Penentuan kadar Fe(III) dan Cr(VI) secara simultan dengan menggunakan teknik spektroskopi

PENENTUAN KADAR Fe(III) DAN Cr(VI) SECARA
SIMULTAN DENGAN MENGGUNAKAN TEKNIK
SPEKTROSKOPI

SOKO ANDIKA PERDANA

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011

ABSTRAK
SOKO ANDIKA PERDANA. Penentuan Kadar Fe(III) dan Cr(VI) Secara
Simultan dengan Menggunakan Teknik Spektroskopi. Dibimbing oleh LATIFAH
K. DARUSMAN dan UTAMI DYAH SYAFITRI.
Cr(VI) dan Fe(III) adalah logam yang dapat menyebabkan pencemaran
lingkungan dan sumber air minum. Salah satu teknik analisis yang dapat
digunakan untuk menentukan Fe(III) dan Cr(VI) secara simultan adalah dengan
menggunakan metode kombinasi antara spektrofotometri dengan kalibrasi
multivariat. Kalibrasi multivariat yang digunakan yaitu teknik analisis

multi komponen kuadrat terkecil parsial atau partial least square (PLS).
Pemodelan dilakukan terhadap larutan Fe(III) dan Cr(VI) pada 24 variasi larutan
dengan kuersetin sebagai reagen kromogenik dan CTAB sebagai penstabil
kompleks yang terbentuk. Hasil pemodelan menunjukkan kondisi optimum
larutan pada sampel dengan variasi perbandingan konsentrasi Fe : Cr sebesar 10
ppm: 1 ppm, konsentrasi kuersetin sebesar 2,95x10-5 M, konsentrasi CTAB
sebesar 1,35x10-3 M, dan waktu reaksi 45 menit. Validasi model yang dilakukan
dengan menggunakan sampel yang tidak diketahui konsentrasinya, hanya dapat
menunjukkan hasil yang cukup baik pada kondisi optimumnya.

ABSTRACT
SOKO ANDIKA PERDANA. Determination of Fe (III) and Cr (VI) Simultaneous
with Spectroscopy technique. Supervised by LATIFAH K. DARUSMAN AND
UTAMI DYAH SYAFITRI.
Cr (VI) and Fe (III) are a metal that have a potency cause environmental
and drinking water pollution. One of the analytical techniques that can be used to
determine Fe (III) and Cr (VI) simultaneously is to use a combination of
spectrophotometric method with multivariate calibration. Multivariate calibration
used is partial least square (PLS) multi-component analysis technique. Modelling
carried out on a solution of Fe (III) and Cr (VI) in 24 variations with quercetin as

a chromogenic reagent and CTAB as a complex stabilizer. Modeling results show
the optimum solution of the sample was the variation of concentration ratio of Fe:
Cr at 10 ppm: 1 ppm, quercetin at 2.95x10-5 M, CTAB 1.35x10-3 M, and
reaction time was 45 minutes. Validation of the model is done by using samples
of unknown concentration and show a good results only in optimum conditions

PENENTUAN KADAR Fe(III) DAN Cr(VI) SECARA
SIMULTAN DENGAN MENGGUNAKAN TEKNIK
SPEKTROSKOPI

SOKO ANDIKA PERDANA

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

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR
2011

Judul : Penentuan Kadar Fe(III) dan Cr(VI) Secara Simultan dengan Teknik
Spektroskopi
Nama : Soko Andika Perdana
NIM : G44062256

Menyetujui,

Pembimbing I,

Pembimbing II,

Prof. Dr. Latifah K. Darusman, MS
NIP 197703162006041010

Utami Dyah Syafitri, M.Si, S.Si
NIP 197709172005012001

Mengetahui
Ketua Departemen Kimia,

Prof. Dr. Tun Tedja Irawadi, MS
NIP 19501227 197603 2 002

Tanggal Lulus:

