuci dengan
5 mL NaOH 0.5% dan kemudian dikocok kembali. Lapisan eter yang terbentuk
diekstraksi dengan 10 mL HCl 0.1 N sebanyak 3 kali. Ekstrak HCl ditampung
dalam labu takar 50 mL dan diencerkan sampai tanda tera dengan HCl 0.1 N.
Uji kualitatif. Ekstrak HCl diidentifikasi kandungan Rhodamin B dengan
kromatografi lapis tipis (KLT). Eluen yang digunakan adalah n-butanol, asam
asetat glasial, dan akuades dengan perbandingan 40:10:24 (Silalahi & Rahman
2011). Pelat KLT dipanaskan dalam oven terlebih dahulu pada suhu 100 °C
selama 15 menit. Ekstrak rhodamin B sampel dan standar ditotolkan pada pelat
KLT dan kemudian dielusi dengan eluen yang telah disiapkan. Pelat KLT
dikeringkan dan kemudian disinari di bawah lampu UV 254 dan 366 nm.
Uji kuantitatif. Kadar Rhodamin B ditentukan dengan mengukur absorbans
sampel dan larutan standar Rhodamin B menggunakan spektrofotometer
KuantiVis, Spectronic 20 D+, dan Genesys 10UV. Hasil yang diperoleh dari
ketiga alat tersebut kemudian dilakukan uji t dan F.

HASIL DAN PEMBAHASAN
Spektrofotometer KuantiVis Berbasis Detektor Charge-Couple Device
Pembuatan spektrofotometer KuantiVis menggunakan komponenkomponen yang sederhana dan harga yang terjangkau (Gambar 3). Komponenkomponen yang digunakan adalah batu baterai, lampu LED, kepingan DVD, web
camera dengan detektor CCD, dan perangkat lunak berbasis web Spectral

6
Workbench. Lampu LED putih digunakan karena dapat memancarkan radiasi
pada panjang gelombang sinar tampak. Pancaran radiasi lampu LED memiliki
rentang panjang gelombang 400-700 nm yang dapat dilihat pada Lampiran 3. Kisi
yang berupa DVD memiliki 1350 garis/mm (Wakabayashi 2006). Hal tersebut
membuat DVD berpotensi sebagai monokromator dengan resolusi yang tinggi dan
beberapa sudah menyatakan DVD dapat digunakan sebagai kisi difraksi
(Wakabayashi 2006). Namun, kepingan DVD yang berbentuk lingkaran membuat
potongan dari kepingan DVD tidak seluruhnya memiliki garis tegak lurus
sehingga ketika cahaya didifraksikan kurang sempurna. Oleh sebab itu,
pemotongan kepingan DVD perlu memilih bagian yang paling tegak lurus. Bagian
DVD yang digunakan sebagai kisi dapat dilihat pada Lampiran 4. Kestabilan
sumber daya, yaitu baterai sangat memengaruhi spektrum yang dihasilkan. Daya
baterai rendah akan menghasilkan spektrum yang lebih rendah pula, begitu juga
sebaliknya. Oleh sebab itu, lama pemakaian baterai perlu diatur agar daya baterai
tetap stabil selama proses pengukuran.

Gambar 3 Skema spektrofotometer sinar tampak KuantiVis’
berbasis detektor charge-couple device
Detektor CCD merupakan teknologi yang biasa digunakan untuk
menangkap gambar. CCD berupa chip silikon yang terbentuk dari jutaan
fotodioda sensitif yang disebut juga piksel. Piksel ini akan menghasilkan muatan
bila cahaya mengenainya (Magnan 2003). Besarnya muatan yang dihasilkan
sesuai dengan cahaya yang diterima piksel. Muatan listrik ini akan dikonversi oleh
amplifier menjadi voltase dan nantinya akan diubah menjadi sinyal analog. Sinyal
analog ini berupa gambar yang dapat dikonversi menjadi nilai RGB. RGB inilah
yang menjadi intensitas dari sinyal spektrofotometer yang dibuat sehingga
nantinya dapat dikonversi menjadi nilai absorbans (Warren J 16 April 2014,
komunikasi pribadi).

7

(Magnan 2003)
Gambar 4 Cara kerja charge couple device
Pembuatan spektrofotometer KuantiVis diawali dengan mencari jarak
optimum dari masing-masing komponen. Optimasi dilakukan agar spektrum
warna dan garis yang dihasilkan jelas, tajam, memiliki intensitas yang maksimum,
dan dapat ditangkap oleh detektor dengan baik. Jarak lampu-detektor perlu diatur
karena jarak yang tidak tepat membuat spektrum warna menjadi tidak terdeteksi,
hanya berupa warna putih seperti pada Gambar 5a dan Gambar 5b. Sebaliknya,
jarak lampu-detektor yang sesuai dapat menghasilkan spektrum warna yang jelas
seperti terlihat pada Gambar 5c dan 5d. Oleh sebab itu, jarak 25 cm dan jarak 30
cm berpotensi untuk digunakan pada KuantiVis sebagai jarak lampu-detektor.

c

d

Gambar 5 Spektrum warna dan garis dengan jarak lampu-detektor (a)
15 cm, (b) 20 cm, (c) 25 cm, dan (d) 30 cm

