31
Grafik 4.1. Hubungan intensitas terhadap panjang gelombang nm larutan pewarna hijau standar pada konsentrasi 2 mLL
- , 4 mLL
- , 6 mLL
- , 8 mLL
- , dan 10
mLL -
.
Grafik 4.1 menunjukkan adanya penurunan nilai intensitas pada rentang panjang gelombang tertentu. Berkurangnya nilai intensitas ini
menunjukkan adanya serapan yang terjadi pada cahaya setelah melalui pewarna standar. Untuk tiap larutan standar terlihat bahwa terjadi serapan
pada rentang panjang gelombang tertentu. Semakin besar konsentrasi larutan standar maka rentang panjang gelombang serapannya makin besar.
Adanya wilayah serapan ini yang kemudian disebut sebagai pola serapan. Salah satu pola serapan dijadikan sebagai pola standar atau acuan
sebagai pembanding untuk menganalisa pola serapan pada sampel. pola serapan larutan standar pada konsentrasi 10 mLL dipilih sebagai acuan
karena memiliki bentuk yang jelas dan utuh.
32
Grafik 4.2. Hubungan intensitas terhadap panjang gelombang nm larutan pewarna hijau standar pada konsentrasi 10 mLL
- .
Grafik ini merupakan dasar untuk mengidentifikasi sampel. Sampel dikatakan mengandung jenis pewarna hijau standar jika pola serapannya
mengikuti pola serapan pewarna standar.
2. Pengukuran Indeks Bias Larutan Standar Pewarna Hijau standar
untuk Berbagai Konsentrasi
Pengukuran indeks bias terhadap larutan standar dilakukan dengan menggunakan Refraktometer. Pengukuran nilai indeks bias untuk berbagai
konsentrasi larutan standar digunakan untuk melihat hubungan antara nilai indeks bias terhadap konsentrasi larutan standar. Berdasarkan hubungan
ini, hasil pengukuran dapat dilihat pada tabel 4.2.
33
Tabel 4.2 Nilai indeks bias n untuk berbagai nilai konsentrasi c mLL larutan pewarna hijau standar .
Hasil pengukuran nilai indeks bias untuk berbagai konsentrasi sejalan dengan keterkaitan antara kepekatan larutan dan nilai indeks bias. Tabel
4.2 menunjukkan bahwa semakin besar nilai konsentrasi larutan pewarna standar maka semakin besar pula nilai indeks biasnya
Dari tabel 4.2 diperoleh grafik hubungan antara indeks bias terhadap konsentrasi seperti pada grafik 4.2 berikut ini.
No Konsentrasi C mLL
Indeks Bias n
1 20
1,334 2
40 1,337
3 60
1,340 4
80 1,343
5 100
1,347
34
Grafik 4.3. Hubungan indeks bias terhadap konsetrasi mLL pada larutan pewarna hijau standar .
Persamaan grafik hubungan indeks bias terhadap konsentrasi tersebut mengikuti persamaan 3.1. Grafik 4.3 digunakan untuk menentukan
konsentrasi pewarna hijau standar dalam larutan sampel. Grafik ini dapat digunakan pada jangkauan nilai indeks bias antara 1,334
– 1,347. Untuk nilai ideks bias sampel yang lebih besar atau di luar jangkauan, perlu
dilakukan pengenceran sehingga nilai indeks biasnya berada pada jangkauan. Nilai konsentrasinya dapat ditentukan dengan persamaan
n = 1,6 × 10
-4
c + 1,3306 4.2
3. Hasil Pengukuran Sampel
Identifikasi dilakukan dengan membandingkan pola serapan sampel hasil pengukuran dengan pola serapan standar. Serapan terhadap cahaya
ditunjukkan dengan adanya penurunan nilai intensitas pada pajang
n = 1,6 ± 0,1 x 10
-6
c + 1,3306
±
0,0003
35
gelombang tertentu setelah melalui larutan. Pengukuran pola serapan sampel
dilakukan menggunakan
Emission Spectrometer.
Untuk mendapatkan pola serapan yang mengikuti pola serapan larutan standar,
dilakukian pengenceran terhadap sampel sehingga didapatkan pola serapan sampel yang sesuai.
Hasil identifikasi pola serapan pada sampel S1 dibandingkan dengan pola serapan pada larutan standar ditunjukkan pada grafik 4.4.
Grafik 4.4 Hubungan Intensitas terhadap panjang gelombang nmlarutan pewarna hijau standar pada konsentrasi 10 mLL
- , sampel minuman S1 pada konsentrasi
15x mLL -
.
Pola serapan sampel S1 didapatkan setelah melakukan pengenceran terhadap sampel S1. Sampel S1 sebanyak 1 mL diencerkan dengan
pelarut aquades sehingga volumenya menjadi 5 mLL. Pada Grafik 4.4 terlihat pola serapan sampel S1 hasil pengenceran
- mengikuti pola
serapan larutan standar pada konsentrasi 10 mLL -
. Dengan
36
menggunakan persamaan 2.22 dapat ditentukan nilai konsentrasi pewarna hijau standar yang terkandung dalam sampel sebesar 50 mLL.