PRAKATA
Segala puji senantiasa penulis panjatkan kepada Allah SWT karena atas
rahmat, hidayah, dan ridho-Nya penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini.
Shalawat serta salam selalu penulis curahkan kepada Nabi Muhammad SAW,
keluarga, sahabat, serta pengikutnya hingga akhir zaman. Penulis melaksanakan
penelitian sejak bulan Mei sampai Desember 2010 di Laboratorium Kimia
Analitik dan Laboratorium Bersama Departemen Kimia FMIPA IPB.
Penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada Ibu Prof. Dr. Latifah K.
Darusman,MS dan Ibu Utami Dyah Syafitri, M.Si, S.Si sebagai pembimbing yang
selalu memberikan saran dan bimbingan selama penelitian dan penulisan karya
ilmiah ini serta meluangkan waktu selama berkonsultasi. Terima kasih kepada
Bapak Eman, Ibu Nunung, Ka Budi Riza dan Bapak Ridwan atas fasilitas,

masukan, dan bantuan yang telah diberikan.
Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada mama, papa, adikku, dan Galih
Novia atas doa dan kasih sayangnya. Tidak lupa penulis ucapkan terima kasih
kepada Nafiul, Ahmad Yani, Tyo, Puput, Asha, Rima, teman-yang seperjuangan
di laboratorium analitik dan tak lupa teman-teman kimia angkatan 43 yang telah
memberikan masukan dan diskusi berkaitan dengan penelitian.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Januari 2011

Soko Andika perdana

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 24 Januari 1987 dari ayah Sulistoro
dan Ibu Fitri. Penulis merupakan putra sulung dari dua bersaudara, Tahun 2006
penulis lulus dari Sekolah Menengah Kimia Analis Bogor dan pada tahun yang
sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur SPMB. Penulis memilih Program
Studi Kimia, Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif menjadi staf divisi Education

and Entertainment Ikatan Mahasiswa Kimia (IMASIKA) tahun 2007/2008.
Penulis pernah menjadi asisten praktikum Kimia Analitik II dan Kimia Analitik
Layanan untuk mahasisa Biologi pada tahun 2010. Pada tahun 2009 dari bulan
Juli-Agustus penulis melaksanakan Praktik Lapang di UPT BIOMATERIAL LIPI
Cibinong, Bogor.

DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL .....................................................................................................

v

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................................

v

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................................

v

PENDAHULUAN .......................................................................................................

1

TINJAUAN PUSTAKA
Besi (Fe) ..............................................................................................................
Kromium (Cr) ......................................................................................................
Kuersetin ..............................................................................................................
Partial Least Square (PLS) .................................................................................
CTAB...................................................................................................................
Spektrofotometer UV-VIS ..................................................................................

2
2
2
3
3
3

BAHAN DAN METODE

Alat dan Bahan ..................................................................................................
Rancangan Percobaan ........................................................................................
Preparasi Larutan Induk ......................................................................................
Pengoptimuman Kondisi Analisis dan Pembuatan Pola ......................................
Validasi Model ....................................................................................................
HASIL DAN PEMBAHASAN ..................................................................................

4
4
4
5
5
5

SARAN DAN SIMPULAN ..........................................................................................

8

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................................

9

LAMPIRAN ................................................................................................................ 11

DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1 Hasil Pencarian Kondisi Optimum ..................................................................

6

Tabel 2 Hasil Validasi Dengan Sampel Yang Dianggap Tidak Diketahui Konsentrasi
Awalnya ..........................................................................................................

7

DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1 Struktur Kuersetin ........................................................................................

2

Gambar 2 Struktur CTAB .............................................................................................

3

Gambar 3 Hasil Pengoptimuman Kondisi Analisis Ulangan 3 .....................................

6

Gambar 4 Hasil Pengoptimuman Kondisi Analisis Ulangan 4 .....................................

6

DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1 Diagram Alir Penelitian.............................................................................
Lampiran 2 Komposisi Variasi Bahan-Bahan yang Digunakan Pada Tiap Perlakuan .
Lampiran 3 Hasil Pengoptimuman Kondisi Analisis Ulangan 1 ..................................
Lampiran 4 Hasil Pengoptimuman Kondisi Analisis Ulangan 2 ..................................
Lampiran 5 Hasil Pemodelan Terhadap Ulangan 3 ......................................................

Lampiran 6 Hasil Pemodelan Terhadap Ulangan 4 .......................................................
Lampiran 7 Hasil Perhitungan Galat Rata-rata dari Masing-masing Sampel ................

