23
Detektor Colorimeter bekerja berdasarkan Hukum Beer-Lambert yang dijelaskan pada dasar teori. Sinar datang dengan panjang gelombang
� memiliki intensitas , setelah melewati molekul penyerap maka intensitasnya
menjadi . Intensitas cahaya berkurang menunjukkan adanya cahaya yang diserap oleh molekul penyerap. Serapan dapat ditunjukkan dengan absorbansi
yang dihasilkan oleh sampel mengikuti persamaan 2.21. Dengan mengetahui absorbansi akibat proses serapan oleh molekul penyerap, maka konsentrasi
molekul penyerap dapat diketahui.
F. Pewarna Merah
Eritrosine CI 16035, Eritrosine CI 16035-Carmoisine CI 14720, Carmoisine CI 14720, dan Ponceau 4R CI 16255 merupakan pewarna sintetis
yang memberikan warna merah muda hingga marun. CI merupakan indeks warna yang tertera pada kemasan. Rumus empiris Eritrosin adalah
C
20
H
6
I
4
Na
2
O
5.
Struktur kimia Eritrosine ditunjukkan oleh gambar 2.7 [www.scribd.com].
Carmoisine mempunyai
rumus empiris
kimia C
20
H
12
N
2
Na
2
O
7
S
2
. Struktur kimia Carmoisine ditunjukan seperti pada gambar 2.8. Ponceau 4R mempunyai rumus empiris kimia C
20
H
11
N
2
Na
3
O
10
S
3
. Struktur kimia Ponceau 4R ditunjukkan seperti pada gambar 2.9 [Turak et all,
2014].
Gambar 2.7. Struktur kimia pewarna Eritrosine CI 16035 [www.scribd.com].
24
Penggunaan pewarna merah pada makanan dan minuman diatur dalam Peraturan Kepala Badan Pengawas Obat dan Makanan Republik Indonesia
BPOMRI no 37 Tahun 2013 tentang batas maksimum penggunaan bahan tambahan pangan pewarna. Menurut BPOMRI batas penggunaan carmoisine
pada beberapa minuman seperti sirup, minuman beralkohol, dan larutan gula memiliki batas maksimum 70 mgkg yang setara dengan 70 mlL.
Gambar 2.8. Struktur kimia pewarna Carmoisine CL 14720 [Turak et all, 2004].
Gambar 2.9. Struktur kimia pewarna
Ponceau 4R CI 16255
[Turak et all, 2004].
25
G. Teknik Pengenceran
Pengenceran dilakukan untuk mendapatkan variasi konsentrasi dari suatu pewarna minuman. Larutan diencerkan dengan menggunakan
persamaan 2.22 berikut [Brady, 1994]:
. � = . � 2.22
dengan, = konsentrasi larutan induk ml L
� = volume larutan induk yang diambil ml
= konsentrasi larutan yang diinginkan mlL
� = volume larutan yang dicari ml
26
BAB III EKSPERIMEN
Penelitian ini bertujuan untuk identifikasi keberadaan jenis pewarna merah dan menentukan konsentrasi pewarna merah dari sampel minuman. Penelitian ini
dilakukan berdasarkan beberapa tahapan. Tahap pertama adalah persiapan alat dan bahan. Tahap kedua adalah pengambilan data.
A. Persiapan Alat
Alat yang digunakan dalam penelitian ini secara garis besar dibagi menjadi dua bagian.
1. Alat untuk mengidentifikasi jenis pewarna merah dalam suatu
sampel
Alat yang digunakan untuk mengindentifikasi keberadaan pewarna minuman terdiri dari beberapa komponen. Alat yang digunakan
antara lain: a.
Sumber cahaya. Sumber cahaya yang digunakan merupakan lampu pijar dengan
daya sebesar 40 watt. b.
Kuvet Kuvet digunakan untuk meletakan sampel. Kuvet bersifat
transparan dan dapat tembus sinar. Bahan pembuat kuvet tidak berinteraksi dengan larutan. Kuvet yang digunakan dapat
menampung sampel dengan ketebalan 10 mm. Kuvet berisi larutan standar sebagai acuan dan larutan sampel.
c. Detektor
27
Detektor yang digunakan adalah Emissions Spectrometer buatan Vernier. Detektor Emissions Spectrometer bekerja pada panjang
gelombang 320 nm sampai 900 nm dengan interval 1 nm. Detektor menggunakan kabel penghubung USB menuju komputer.
d. Komputer
Komputer digunakan untuk merekam, menampilkan, dan menganalisa data. Komputer dilengkapi dengan Software Logger Pro
version 3.8.6.2. Alat kemudian dirangkai seperti gambar 3.1 berikut.
Keterangan gambar A : sumber cahaya lampu pijar
D : Komputer B : kuvet
E : Ruang gelap
A
C B
PC E
Gambar 3.1 Susunan alat eksperimen untuk mengidentifikasi pewarna merah dalam sampel.