8

Gambar 6 Spektrum garis dengan jarak lampu-detektor 15 cm (putih), 20
cm (merah), 25 cm (kuning), dan 30 cm (hijau)
Akan tetapi, intensitas yang dihasilkan pada jarak 30 cm masih lebih rendah
dibanding jarak 25 cm seperti ditunjukkan pada Gambar 6. Berdasarkan intensitas
spektrum yang diperoleh tersebut maka jarak antara detektor dan lampu yang
digunakan adalah 25 cm. Jarak 25 cm ini menunjukkan lensa kamera dapat
menangkap spektrum warna dengan resolusi yang baik.
Kalibrasi spektrofotometer KuantiVis dilakukan menggunakan lampu neon
atau compact fluorescent lamp (CFL). Lampu neon dipilih karena memiliki
spektrum warna yang khas. Spektrum serapan lampu neon dapat dilihat pada
Lampiran 5. Spektrum lampu neon dicirikan dengan puncak serapan pada panjang
gelombang 436 dan 546 nm. Puncak serapan inilah yang dijadikan acuan sebagai
koreksi panjang gelombang yang diperoleh dari lampu LED spektrofotometer
KuantiVis. Spectral Workbench akan mengoreksi panjang gelombang yang
diperoleh dari spektrofotometer KuantiVis berdasarkan puncak serapan yang
diperoleh dari lampu neon. Sistem ini berjalan sebagaimana proses alignment
dalam kromatografi.
Hasil Uji Kinerja Spektrofotometer Sinar Tampak ‘KuantiVis’
Linearitas
Uji linearitas diperlukan pada sistem spektrofotometer KuantiVis untuk
mengetahui adanya respons yang linear antara sinyal instrumen dan konsentrasi.
Pengujian dilakukan dengan membuat kurva kalibrasi dari beberapa konsentrasi
larutan standar merah metil. Spektrofotometer KuantiVis menghasilkan nilai
koefisien determinasi sebesar 0.9629. Hasil tersebut masih belum baik bila
dibandingkan dengan hasil dari Spectronic 20D+ dan Genesys 10UV (Tabel 1).
Namun, nilai koefisien determinasi yang sudah mendekati satu menunjukkan
hubungan yang cukup proporsional antara sinyal instrumen dan konsentrasi. Nilai
intersep pada spektrofotometer KuantiVis lebih besar dibandingkan Spectronic
20D+ dan Genesys 10UV. Nilai intersep yang lebih besar ini menunjukkan
pengaruh matriks yang besar terhadap pengukuran (Chan et al. 2004). Sementara
itu, nilai kemiringan yang lebih kecil dibandingkan Spectronic 20D+ dan Genesys
10UV menunjukkan sensitivitas perubahan konsentrasi terhadap sinyal instrumen
masih rendah (Chan et al. 2004).

9
Tabel 1 Hasil uji linearitas
Instrumen

R2

Kemiringan Intersep

KuantiVis

0.9629

0.1222

-0.2551

Spectronic 20D+

0.9985

0.1396

-0.0423

Genesys 10UV

0.9992

0.1464

-0.1290

Berdasarkan hukum Lambert-Beer, jumlah radiasi yang diserap atau
diteruskan akan sebanding dengan konsentrasi suatu bahan, sama halnya dengan
KuantiVis, konsentrasi akan berbanding terbalik dengan nilai RGB yang diperoleh.
Apabila konsentrasi merah metil semakin tinggi maka warna komplementer yang
dihasilkan akan memiliki nilai RGB yang semakin kecil. Sebaliknya, konsentrasi
merah metil yang semakin rendah akan menghasilkan warna komplementer
dengan nilai RGB yang semakin besar. Oleh sebab itu, deret konsentrasi dapat
memengaruhi linearitas dari KuantiVis karena semakin lebar kisaran konsentrasi
yang dibuat maka warna komplementer yang dihasilkan akan memiliki nilai RGB
yang kurang linear antarkonsentrasi. Kisaran konsentrasi yang digunakan pada
deret konsentrasi adalah 2 ppm, hal ini diduga sebagai penyebab dari linearitas
yang kurang baik. Linearitas yang baik seharusnya dapat diperoleh apabila kisaran
konsentrasi yang digunakan tidak terlalu besar, yaitu sekitar 1 ppm.
Limit Deteksi dan Limit Kuantisasi
Limit deteksi instrumen ditentukan dengan mengukur blangko, yaitu
etanol sebanyak 10 kali ulangan. Limit deteksi digunakan untuk mengetahui
konsentrasi terendah analit yang masih dapat dideteksi dibandingkan blangko.
Berdasarkan data pada Tabel 2, KuantiVis memiliki limit deteksi yang lebih besar
dibandingkan Spectronic 20D+ dan Genesys 10UV. Limit deteksi tersebut
menunjukkan bahwa di bawah konsentrasi 0.6953 ppm KuantiVis tidak dapat
membedakan secara nyata sinyal blangko dan analit. Sementara itu, pada
konsentrasi yang sama, Spectronic 20D+ dan Genesys 10UV masih dapat
membedakan secara nyata antara sinyal blangko dan analit.
Tabel 2 Limit deteksi dan limit kuantisasi
LOD (ppm)