11
12
13
13
14
15
16

1

PENDAHULUAN
Kromium memiliki dua bentuk oksidatif
dalam lingkungan perairan. Pertama adalah
Cr(VI) yang diketahui sebagai bentuk Cr yang
sangat beracun, dan yang lain adalah Cr(III)
yang sedikit pergerakannya, tidak beracun,
dan bahkan merupakan unsur yang esensial
bagi manusia dan hewan. (Liu et al 2006).
Kromium(VI) merupakan logam industri yang
penting karena merupakan polutan utama,
yang bersifat karsinogen, mutagenik, dan
sangat beracun. Besi (Fe) merupakan unsur
yang melimpah di alam dengan bentuk yang
stabil, yaitu Fe(II) dan Fe(III). Fe(II)
bermanfaat sebagai pembawa oksigen pada
mioglobin dan mudah diserap tubuh,
sedangkan Fe(III) tidak dapat mengikat
oksigen (Kazemi et al 2004).
Cr(VI) dan Fe(III) adalah logam yang
selalu ada dalam suatu sampel baik sampel
bahan alami maupun limbah yang dihasilkan
industri sehingga dapat menyebabkan
pencemaran lingkungan dan sumber air
minum. Pada saat ini telah dipelajari
penentuan kadar besi dan krom yang
dilakukan dengan sampel berbeda dan
menggunakan teknik yang berbeda pula.
Beberapa dari teknik ini memerlukan separasi
fisik,
preliminary
treatment,
bahkan
memerlukan
instrumen
yang
berbeda
(Abdollahi 2001).
Penentuan
kadar
Fe(III)
biasanya
dilakukan
dengan
menggunakan
spektrofotometri berdasarkan kemampuan
Fe(III) untuk membentuk kompleks berwarna
dengan beberapa pereaksi kromogenik.
Pereaksi yang paling umum digunakan adalah
1,10 fenantrolin (Kazemi et al 2004) dan
kalium tiosianat (KSCN) (Khopkar 2003).
Penggunaan pereaksi kromogenik 1,10fenantrolin kurang efisien digunakan karena
pereaksi tersebut hanya spesifik untuk Fe(II),
sehingga untuk penentuan Fe(III) diperlukan
suatu zat pereduksi. Sementara itu, KSCN
merupakan ligan yang elektron terluarnya
mudah terpolarisasi akibat pengaruh ion dari
luar dan dapat mengakibatkan terjadinya,
interaksi dengan logam yang bukan analat,
sehingga kurang baik untuk digunakan.
Penentuan kadar Cr terutama Cr(VI)
menggunakan spektrofotometri sinar tampak
umumnya menggunakan reagen organik yang
dapat dioksidasi dan pembentukan ion asosiasi
(Narayana & Cherian 2005). Reagen
kromogenik yang biasa dipakai dalam
penentuan Cr(VI) adalah difenilkarbazida
(DPC), akan tetapi metode ini tidak sensitif

(Snell 1978). Oleh karena itu, sangat
dibutuhkan suatu metode yang dapat
menentukan krom dan besi secara simultan
yang memiliki selektivitas dan sensitivitas
yang tinggi.
Salah satu teknik analisis yang dapat
digunakan untuk menentukan Fe(III) dan
Cr(VI) secara simultan adalah dengan
menggunakan metode kombinasi antara
spektrofotometri dengan kalibrasi multivariat.
Kalibrasi multivariat yang digunakan yaitu
teknik analisis multi komponen kuadrat
terkecil parsial atau Partial Least Square
(PLS). Metode ini merupakan bagian dari
kemometrik yang bertujuan menemukan
hubungan statistik antara data spektrum dan
informasi yang telah diketahui. Keuntungan
teknik ini dapat mengeliminasi spektrum yang
mengganggu
kuantifikasi
analat,
meningkatkan
selektifitas,
dan
tidak
memerlukan pemisahan atau prekonsentrasi
terlebih dahulu (Brereton 2000). Teknik
analisis multi komponen ini membutuhkan
suatu reagen kromogenik yang dapat bereaksi
dengan Fe(III) dan Cr(VI) sehingga
membentuk kompleks berwarna yang dapat
dideteksi oleh spektrofotometer.
Kuersetin merupakan salah satu senyawa
yang berpotensi sebagai pereaksi kromogenik
(Alvarez et al. 1989). Kuersetin dalam media
miselar dapat membentuk kompleks dengan
Cr(VI), dengan Fe(III) sebagai ion
pengganggu pada konsentrasi 0,5 ppm.
Kehadiran Fe(III) sebagai ion pengganggu
menunjukkan bahwa kuersetin dapat juga
membentuk kompleks dengan Fe(III). Hal ini
diperkuat oleh Ryan & Hynes (2007) yang
membentuk kompleks dengan nisbah antara
Fe(III) dan kuersetin sebesar 2:1.
Kemampuan kuersetin untuk mengikat dua
Fe(III) telah diuji oleh Ryan & Hynes (2007)
menggunakan titrasi spektrofotometri. Pada
penelitian ini dilakukan pengukuran Fe(III)
dan Cr(VI) secara simultan dalam 1 larutan
dengan teknik spektroskopi. Pereaksi yang
bertindak sebagai reagen kromogenik adalah
kuersetin karena dapat bereaksi dengan Fe(III)
dan Cr(VI), serta menggunakan CTAB
(Setiltrimetilamoniumbromida)
sebagai
senyawa antarmuka yang dapat menstabilkan
kompleks yang terjadi. Tujuan dari penelitian
ini adalah menentukan kadar Fe(III) dan
Cr(VI) secara simultan dengan teknik
spektroskopi UV-Vis, kuersetin sebagai
reagen kromogenik, dan CTAB sebagai
penstabil
kompleksnya
menggunakan
kalibrasi multivariat cara Partial Least Square
(PLS).