28
C : detekor Emission Spectrometer Sebuah lampu pijar A dengan daya 40 watt, kuvet B, dan detektor
Emission Spectrometer D disusun seperti pada gambar 3.1. Ruang gelap E digunakan untuk mengatasi gangguan cahaya luar. Sehingga berkas
cahaya yang sampai ke detektor merupakan berkas cahaya dari sumber cahaya. Cahaya dengan panjang gelombang
� memiliki intensitas awal . Berkas cahaya ditembakkan menuju kuvet yang berisi larutan standar
dan sampel. Jika tenaga yang dibawa oleh cahaya sama dengan tenaga molekul untuk melakukan transisi, maka akan terjadi serah terima tenaga.
Tenaga yang dibawa oleh cahaya digunakan molekul untuk melakukan transisi mengikuti persamaan 2.16. Serah terima tenaga ini merupakan
peristiwa serapan. Setelah melewati larutan, berkas cahaya ini langsung menuju detektor. Detektor mengukur intensitas cahaya setelah melewati
larutan. Serapan ditunjukkan dengan berkurangnya intensitas cahaya setelah melewati larutan pada panjang gelombang
�. Berkurangnya intensitas cahaya pada panjang gelombang
� akan menghasilkan pola serapan. Pola serapan digunakan untuk mengidentifikasi keberadaan jenis
pewarna merah dalam sampel. Detektor dihubungkan ke komputer PC dengan menggunakan kabel penghubung USB. Untuk pengambilan dan
perekaman data digunakan Software LogerPro.
2. Alat untuk menentukan konsentrasi pewarna merah minuman
dalam sampel
29
Alat yang digunakan untuk menentukan konsentrasi pewarna minuman suatu sampel terdiri dari beberapa komponen, yaitu:
a. Kuvet
Kuvet digunakan untuk meletakan sampel. b.
Detektor Detektor yang digunakan adalah Colorimeter buatan Vernier.
Colorimeter bekerja berdasarkan prinsip hukum Beer Lambert. Pada Colorimeter terdapat sumber cahaya dengan empat panjang
gelombang, yaitu 430 nm, 470 nm, 565 nm, dan 635 nm. Colorimeter menggunakan interface LabPro untuk menghubungkan
ke komputer. c.
Interface Interface merupakan alat yang digunakan untuk menghubungkan
detektor Colorimeter menuju komputer. Interface yang digunakan dalam penelitian ini adalah LabPro.
d. Komputer
Komputer digunakan untuk merekam, menampilkan, dan menganalisa data.
Alat kemudian dirangkai seperti gambar 3.2 berikut. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
30
Kuvet A diletakkan ke dalam Detektor Colorimeter B. Detektor bekerja berdasarkan Hukum Beer-Lambert yang dijelaskan pada dasar
teori. Detektor dihubungkan ke komputer PC menggunakan interface LabPro C. Sinar datang dengan panjang gelombang
� memiliki intensitas , setelah melewati molekul penyerap maka intensitanya menjadi . Hal
ini menunjukkan bahwa serapan akan sebanding dengan jumlah molekul yang menyerap. Serapan dapat ditunjukkan dengan absorbansi yang
dihasilkan oleh sampel mengikuti persamaan 2.21. Untuk pengambilan dan perakaman data digunakan Software LogerPro. Dengan mengetahui
serapan molekul cahaya yang melewati molekul, maka konsentrasi molekul penyerap dapat diketahui.
A
Gambar 3.2 Susunan alat eksperimen untuk menentukan konsentrasi pewarna merah minuman dalam sampel.
B C
PC
31
B. Persiapan Bahan
Persiapan bahan dilakukan dengan dua tahap yaitu pengenceran larutan standar dan pembuatan standar kalibrasi.
1. Pengenceran
Larutan standar yang digunakan dihasilkan dari beberapa pewarna merah. Pewarna merah Carmoisine CL 14720, Carmoisin 14720
– Eritrosine CL 16035, Eritrosine CL 16035, dan Ponceau 4R CL 16255
diencerkan menggunakan aquades. Pola serapan pewarna merah standar merupakan dasar untuk mengidentifikasi keberadaan pewarna merah
dalam sampel. Pewarna hijau Tartrasine CL 19140 diencerkan dengan aquades digunakan sebagai pembanding. Sampel yang dipilih adalah
minuman cair, dalam kemasan, dan berwarna merah mencolok. Alat yang digunakan dalam pengenceran adalah pipet, gelas ukur,
dan labu ukur. Pengenceran dilakukan berdasarkan persamaan 2.22.
Pengenceran dilakukan berdasarkan dua tahap, yaitu: a.