LOQ (ppm)

KuantiVis

0.6953

2.1070

Spectronic 20D+

0.1086

0.3291

Genesys 10UV

0.0584

0.1771

Instrumen

Limit kuantisasi merupakan konsentrasi terendah analit yang dapat
dikuantisasi secara tepat dan teliti (AOAC 1998). KuantiVis memiliki limit
kuantisasi sebesar 2.1070 ppm yang menandakan di bawah konsentrasi ini
KuantiVis memberikan ketepatan dan ketelitian kurang baik. KuantiVis juga

10
memiliki limit kuantisasi jauh lebih besar dibandingkan Spectronic 20D+ dan
Genesys 10UV yang ditunjukkan pada Tabel 2. Limit kuantisasi yang besar
berarti memerlukan konsentrasi yang lebih tinggi dibandingkan Spectronic 20D+
dan Genesys 10UV untuk mengkuantisasi analit secara tepat dan teliti. Berbeda
halnya bila menggunakan Spectronic 20D+ dan Genesys 10UV, kedua instrumen
tersebut apabila menggunakan konsentrasi pada kisaran 0.6953-2.1070 ppm
mampu mengkuantisasi analit secara tepat dan teliti.
Limit deteksi dan kuantisasi yang masih besar menunjukkan bahwa
perbandingan antara sinyal dengan derau masih kecil. Salah satu yang
memengaruhi adalah tingginya tingkat derau. Derau yang tinggi dapat disebabkan
beberapa hal diantaranya, yaitu detektor, sumber sinar, dan faktor lingkungan.
Sumber sinar dan detektor yang dapat memancarkan dan menangkap radiasi sinar
tampak menjadi salah satu faktor yang menyebabkan tingginya tingkat derau.
Faktor lingkungan seperti kemungkinan masuknya sinar dari luar juga dapat
memengaruhi hal tersebut.
Akurasi dan Presisi
Akurasi KuantiVis dinyatakan melalui persen perolehan kembali. Perolehan
kembali dilakukan dengan mengukur konsentrasi standar merah metil. Rerata nilai
perolehan kembali yang didapat sebesar 110.00%. Nilai perolehan kembali
tersebut masih belum mendekati nilai sebenarnya dibandingkan dengan
Spectronic 20D+ dan Genesys 10UV. Kedua instrumen tersebut masing-masing
memiliki perolehan kembali sebesar 103.74% dan 104.66%. Perolehan kembali
yang belum mendekati nilai sebenarnya dapat diterima karena masih masuk dalam
rentang yang disyaratkan oleh AOAC (1998), yaitu pada rentang 80-110%.
Perolehan kembali yang masih masuk dalam rentang 80-110% menunjukkan
bahwa KuantiVis memiliki keakuratan yang cukup baik walaupun belum lebih
baik dibandingkan Spectronic 20D+ dan Genesys 10UV.
Presisi instrumen diperoleh dengan menentukan kedapatulangan, yaitu
mengukur sebanyak sepuluh kali ulangan larutan standar merah metil. Presisi
menggambarkan kedekatan nilai dari sederet pengukuran atau ukuran sebaran data
di sekitar nilai tengahnya. Presisi lazim dituliskan sebagai simpangan baku relatif
(SBR). KuantiVis memiliki nilai SBR sebesar 7.59% sementara Spectronic 20D+
dan Genesys 10UV memiliki nilai SBR berturut-turut 6.38% dan 7.17%. Hasil
tersebut menandakan KuantiVis belum mampu menyamai presisi dari Spectronic
20D+ dan Genesys 10UV. Namun, KuantiVis masih memperlihatkan presisi yang
baik karena masih masuk dalam kisaran yang disarankan AOAC (1998), yaitu di
bawah 11%.

Penentuan Kadar Rhodamin B dalam Sampel Pacar Cina
Pacar Cina berwarna merah muda yang diduga mengandung rhodamin B
ditentukan kadarnya menggunakan spektrofotometer KuantiVis. Pacar cina perlu
dipreparasi terlebih dahulu dengan cara maserasi menggunakan amonia dalam
etanol. Selain itu, sampel juga dilakukan ekstraksi cair-cair menggunakan dietil
eter untuk mengekstrak pewarna rhodamin B. Uji kualitatif juga dilakukan
menggunakan metode kromatografi lapis tipis (KLT). KLT dipilih karena