2

TINJAUAN PUSTAKA
Besi (Fe)
Besi merupakan logam yang paling
banyak terdapat di alam. Besi juga diketahui
sebagai unsur yang paling banyak membentuk
bumi, yaitu kira-kira 4,7 - 5 % pada kerak
bumi. Besi merupakan unsur golongan transisi
yang salah satu sifatnya dapat membentuk
senyawa kompleks berwarna. Kompleks yang
dihasilkan dapat digunakan untuk analisis
kuantitatif menggunakan spektrofotometri
UV-tampak
(Vogel
1982).
Kompleks
berwarna Fe(III)-kuersetin, disebutkan dalam
beberapa
literatur
memiliki
panjang
gelombang maksimum pada 420 nm (Ryan &
Hynes 2007) atau 422,5 nm (Maria et al
2008).
Reaksi kompleksasi Fe(III)-Kuersetin
memberikan kondisi terbaik menggunakan
larutan Buffer Asetat pada pH 4,6; 2,95x10-7
mol kuersetin; 8,22x10-6 mol CTAB dan
waktu pengukuran 45 menit. Linieritas terbaik
diperoleh pada kisaran konsentrasi 0,1 – 1,0
ppm dengan nilai R2 sebesar 98,32% (Fajrin
2009).
Besi adalah logam yang dihasilkan dari
bijih besi dan jarang dijumpai dalam keadaan
bebas, kebanyakan besi terdapat dalam batuan
dan tanah sebagai oksida besi, seperti oksida
besi magnetit ( Fe3O4) mengandung besi 65
%, hematite ( Fe2O3 ) mengandung 60 – 75 %
besi, limonet ( Fe2O3 . H2O ) mengandung besi
20 % dan siderit (Fe2CO3). Dalam kehidupan,
besi merupakan logam paling biasa digunakan
dari pada logam-logam yang lain. Hal ini
disebabkan karena harga yang murah dan
kekuatannya yang baik sreta penggunaannya
yang luas.
Kromium (Cr)
Kromium adalah logam berbentuk kristal
dan
berwarna
putih
bening
yang
dilambangkan dengan Cr, mempunyai nomor
atom 24 dan mempunyai berat atom 51,996,
massa jenis 650 gr/cm3, titik lebur 1903°C
pada tekanan 1 atm, titik didih 2642°C pada
tekanan 1 atm (Darwono 1995). Nilai serapan
optimum untuk Cr(III) yaitu pada panjang
gelombang 410 nm sedangkan pada Cr(VI)
pada panjang gelombang 560 nm (Puri et al
1978). Kromium merupakan logam industri
yang penting karena rerupakan polutan utama,
yang bersifat karsinogen, mutagenik, dan
sangat beracun. Kromium memiliki dua
bentuk oksidatif dalam lingkungan perairan.