Larutan Induk
Larutan induk Carmoisine dengan konsentrasi 10 mlL didapatkan dengan cara mengambil standar Carmoisine 100 sebanyak 1 ml
ditambah aquadest sebagai pelarut sampai larutan menjadi 100 ml. Larutan induk standar untuk pewarna merah lain Carmoisin 14720
– Eritrosine CL 16035, Eritrosine CL 16035, serta Ponceau 4R CL
16255 dibuat dengan cara yang sama.
b. Larutan Standar dengan Variasi Konsentrasi
32
Larutan standar dibuat dengan konsentrasi yang berbeda yaitu 10 mlL, 8 mlL, 6 mlL, 4 mlL, dan 2 mlL. Larutan standar carmoisine
dengan konsentrasi 8 mlL sebanyak 10 ml diperoleh dengan cara mengambil larutan induk carmoisine dengan konsentrasi 10 mlL
sebanyak 8 ml kemudian ditambah aquadest hingga volume menjadi 10 ml. Larutan standar carmoisine dengan konsentrasi 6 mlL
seebanyak 10 ml diperoleh dengan cara mengambil larutan induk carmoisine dengan konsentrasi 10 mlL sebanyak 6 ml kemudian
ditambah aquadest hingga volume menjadi 10 ml dan seterusnya. Larutan standar dengan konsentrasi berbeda untuk pewarna merah lain
dapat diperoleh dengan cara yang sama. 2.
Kalibrasi Larutan Standar a.
Pola Serapan Laturan Standar yang Diperoleh Menggunakan Detektor Emission Spectrometer
Pola serapan digunakan untuk mengidentifikasi keberadaan jenis pewarna merah tertentu dalam sampel minuman. Pola serapan
diperoleh dengan menggunakan Detektor Emission Spectrometer. Minuman berwarna merah dapat dihasilkan dari pewarna minuman
yang mengandung Carmoisin 14720, Carmoisin 14720 – Eritrosine
CL 16035, Eritrosine CL 16035, dan Ponceau 4R CL 16255. Pola serapan ditunjukkan dengan grafik hubungan antara intensitas
terhadap panjang gelombang. Konsistensi pola serapan masing- masing pewarna merah ditunjukkan dengan grafik intensitas cahaya
33
terhadap panjang gelombang pada berberapa konsentrasi pewarna merah standar. Hal ini digunakan untuk mengidentifikasi keberadaan
jenis pewarna merah tertentu dalam sampel minuman. b.
Pengukuran Absorbansi Larutan Standar menggunakan Detektor Colorimeter pada berbagai konsentrasi
Nilai absorbansi larutan standar pewarna merah Carmoisine CL 14720, Carmoisin 14720
– Eritrosine CL 16035, Eritrosine CL 16035, dan Ponceau 4R CL 16255 diukur dengan menggunakan detektor
Colorimeter. Nilai absorbansi yang diperoleh dari larutan standar digunakan sebagai acuan. Nilai absorbansi yang diperoleh tergantung
dengan konsentrasi larutan standar. Hubungan antara nilai absorbansi terhadap konsentrasi menghasilkan persamaan grafik linear mengikuti
persamaan 2.21. Pengukuran dilakukan dengan menyinari larutan standar dengan menggunakan cahaya pada panjang gelombang 430
nm, 470 nm, 565 nm, dan 635 nm. Berdasarkan pengukuran nilai absorbansi menggunakan detektor Colorimeter diperoleh empat grafik
hubungan antara absorbansi terhadap konsentrasi untuk masing –
masing pewarna merah standar. Hal inilah yang digunakan sebagai dasar pengukuran konsentrasi pewarna merah dalam sampel. Nilai
absorbansi sampel dimasukkan ke dalam persamaan grafik hubungan antara absorbansi terhadap konsentrasi larutan pewarna merah standar
untuk memperoleh konsentrasi pewarna merah dalam sampel.
34
C. Prosedur percobaan
Eksperimen dilakukan secara garis besar menjadi dua tahap berikut: a.
Penentuan pola serapan Sampel menggunakan detektor Emission Spectrometer.
1 Menuangkan sampel ke dalam kuvet
2 Meletakkan kuvet yang berisi sampel di antara sumber cahaya dan
detektor Emission Spetrometer. 3
Mengatur posisi lampu pijar, kuvet, dan detektor menjadi satu garis lurus.
4 Menekan tombol collect untuk memulai pengukuran.
5 Membandingkan pola serapan sampel dengan pola serapan larutan
standar pewarna merah. Pola serapan ditunjukkan dengan nilai intensitas yang melewati larutan sampel pada panjang gelombang
320 nm sampai 900 nm dengan interval panjang gelombang 1 nm.
b. Pengukuran absorbansi
Sampel menggunakan
detektor Colorimeter.
1 Memilih sumber cahaya dengan panjang gelombang yang
diinginkan. 2
Menekan tombol kalibrasi pada detektor Colorimeter. 3
Setelah proses kalibrasi selesai, meletakkan kuvet berisi larutan sampel yang telah diukur menggunakan detektor Emssion
Spectrometer ke dalam detektor Colorimeter. 4
Mengukur absorbansi sampel dengan panjang gelombang 430 nm, 470 nm, 565 nm, dan 635 nm menggunakan detektor Colorimeter.
35
5 Menganalisis hasil eksperimen.
D. Analisa Data