11
metodenya mudah dan cepat. Sampel dan standar dapat langsung dielusi sekaligus
serta secara visual dapat dengan mudah dibandingkan antara sampel dan standar.
Hasil identifikasi pewarna rhodamin B melalui KLT menghasilkan warna
secara visual berwarna merah muda baik pada larutan baku rhodamin B maupun
sampel pacar cina. Selain itu, pada standar maupun sampel memiliki bercak
tunggal berupa komponen rhodamin B. Hasil tersebut dapat dilihat dari
kromatogram pada Lampiran 19. Bercak pada larutan baku rhodamin B dan
sampel pacar cina juga berfluoresensi jika disinari lampu UV 254 dan 366 nm.
Nilai Rf yang dimiliki larutan baku rhodamin B dan sampel pacar cina juga
memiliki Rf yang sama, yaitu sebesar 0.84. Berdasarkan hasil tersebut, dapat
dikatakan bahwa sampel pacar cina positif mengandung rhodamin B.
Kadar rhodamin B diperoleh dari kurva kalibrasi larutan standar rhodamin B
yang sebelumnya telah ditentukan menggunakan KuantiVis. Penentuan panjang
gelombang maksimum ditentukan dengan melihat spektrum warna. Kadar
rhodamin B yang diperoleh menggunakan KuantiVis, Spectronic 20D+, dan
Genesys 10UV dapat dilihat pada Tabel 3. Kadar rhodamin B yang diperoleh pada
sampel pacar cina menunjukkan bahwa pewarna tekstil digunakan sebagai
pewarna makanan. Kadar yang diperoleh memang tidak terlalu besar, akan tetapi
bila terakumulasi dalam tubuh maka dapat membahayakan bagi tubuh. Menurut
Cahyadi (2008), penggunaan rhodamin B pada makanan dalam waktu yang lama
(kronis) dapat mengakibatkan gangguan fungsi hati dan juga dapat menimbulkan
kanker. Pengujian statistik juga dilakukan untuk mengetahui perbandingan
perolehan kadar rhodamin B pada masing-masing instrumen.
Tabel 3 Penentuan kadar rhodamin B

a

Parameter

KuantiVisa

Spectronic
20D+b

Genesys
10UVb

[Rhodamin B]
(%b/b)

0.0022

0.0021

0.0022

SD

6.30E-05

3.35E-05

1.3E-05

SBR (%)

2.9077

1.5623

0.6079

Batas galat

8.75E-05

4.66E-05

1.84E-05

Rhodamin B diukur pada panjang gelombang 563 nm
Rhodamin B diukur pada panjang gelombang 558 nm

b

Pengujian statistik dilakukan dengan uji beda nyata menggunakan varians
dan rerata sampel dari KuantiVis, Spectronic 20D+, dan Genesys 10UV pada taraf
kepercayaan 95% yang dapat dilihat pada Tabel 4. Hasil uji F antara
spektrofotometer dan Spectronic 20D+ menunjukkan Fhitung lebih kecil
dibandingkan Ftabel. Hal ini menandakan bahwa varians hasil dari kedua alat tidak
berbeda nyata. Sementara hasil uji F antara KuantiVis dan Genesys 10UV
memperlihatkan Fhitung juga lebih kecil dibandingkan Ftabel. Hal ini juga
menunjukkan bahwa varians hasil dari KuantiVis dan Genesys 10UV tidak
berbeda nyata. Berdasarkan hal tersebut, dapat dikatakan bahwa KuantiVis
memiliki ketelitian yang tidak berbeda nyata dengan kedua instrumen lainnya. Uji
t antara KuantiVis dan Spectronic 20D+ maupun Genesys menunjukkan thitung

12
lebih kecil dari ttabel. Hasil ini menunjukkan rerata dari KuantiVis dengan
Spectronic 20D+ maupun Genesys 10UV tidak berbeda nyata sehingga dapat
dikatakan KuantiVis memiliki akurasi yang masih dapat diterima dengan baik.
Secara keseluruhan dapat dikatakan penentuan kadar rhodamin B menggunakan
spektrofotometer KuantiVis menunjukkan kinerja yang baik karena pada taraf
kepercayaan 95% baik uji t maupun uji F diperoleh hasil yang tidak berbeda
nyata.
Tabel 4 Hasil uji t dan uji F pada SK 95%
Uji t

Uji F

Instrumen
thitung
KuantiVis dengan
Spectronic 20D+
KuantiVis dengan
Genesys 10UV

ttabel

0.5614

Fhitung

Ftabel

0.2500
2.7800

0.5548

9.6050
0.0110

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Pengembangan spektrofotometer KuantiVis menggunakan komponen yang
sederhana dengan pengolah data berbasis web Spectral Workbench telah
dilakukan. Pengukuran kinerja analitik menggunakan standar merah metil dalam
etanol menunjukkan linearitas dengan koefisien determinasi (R2) 0.9629, limit
deteksi 0.6953 ppm, limit kuantisasi 2.1070 ppm, akurasi dengan perolehan
kembali 110.00%, dan presisi dengan SBR 7.59%. Nilai tersebut menunjukkan
hasil yang cukup baik karena telah memenuhi kriteria dari lembaga terkait
walaupun belum menyamai hasil dari Spectronic 20D+ dan Genesys 10UV.
Aplikasi spektrofotometer sinar tampak dengan mengidentifikasi rhodamin B
dalam pacar cina menunjukkan kadar rhodamin B sebesar 0.0022 (%b/b).
Evaluasi hasil menggunakan uji t dan uji F terhadap kadar rhodamin B KuantiVis
dibanding hasil pengukuran dengan Spectronic 20D+ dan Genesys 10UV
menunjukkan kadar yang tidak berbeda nyata pada selang kepercayaan 95%.

Saran
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dalam mengembangkan
spektrofotometer sinar tampak berbasis detektor CCD diantaranya, yaitu kualitas
dari detektor CCD dan kisi yang digunakan perlu ditingkatkan lagi agar
memperoleh spektrum dengan resolusi yang baik, stabilitas dari baterai yang
digunakan juga perlu diperhatikan, serta perlu diukur perbandingan antara sinyal
dan derau.