Pertama adalah Cr(VI) yang diketahui sebagai
bentuk Cr yang sangat beracun, dan yang lain
adalah Cr(III) yang sedikit pergerakannya,
tidak beracun, dan bahkan merupakan unsur
yang esensial bagi manusia dan hewan (Liu et
al 2006).
Kegiatan
industri
yang
dapat
menyebabkan adanya krom di dalam
lingkungan antara lain industri cat, baja,
tekstil, kulit, semen, keramik, dan kertas.
Kontaminasi logam krom dapat terjadi melalui
makanan dan minuman yang tertumpuk di
ginjal akan mengakibatkan keracunan akut
yang akan ditandai dengan kecenderungan
terjadinya pembengkakan pada hati dan dalam
waktu yang cukup panjang akan mengendap
dan menimbulkan kanker paru-paru. Tingkat
keracunan krom pada manusia diukur melalui
kadar atau kandungan krom dalam urine. Oleh
karena itu, krom merupakan logam yang
sangat beracun dan sangat berbahaya bagi
kesehatan manusia (Khairani et al 2007).
Kuersetin
Kuersetin biasanya banyak terdapat pada
tumbuhan dan merupakan senyawa flavonoid
yang paling melimpah di alam. Kuersetin
merupakan Aglikon (kurang molekul gula)
dari flafonoid lainnya (Xing et al 2001).
Nama IUPAC kuersetin adalah (3,4dihidroksifenil)–3,5,7–trihidroksi–4–HKromon-4on,
dengan
rumus
molekul
C15H10O7.2H2O, massa molar 338,27 g/mol,
kerapatan curah 1,799 g/cm3, dan titik leleh
316 °C. Kuersetin berkhasiat sebagai obat
prostatitis,
penyakit
hati,
katarak,
antiinflamasi,
antialergi,
anti
kanker,
bronkhitis, dan asma (Ryan & Hynes 2007).
Kuersetin memiliki gugus fungsi karbonil
dan hidroksil sehingga dapat membentuk
kompleks dengan beberapa ion logam,
misalnya Cr(VI) (Alvarez et al 1989), Fe(III)
(Ryan & Hynes 2007), dan Pd (II) (Milica et
al 1998). Selain itu dapat pula membentuk
kompleks dengan Co(II), Ni(II), Cu(II), dan
Zn(II) (Makasheva et al 2005).

Gambar 1 Struktur Kuersetin

3

Partial Least Square (PLS)
Kemometrik merupkan seni mengekstrak
informasi kimia dari data yang dihasilkan oleh
suatu percobaan kimia (Wold 1995).
Kemometrik menyediakan metode dalam
mengurangi data berukuran besar yang
diperoleh
dari
instrument
seperti
spektrofotometer (Varmuza 2002). Kalibrasi
multivariat merupakan salah satu bentuk
model analisis kemometrik yang dapat
digunakan untuk menentukan campuran dari
beberapa senyawa (Forina et al 1998).
Metode kalibrasi multivariat ini dapat
berupa multiple linear regression (MLR),
principle
component
analysis
(PCA),
principle component regression (PCR),
partial least square (PLS), dan artificial
neural network (ANN) (Brereton 2000).
Informasi yang selektif dapat diperoleh dari
data yang tidak selektif dalam analisis spektra
kuantitatif dengan menggunakan PLS (Hopke
2003).
PLS telah digunakan secara luas sebagai
model kalibrasi multivariat. PLS adalah
metode yang berkembang dan umum dalam
kemometrik untuk memprediksi variabel
respon (atau vektor) dari variabel yang
berkorelasi tinggi serta memberi pengaruh
besar (Hwang & Nettleton 2002).
Prinsip PLS adalah menghitung nilai
komponen utama data matriks X (hasil
sumber percobaan) dan matriks Y (matriks
respon) dan membangun model regresi antar
nilai. PLS digunakan untuk memprediksikan
serangkaian variabel tak bebas dari variabel
bebas (prediktor) yang jumlahnya sangat
banyak, memiliki struktur sistematik linear
dan nonlinear dengan atau tanpa data yang
hilang, dan memiliki kolinearitas yang tinggi.
Untuk data sampel yang tidak diketahui,
konsentrasi yang bervariasi pada sampel
biasanya dapat memprediksi dengan ketepatan
yang lebih baik (Hopke 2003). Parameterparameter dalam PLS adalah factors, loading
dan scores. Inti dari PLS adalah menghitung
skor komponen dari matriks Y dan X untuk
membuat model regresi antara nilai-nilai
tersebut (Abdollahi et al 2003)
CTAB
Surfakan adalah senyawa yang jika
terdapat pada konsentrasi rendah didalam
suatu sistem mempunyai sifat teradsorpsi pada
permukaan-antarmuka, serta mempengaruhi
secara berarti energi bebas permukaan¬
antarmuka
sistem
tersebut.
Surfaktan