Perhitungan ini berlaku jika pola serapan larutan standar berhimpit dengan pola serapan yang dihasilkan oleh sampel. Dalam penelitian ini,
pengukuran konsentrasi dilakukan dengan analisa indeks bias pada larutan sampel.
Pengukuran nilai konsentrasi pada larutan sampel dilakukan secara langsung tanpa melakukan pengenceran. Pengukuran dilakukan dengan
menggunakan refraktometer. Hasil pengukuran nilai indeks bias untuk sampel minuman S1 adalah 1,338. Berdasarkan hasil perhitungan
menggunakan persamaan 3.1, diperoleh nilai konsentrasi pewarna hijau standar yang terkandung dalam minuman S1 adalah
c = 46,3 ± 2,9 mLL Nilai konsentrasi pewarna hijau standar yang terkandung dalam
sampel dengan menggunakan persamaan 2.22 dan persamaan 3.1 menunjukkan nilai yang hampir sama. Pola serapan yang dihasilkan oleh
sampel tidak selalu berhimpit dengan pola serapan larutan standar. Untuk pola serapan yang tidak berhimpit tetapi mengikuti pola larutan standar,
perhitungan konsentrasi didapatkan dengan analisa indeks bias menggunakan persamaan 3.1.
37
Pengukuran selanjutnya dilakukan untuk sampel minuman yang berbeda, masing
– masing sampel S2, S3, dan S4 dengan cara yang sama seperti pengukuran pola serapan dan konsentrasi. Hasil pengukuran pola
serapan dapat dilihat pada lampiran 1. Nilai hasil pengukuran konsentrasi untuk tiap sampel ditunjukkan dalam tabel 4.3.
Tabel 4.3. Nilai indeks bias dan konsentrasi pewarna hijau standar pada tiap sampel
. No
Sampel Indeks Bias n
Konsentrasi mLL
1 S1
1,338 46,3 ± 2,9
2 S2
1,346 96,3 ± 6,0
3 S3
1,343 77,5 ± 4,8
4 S4
1,341 65,0 ± 4,1
B. Pembahasan
Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi dan menentukan konsentrasi pewarna hijau standar dalam larutan sampel. Analisa yang
digunakan adalah analisa secara kualitatif dan kuantitatif. Analisa kualitatif dilakukan untuk mengetahui ada tidaknya jenis pewarna hijau standar yang
terkandung dalam sampel. Pewarna hijau yang digunakan sebagai standar
38
adalah warna hijau yang dihasilkan dari kombinasi Tartrasin CI 19140 dan
Biru Berlian FCF 42090. Sampel merupakan minuman berwarna hijau siap konsumsi yang dijual di pinggiran jalan. Warna hijau pada minuman belum
dapat menjamin ada tidaknya pewarna hijau standar dalam larutan sampel. Analisa kualitatif digunakan untuk memastikan keberadaan pewarna hijau
tersebut. Analisa kuantitatif dilakukan untuk mengetahui konsentrasi pewarna standar yang terkandung dalam sampel.
Analisa kualitatif dilakukan dengan menggunakan Detektor Emission Spectrometer. Detektor ini dapat mengukur nilai intensitas setelah melewati
suatu larutan pada panjang gelombang cahaya tertentu. Detektor bekerja berdasarkan serapan tenaga yang mengikuti persamaan 2.16. Detektor akan
menerima cahaya setelah melewati sampel. Hasilnya merupakan grafik hubungan
antara intensitas
cahaya terhadap
panjang gelombang.
Berkurangnya intensitas cahaya setelah melewati larutan ini disebabkan adanya proses serapan tenaga. Proses serapan tenaga dilakukan oleh molekul-
molekul penyusun warna hijau pada sampel untuk melakukan transsisi mengikuti persamaan 2.16. Hasil pengukuran intensitas cahaya terhadap
panjang gelombang akan membentuk pola tertentu. Pola ini dinamakan sebagai pola serapan.
Pola serapan digunakan untuk melakukan identifikasi jenis pewarna hijau standar dalam sampel. Pola serapan larutan standar ini digunakan
sebagai acuan. Pola serapan larutan standar didapatkan dari grafik 4.1. Pola
39
yang digunakan sebagai pembanding adalah pola serapan larutan standar pada konsentrasi 10 mLL yang ditunjukkan grafik 4.2. Pola inilah yang menjadi
standar sebagai pembanding untuk pola serapan sampel. Hasil identifikasi pola serapan pada sampel dengan pembanding pola
serapan larutan standar masing – masing ditunjukkan pada garfik 4.3 untuk
sampel S1, grafik 4.4 untuk sampel S2, grafik 4.5 untuk sampel S3, dan grafik 4.6 untuk grafik S4. Untuk mendapatkan pola serapan sampel, dilakukan
pengenceran sehingga didapatkan pola yang paling sesuai dengan pola serapan standar. Tiap grafik menunjukkan adanya kesesuaian dengan pola
serapan larutan standar sehingga dapat dikatakan terdapat larutan standar pada sampel minuman.