13

DAFTAR PUSTAKA
Albert DR, Todt MA, Davis HF. 2012. A low-cost quantitative absorption
spectrophotometer. J Chem Educ. 89:1432-1435. doi: 10.1021/ed200829d.
[AOAC] Association of Analytical Communities. 1998. AOAC Perr-Verified
Methods Program. Arlington (US): AOAC International.
Cahyadi W. 2008. Analisis & Aspek Kesehatan Bahan Tambahan Pangan. Jakarta
(ID): Bumi Aksara.
Chan CC, Lam H, Lee YC, Zhang X. 2004. Analytical Method Validation and
Instrument Performance Verification. New Jersey (US): J wiley.
Fatimah I. 2003. Analisis fenol dalam sampel air menggunakan spektrofotometri
derivatif. Logika. 9(10):21-29.
Fatmawati Y. 2008. Kombinasi spectrum ultraviolet dan model kalibrasi
multivariat untuk penentuan simultan kafein, vitamin B1, B2, dan B6
[skripsi]. Bogor (ID): Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Institut Pertanian Bogor.
Harvey D. 2000. Modern Analytical Chemistry. Amerika Serikat (US): Mc-GrawHill.
Kaunang J, Fatimawali, Fatimah F. 2012. Identifikasi dan penetapan kadar
pengawet benzoat pada saus tomat produksi lokal yang beredar di pasaran
kota Manado. Pharmacon. 25-31.
Magnan P. 2003. Detection of visible photons in CCD and CMOS: a comparative
view. Nuclear Instrument and Methods in Physics Research A. 504: 199-212.
Niece BK, Lourigan GA. 2006. Simultaneous display of spectral images and
graphs using a web camera and fiber-optic spectrophotometer. J Chem Educ.
83(5):761-764.
Publiclab. 2013. Desktop Spectrometry Kit [internet]. [diakses 2014 Januari 10].
Tersedia dari: http://www.publiclab.org/wiki/dsk.
Quagliano JM, Marks CA. 2013. Demystifying spectroscopy with secondary
students: designing and using a custom-built spectrometer. J Chem Educ.
90(10):1409-1410. doi: 10.1021/ed3007499.
Rusli R. 2012. Penetapan kadar boraks pada mie basah yang beredar di pasar
Ciputat dengan metode spektrofotometri UV-Vis menggunakan pereaksi
kurkumin [skripsi]. Jakarta (ID): Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan,
Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah.
Seney CS, Sinclair KV, Bright RM, Momoh PO, Bozeman AD. 2005.
Development of a multiple-element flame emission spectrometer using
CCD detection. J Chem Educ. 82(12):1826-1829.
Silalahi J, Rahman F. 2011. Analisis rhodamin B pada jajanan anak sekolah dasar
di Kabupaten Labuan Batu Selatan Sumatera Utara. J Indon Med Assoc.
61(7):293-298.
Sukadana IM. Senyawa antibakteri golongan flavonoid dari buah belimbing manis
(Averrhoa carambola Linn. L). J Kimia. 3(2):109-116.
Thal MA, Samide MJ. 2001. Applied electronics: construction of a simple
spectrophotometer. J Chem Educ. 78(11):1510-1512.
Wakabayashi F. 2006. A dvd spectroscope: a simple, high-resolution classroom
spectroscope. J Chem Educ. 83(1):56-58.

14
Widiatmoko E, Widayani, Budiman M, Abdullah M, Khairurrijal. 2011. A simple
spectrophotometer using common materials and a digital camera. Physics
Educ. 46(3):332-339. doi: 10.1088/0031-9120/46/3/014.
Yamlean PVY. 2011. Identifikasi dan penetapan kadar rhodamin B pada jajanan
kue berwarna merah muda yang beredar di kota Manado. J Ilmiah Sains.
11(2):289-295.
Yanti N. 2006. Metode cepat kuantifikasi terfenadin dalam sediaan farmasi secara
spektrofotometri derivatif ultraviolet [skripsi]. Bogor (ID): Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.

15

LAMPIRAN
Lampiran 1 Bagan alir penelitian
Tahap 1 Pembuatan dan uji kinerja analitik spektrofotometer ‘KuantiVis’
Spektrofotometer sinar
tampak

Spectronic 20D+ dan
Genesys 10UV

Batas deteksi

Uji kinerja analitik

Batas kuantisasi

Linearitas

Presisi

Akurasi

Tahap 2 Ekstraksi dan penentuan kadar rhodamin B
Pacar cina
maserasi
Ekstrak rhodamin B
diuapkan T= 65 °C
Ekstrak pekat rhodamin B
Ekstraksi cair-cair dengan dietil eter
Ekstrak eter
Ekstraksi cair-cair dengan NaOH 0.5%
Ekstrak eter
Ekstraksi cair-cair dengan HCl
Analisis dengan KLT

Ekstrak HCl
Analisis dengan spektrofotometer sinar
tampak, Spectronic 20D+, dan Genesys 10UV
Kadar rhodamin B
Uji T dan Uji F