merupakan molekul ampifilik yang terdiri atas
bagian kepala hidrofilik yang mempunyai
afinitas tinggi pada air dan bagian hidrofobik
yang mempunyai afinitas tinggi pada minyak
(Holmberg et al. 2003). Surfaktan telah
digunakan sebagai bahan adesif, penggumpal,
pembasah, pembusaan, pengemulsi, penetrasi,
serta telah digunakan secara luas pada
berbagai bidang industri seperti industri
farmasi, kosmetika, pertanian, dan pangan.
Setiltrimetilammoniumbromida (CTAB)
memiliki
nama
lain
yaitu
Heksadesiltrimetilamonium bromida dengan
rumus molekul C19H42N+Br-- adalah suatu
tetra-substitusi atom nitrogen bervalensi lima
dan sebuah rantai lurus panjang alkil (C16)
yang memberikan hidrofobisitas. CTAB
memiliki bobot molekul 364.46 g/mol, bobot
jenis 0.89 kg/L, dan titik nyala sebesar 15 oC.
CTAB memiliki nilai CMC (Critical Micel
Concentration) sebesar 473.798 ppm (Merck
1.023420100).

Gambar 2 Struktur CTAB

Misel merupakan kumpulan molekul
surfaktan berukuran koloid yang beragregasi
membentuk kelompok-kelompok dengan
struktur tertentu akibat telah jenuhnya
permukaan suatu material. Struktur misel ada
beberapa bentuk, antara lain bulat (spheric),
silinder memanjang, lamela datar, dan
gelembung. Peningkatan konsentrasi CTAB
hingga di atas CMC-nya, akan menyebabkan
terbentuknya dua lapisan dari interaksi
hidrofobik ekor-ekor rantai alkilnya, sehingga
ujung kepala hidrofilik akan bermuatan positif
(Ghiachi et al. 2004).
CTAB pada reaksi antara kuersetin dengan
Cr(VI) dan Fe(III) berfungsi sebagai penjaga
kestabilan kompleks tersebut. Selain itu
CTAB juga dapat meningkatkan absorbans
pada panjang gelombang 440 nm. pH kondisi
reaksi umumnya terdapat pada pH 7, tetapi
dengan menambahkan CTAB ke dalam
larutan maka pembentukan media miselar
dapat terjadi pada pH antara 4,5 sampai 6,5.
Pembentukan media miselar maksimum dapat
dicapai pada pH 4,6 dengan menggunakan
buffer asetat yang memiliki konsentrasi 2M
(Alvarez et al 1989).