Analisa kuantitatif dilakukan untuk mengetahui konsentrasi pewarna standar yang ada di dalam sampel. Analisa kuantitatif dilakukan dengan
mengukur indeks bias dari larutan sampel. Sebelumnya, dilakukan pengukuran nilai indeks bias untuk berbagai konsentrasi larutan standar. Dari
hasil pengukuran didapatkan adanya hubungan linear antara nilai indeks bias terhadap konsentrasi pewarna standar yang mengikuti persamaan 4.2.
persamaan 4.2 menjadi dasar untuk perhitungan nilai konsentrasi pewarna hijau yang terkandung dalam sampel. Pengukuran indeks bias sampel
dilakukan secara langsung tanpa melalui pengenceran. Hasil pengukuran indeks bias kemudian dianalisa menguunakan grafik hubungan indeks bias
terhadap konsetrasi pada larutan standar yang ditunjukkan oleh grafik 4.3.
40
Grafik ini dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi pewarna standar pada larutan sampel jika indeks bias sampel berada pada nilai 1,334
– 1,347. Nilai konsentrasi larutan dapat ditentukan dengan memasukkan nilai indeks
bias tiap sampel pada persamaan 4.2. Pola serapan dari sampel yang ditunjukkan oleh grafik 4.4, 4.5, 4.6,
4.7, mengikuti pola serapan yang dihasilkan pewarna standar. Hal ini berarti pada sampel S1, S2, S3, dan S4 terdapat kandungan pewarna hijau standar.
Nilai konsentrasi dari pewarna standar pada masing – masing sampel
kemudian dapat ditentukan dengan analisa kuantitatif. Hasil pengukuran konsentrasi dari masing
– masing sampel ditunjukkan oleh tabel 4.3. Berdasarkan data pada tabel 4.3, diketahui bahwa sampel S1 yang didapatkan
dari dari Pasar Stan dan sampel S4 yang didapatkan dari Jl. Kanigoro tergolong tidak aman karena melebihi takaran yang sudah ditentukan oleh
pemerintah. Sedamgkan sampel S2 dan S3 yang didapatkan dari sekitar Stadion Maguwoharjo tergolong aman karena konsentrasinya berada di bawah
batas yang dianjurkan pemerintah. Nilai konsentrasi pewarna hijau dalam sampel ditunjukkan dalam tabel
4.3. Nilai ini memiliki rata – rata ralat relatif sebesar 6. Ketidakpastian ini
dapat diminimalkan dengan persamaan garis hubungan antara indeks bias terhadap konsentrasi yang lebih baik. Artinya, dibutuhkan data konsentrasi
dengan resolusi yang tinggi. Namun, ketersediaan alat menjadi kendala dalam penelitian ini. Penggunaan gelas ukur dengan resolusi 0,5 mL memungkinkan
41
didapatkannya konsentrasi pewarna standar yang makin teliti. Tetapi, pengukuran indeks bias dengan selisih konsentrasi 10 mL dengan
menggunakan refraktometer yang tersedia belum dapat menunjukkan perbedaan nilai indeks bias. Hal ini mengakibatkan pengukuran indeks bias
berbagai konsentrasi larutan standar dilakukan untuk setiap kenaikan 20 mL konsentrasi.
Penelitian ini juga memberikan sumbangan bagi dunia pendidikan. Penelitian ini menyajikan metode yang sederhana dan masih jarang dilakukan
secara umum. Metode ini diharapkan dapat membantu pelajar untuk dapat memahami tentang pengukuran konsentrasi yang ditinjau secara optis. Selain
itu, penggunaan perangkat berbasis komputer lebih memudahkan penelitian sehingga dapat diterapkan untuk pelajar di tingkat SMA. Penggunaan alat
seperti ini diharapkan dapat menarik minat para pelajar dalam mempelajari fisika secara lebih mendalam.
42
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
Penelitian ini dilakukan untuk mengidentifikasi dan menentukan konsentrasi pewarna hijau standar dalam sampel minuman. Penelitian dilakukan dengan
analisa pola serapan menggunakan Detektor Emission Spectrometer dan analisa indeks bias larutan dengan menggunakan Refraktometer. Berdasarkan
eksperimen dan hasil yang diperoleh diperoleh hasil sebagai berikut : 1.
Identifikasi jenis pewarna hijau standar dilakukan dengan cara membandingkan pola serapan yang dihasilkan sampel dengan pola
serapan yang dihasilkan oleh larutan pewarna standar standar. Pola serapan dihasilkan oleh detektor Emission Spectrometer.
2. Sampel S1, S2, S3, dan S4, mengandung pewarna hijau standar.
3. Kosentrasi pewarna hijau standar yang digunakan pada sampel dapat
ditentukan dengan menganalisa indeks bias sampel menggunakan perhitungan berdasarkan persamaan grafik yang diperoleh dengan
mengukur nilai indeks bias pewarna standar untuk berbagai konsentrasi. Refraktometer merupakan alat untuk mengukur indeks bias pada sampel