16

Lampiran 2 Skema Spectronic 20D+ dan genesys 10UV
Skema Spectronic 20D+

Skema Genesys 10UV

Lampiran 3 Spektrum pancaran radiasi lampu LED

17
Lampiran 4 Pemilihan bagian DVD untuk dijadikan kisi

(Widiatmoko et al. 2011)

Lampiran 5 Spektrum warna dan garis lampu neon (CFL)

Lampiran 6 Penentuan panjang gelombang maksimum merah metil Genesys
10UV

Panjang gelombang maksimum =

494 + 496
2

= 495 nm

18
Lampiran 7 Linearitas standar merah metil Genesys 10UV (λ=495 nm)
Absorbans

Konsentrasi
MM (ppm)

1

2

3

4

5

6

3 PPM

0.3220

0.2970

0.2910

0.2900

0.3280

0.3360

0.3107

5 PPM

0.6020

0.6250

0.5870

0.6160

0.6090

0.6230

0.6103

7 PPM

0.8780

0.8650

0.8670

0.8670

0.9220

0.9040

0.8838

9 PPM

1.1620

1.1860

1.1720

1.1720

1.2220

1.2120

1.1877

10 PPM

1.3250

1.3280

1.3290

1.3320

1.3690

1.3660

1.3415

Kemiringan

0.1422

0.1457

0.1476

0.1464

0.1497

0.1470

0.1464

Intersep

-0.1093

-0.1304

-0.1547

-0.1404

-0.1281

-0.1111

-0.1290

0.9995

0.9979

0.9997

0.9985

0.9997

0.9996

0.9992

2

R

Rerata

19
Lampiran 8 Linearitas standar merah metil Spectronic 20D+ (λ=495 nm)
Ulangan

1

2

3

4

5

6

Rerata

Konsentrasi
MM (ppm)

%T

A

Blangko

78.60

0.1046

3.0000

34.00

0.4685

0.3639

5.0000

17.40

0.7595

0.6549

7.0000

9.20

1.0362

0.9316

9.0000

5.20

1.2840

1.1794
1.3156

Aterkoreksi

10.0000

3.80

1.4202

Blangko

78.40

0.1057

3.0000

35.80

0.4461

0.3404

5.0000

16.40

0.7852

0.6795

7.0000

9.40

1.0269

0.9212

9.0000

4.80

1.3188

1.2131

10.0000

3.60

1.4437

1.3380

Blangko

77.00

0.1135

3.0000

33.20

0.4789

0.3654

5.0000

16.40

0.7852

0.6716

7.0000

8.80

1.0555

0.9420

9.0000

4.60

1.3372

1.2237

10.0000

3.40

1.4685

1.3550

Blangko

78.60

0.1046

3.0000

34.00

0.4685

0.3639

5.0000

17.20

0.7645

0.6599

7.0000

8.60

1.0655

0.9609

9.0000

5.00

1.3010

1.1965

10.0000

3.80

1.4202

1.3156

Blangko

78.80

0.1035

3.0000

33.20

0.4789

0.3754

5.0000

16.80

0.7747

0.6712

7.0000

8.40

1.0757

0.9722

9.0000

4.40

1.3565

1.2531

10.0000

3.40

1.4685

1.3650

Blangko

78.40

0.1057

3.0000

33.40

0.4763

0.3706

5.0000

17.00

0.7696

0.6639

7.0000

8.80

1.0555

0.9498

9.0000

4.60

1.3372

1.2316

10.0000

3.40

1.4685

1.3628

Kemiringan

Intersep

R2

0.1350

-0.0292

0.9991

0.1408

-0.0589

0.9971

0.1408

-0.0461

0.9994

0.1361

-0.0260

0.9969

0.1428

-0.0438

0.9987

0.1420

-0.0498

0.9998

0.1396

-0.0423

0.9985

20
Lanjutan Lampiran 8
Contoh perhitungan:
log %T

log 34.00

== 0.4685
A=100
100
Aterkoreksi = Astandar – Ablangko = 0.4685 – 0.1046 = 0.3639

Lampiran 9 Penentuan panjang gelombang maksimum merah metil KuantiVis
Spektrum warna berbagai konsentrasi larutan standar MM

Intensitas

Panjang
gelombang
(nm)

Blangko

3 ppm

5 ppm

7 ppm

9 ppm

10 ppm

490

164

101

80

55

26

17

491

164

101

81

55

27

17

492

165

101

80

54

26

17

493

167

103

80

54

26

17

494

168

100

79

54

25

17

495

171

113

80

56

25

17

496

174

103

79

57

24

17

497

174

106

81

58

24

18

498

176

106

83

59

23

16

498

176

107

84

60

26

18

499

176

111

86

62

28

19

500

176

113

87

63

30

22

501

176

114

91

64

34

21

502

176

119

93

66

36

23

503

177

120

96

68

36

23

504

176

123

98

70

38

25

505

176

124

98

72

37

25

21
Lanjutan lampiran 9
Panjang
gelombang
(nm)
490
491
492
493
494
495
496
497
498
498
499
500
501
502
503
504
505

Intensitas (%)
Blangko

3 ppm

5 ppm

7 ppm

9 ppm

10 ppm

63.81
63.81
64.20
64.98
65.37
66.54
67.70
67.70
68.48
68.48
68.48
68.48
68.48
68.48
68.87
68.48
68.48

39.30
39.30
39.30
40.08
38.91
43.97
40.08
41.25
41.25
41.63
43.19
43.97
44.36
46.30
46.69
47.86
48.25

31.13
31.52
31.13
31.13
30.74
31.13
30.74
31.52
32.30
32.68
33.46
33.85
35.41
36.19
37.35
38.13
38.13

21.40
21.40
21.01
21.01
21.01
21.79
22.18
22.57
22.96
23.35
24.12
24.51
24.90
25.68
26.46
27.24
28.02

10.12
10.51
10.12
10.12
9.73
9.73
9.34
9.34
8.95
10.12
10.89
11.67
13.23
14.01
14.01
14.79
14.40

6.61
6.61
6.61
6.61
6.61
6.61
6.61
7.00
6.23
7.00
7.39
8.56
8.17
8.95
8.95
9.73
9.73

Contoh perhitungan:
164
I
%I = ×100% = ×100% = 63.81%
257

257

Panjang
gelombang
(nm)
490
491
492
493
494
495
496
497
498
498
499
500
501
502
503
504
505

Absorbans
3 ppm

5 ppm

7 ppm

9 ppm

10 ppm

0.2105
0.2105
0.2132
0.2099
0.2253
0.1799
0.2277
0.2152
0.2202
0.2161
0.2002
0.1924
0.1886
0.1700
0.1688
0.1556
0.1521

0.3118
0.3064
0.3144
0.3196
0.3277
0.3299
0.3429
0.3321
0.3264
0.3212
0.3110
0.3060
0.2865
0.2770
0.2657
0.2543
0.2543

0.4745
0.4745
0.4851
0.4903
0.4929
0.4848
0.4847
0.4771
0.4747
0.4674
0.4531
0.4462
0.4393
0.4260
0.4155
0.4004
0.3882

0.7999
0.7835
0.8025
0.8077
0.8274
0.8351
0.8603
0.8603
0.8838
0.8305
0.7984
0.7684
0.7140
0.6892
0.6917
0.6657
0.6773

0.9844
0.9844
0.9870
0.9923
0.9949
1.0025
1.0101
0.9853
1.0414
0.9902
0.9668
0.9031
0.9233
0.8838
0.8862
0.8476
0.8476

Contoh perhitungan:
A = log

%Iblangko
%Istandar

= log

63.81
39.30

= 0.2105

Panjang gelombang maksimum 495 nm

Kemiringan

Intersep

R2

0.1111
0.1103
0.1111
0.1121
0.1115
0.1178
0.1140
0.1136
0.1203
0.1125
0.1104
0.1033
0.1031
0.1002
0.1013
0.0978
0.0989

-0.1992
-0.1981
-0.1953
-0.1984
-0.1844
-0.2348
-0.1901
-0.1983
-0.2291
-0.1999
-0.2046
-0.1791
-0.1906
-0.1919
-0.2029
-0.2003
-0.2087

0.9442
0.9419
0.9478
0.9514
0.9475
0.9600
0.9414
0.9450
0.9322
0.9391
0.9420
0.9534
0.9401
0.9492
0.9429
0.9480
0.9448

22
Lampiran 10 Linearitas standar merah metil KuantiVis (λ=495 nm)
Ulangan

1

2

3

4

5

6

Rerata

Konsentrasi
MM (ppm)

I

%I

Blangko

171

66.54

3.0000

113

43.97

0.1799

5.0000

80

31.13

0.3299

7.0000

56

21.79

0.4848

9.0000

25

9.73

0.8351

10.0000

17

6.61

1.0025

Blangko

160

62.26

3.0000

105

40.86

0.1829

5.0000

71

27.63

0.3529

7.0000

50

19.46

0.5051

9.0000

22

8.56

0.8617

10.0000

16

6.23

1.0000

Blangko

152

59.14

3.0000

100

38.91

0.1818

5.0000

71

27.63

0.3306

7.0000

48

18.68

0.5006

9.0000

21

8.17

0.8596

10.0000

14

5.45

1.0357

Blangko

161

62.65

3.0000

105

40.86

0.1856

5.0000

74

28.79

0.3376

7.0000

48

18.68

0.5256

9.0000

21

8.17

0.8846

10.0000

14

5.45

1.0607

Blangko

169

65.76

3.0000

111

43.19

0.1826

5.0000

79

30.74

0.3303

7.0000

54

21.01

0.4955

9.0000

22

8.56

0.8855

10.0000

17

6.61

0.9974

Blangko

147

57.20

3.0000

114

44.36

0.1104

5.0000

70

27.24

0.3222

7.0000

52

20.23

0.4513

9.0000

21

8.17

0.8451

10.0000

14

5.45

1.0212

A

Kemiringan

Intersep

R2

0.1178

-0.2348

0.9600

0.1179

-0.2211

0.96849

0.1225

-0.2516

0.9604

0.1260

-0.2579

0.9653

0.1204

-0.2408

0.9613

0.1286

-0.3244

0.9617

0.1222

-0.2551

0.9629

23
Lanjutan lampiran 10
Contoh perhitungan:
I
113
%I = ×100% = ×100% = 43.97%
257

A = log

257

%Iblangko
%Istandar

= log

66.54
43.97

= 0.1799

Lampiran 11 Limit deteksi (LOD) dan limit kuantisasi (LOQ)
Spektrofotometer sinar tampak
I
%I
A

Ulangan

%T

A

Genesys
10UV
A

Spectronic 20D+

1

171

66.54

0.1769

80.40

0.0947

0.0550

2

160

62.26

0.2058

78.40

0.1057

0.0550

3

152

59.14

0.2281

77.00

0.1135

0.0560

4

161

62.65

0.2031

78.60

0.1046

0.0590

5

169

65.76

0.1820

78.80

0.1035

0.0590

6

147

57.20

0.2426

78.40

0.1057

0.0590

7

170

66.15

0.1795

78.20

0.1068

0.0580

8

177

68.87

0.1620

78.20

0.1068

0.0600

9

155

60.31

0.2196

78.80

0.1035

0.0630

10

168

65.37

0.1846

78.60

0.1046

0.0610

Rerata

0.1984

0.1049

0.0585

SD

0.0257

0.0046

0.0026

Kemiringan

0.1222

0.1396

0.1464

LOD

0.6953

0.1086

0.0584

LOQ

2.1070

0.3291

0.1771

Contoh perhitungan:
I × 257
171 × 257
%I =
=
= 66.54%
100
%I

A = -log

100
66.54

= -log
100

LOD = 3.3 ×
LOQ = 10 ×

100

SD
kemiringan
SD

kemiringan

= 0.1769

= 3.3 ×

= 10 ×

0.0257

0.1222
0.0257
0.1222

= 0.6953 ppm

= 2.1070 ppm

24
Lampiran 12 Kurva kalibrasi KuantiVis
Konsentrasi
MM (ppm)

I

%I

Blangko

174

67.70

4.0000

110

42.80

0.1992

5.0000

92

35.80

0.2768

6.0000

79

30.74

0.3429

7.0000

67

26.07

0.4145

8.0000

59

22.96

0.4697

Aterkoreksi

Kemiringan

Intersep

R2

0.0679

-0.0667

0.9971

Contoh perhitungan:
I × 257
174 × 257
%I =
=
= 67.70%
100
100
%Iblangko

67.70

standar

42.80

A = log %I

= log

= 0.1992

Lampiran 13 Kurva kalibrasi Genesys 10UV
Konsentrasi
MM (ppm)

A

4.0000

0.3630

5.0000

0.4780

6.0000

0.6150

7.0000

0.7320

8.0000

0.8350

Kemiringan

Intersep

R2

0.1198

-0.1142

0.9979

Lampiran 14 Kurva kalibrasi Spectronic 20D+
Konsentrasi
MM (ppm)

%T

A

4.0000

38.80

0.4112

5.0000

29.40

0.5317

6.0000

21.80

0.6615

7.0000

16.40

0.7852

8.0000

12.80

0.8928

Contoh perhitungan:
%T
38.80
A = -log = -log
= 0.4112
100

100

Kemiringan

Intersep

R2

0.1217

-0.0736

0.9991

25
Lampiran 15 Akurasi dan presisi KuantiVis
Ulangan

I

%I

A

Konsentrasi
terukur (ppm)

Blangko
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Rerata
SD
SBR

163
88
86
85
84
72
81
76
79
80
75

63.42
34.24
33.46
33.07
32.68
28.02
31.52
29.57
30.74
31.13
29.18

0.2677
0.2777
0.2828
0.2879
0.3549
0.3037
0.3314
0.3146
0.3091
0.3371

4.9261
5.0732
5.1480
5.2237
6.2100
5.4564
5.8640
5.6164
5.5359
5.9488

Perolehan
kembali
(%)
98.52
101.46
102.96
104.47
124.20
109.13
117.28
112.33
110.72
118.98
110.00
8.34
7.59

Contoh perhitungan:
174 × 257
I × 257
%I =
=
= 67.70%
100
100
%Iblangko

A = log %I

= log

standar

67.70

= 0.2961

34.24
A-intersep

Konsentrasi terukur =
Perolehan kembali =

0.2961-(-0.0667)

=

kemiringan
0.0679
konsentrasi terukur
konsentrasi awal

= 5.3439 ppm
5.3439

×100% = 5.0000 ×100% =106.88%

Lampiran 16 Akurasi dan presisi Spectronic 20D+
Ulangan

%T

A

Konsentrasi
terukur (ppm)

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Rerata
SD
SBR

30.20
29.00
29.40
28.40
21.80
27.60
26.20
28.80
28.80
27.80

0.5200
0.5376
0.5317
0.5467
0.6615
0.5591
0.5817
0.5406
0.5406
0.5560

4.8784
5.0231
4.9742
5.0978
6.0418
5.1997
5.3855
5.0478
5.0478
5.1740

Perolehan
kembali
(%)
97.57
100.46
99.48
101.96
120.84
103.99
107.71
100.96
100.96
103.48
103.74
6.61
6.38

Contoh perhitungan:
%T
30.20
A = -log = -l