4

BAHAN DAN METODE
Spektrofotometer UV-Vis
Spektrofotometer adalah sebuah instrumen
yang mengukur absorbsi atau penyerapan
cahaya dengan energi (panjang gelombang)
tertentu oleh suatu atom atau molekul.
Spektrofotometer yang digunakan dalam
daerah spektrum UV (ultraviolet) dan visual
(sinar tampak). Molekul dalam daerah energi
ini akan mengalami transisi elektron.
Spektroskopi UV-Vis merupakan suatu
spektroskopi absorpsi berdasarkan radiasi
elektromagnetik pada panjang gelombang 160
sampai 780 nm (Skoog et al. 2003).
Spektrofotometer UV-VIS pada prinsipnya
terdiri dari sumber radiasi (source),
monokromator, sel, fotosel (radiation
transducer), dan detektor.
Spektrofotometer
digunakan
untuk
mengukur energi secara relatif jika energi
tersebut ditransmisikan, diemisikan, atau
direfleksikan sebagai fungsi dari panjang
gelombang. Secara umum spektrofotometer
UV-Vis memiliki 3 tipe yaitu rancangan
berkas tunggal (single beam), rancangan
berkas
ganda
(double
beam),
dan
multichannel (Skoog et al 1998).
Absorbans dari larutan sampel yang diukur
Spektrofotometer UV-Vis digunakan untuk
mengukur intensitas sinar yang dilalui menuju
sample (I) dan membandingkannya dengan
intensitas sinar sebelum dilewatkan ke sampel
tersebut (I0). Rasio I/I0 disebut transmitan (T),
sedangkan
absorbans
diperoleh
dari
transmitan tersebut dengan rumus A= -log T
sesuai dengan hukum dasarnya yaitu hukum
Lambert Beer. Hukum Lambert-Beer ini juga
memiliki
kelemahan,
yaitu
kenaikan
konsentrasi menjadi 2x atau 3x konsentrasi
tidak mengubah nilai serapan menjadi 2x atau
3x serapan mula-mula. Ketidaklinieran
hubungan antara serapan dengan konsentrasi
tersebut dinamakan penyimpangan dari
hukum Lambert-Beer (Harvey 2000).
Analat
yang
dapat
diukur
oleh
spektrofotometer UV-Vis adalah analat yang
berwarna atau dibuat berwarna. Proses yang
dapat dilakukan untuk membuat larutan
berwarna adalah oksidasi atau pembentukan
senyawa kompleks. Beberapa aplikasi analisis
kuantitatif logam melalui pembentukan
kompleks antara lain Fe(III) - KSCN; Pd SnCl2 (Khopkar 2003), Cr(VI) - kuersetin
(Alvarez et al 1989), Fe(III) - kuersetin
(Fajrin 2009), Cr(VI) - difenilkarbazida;
Ca(II)-EDTA (Oxtoby et al 2001), dan Cu(II)
- kuersetin (Hakima et al 2005).

Alat dan Bahan
Alat-alat
yang
digunakan
adalah
spektrofotometer UV-Vis double beam, kuvet
kuarsa dengan tebal 1 cm, pH meter, dan
peralatan kaca yang umum digunakan dalam
laboratorium kimia.
Perangkat
yang
digunakan
dalam
penelitian ini adalah perangkat lunak Minitab
14, perangkat lunak R-2.10.1.
Bahan-bahan yang digunakan adalah
Fe(NO3)3.9H2O, K2Cr2O7.3H2O, kuersetin,
etanol,
CH3COOH,
CH3COONa,
setiltrimetilamonium bromida (CTAB).
Rancangan Percobaan
Rancangan percobaan yang dilakukan
adalah rancangan untuk sistem penapisan
yaitu
rancangan
percobaan
faktorial.
Rancangan faktorial yang digunakan memiliki
4 peubah (faktor) yaitu konsentrasi kuersetin,
konsentrasi CTAB, nisbah konsentrasi Fe dan
Cr, dan waktu reaksi. Peubah konsentrasi
kuersetin memiliki 2 level, peubah konsentrasi
CTAB memiliki 2 level, peubah nisbah
konsentrasi Cr dan Fe memiliki 3 level, dan
peubah waktu reaksi memiliki 2 level
sehingga rancangan percobaan ini memiliki
satuan peubah sebanyak 24 satuan percobaan
(2x2x3x2) dengan 2 kali ulangan. Setelah itu
metode pengukuran dilakukan seperti yang
digambarkan pada bagan alir penelitian di
Lampiran 1.
Preparasi Larutan Induk
Larutan induk standar Fe dan Cr masingmasing disiapkan. Larutan Standar Fe dibuat
menggunakan
Fe(NO3)3.9H2O,
dibuat
konsentrasi 100 ppm, disiapkan dengan cara
melarutkan 0,0536 g Fe(NO3)3.9H2O dengan
air bebas ion dalam labu takar 100 mL.
Larutan Standar Cr dibuat menggunakan
K2Cr2O7.3H2O, dibuat konsentrasi 100 ppm,
disiapkan dengan cara melarutkan 0,0028 g
K2Cr2O7.3H2O dengan air bebas ion dalam
labu takar 100 mL. Larutan induk kuersetin
dengan konsentrasi 2,9 × 10-3 M disiapkan
dengan melarutkan 0,1000 g kuersetin dengan
campuran etanol-air bebas ion dengan
menggunakan nisbah 1:1 (v/v) dalam labu 100
mL. Larutan buffer asetat disiapkan dari
campuran asam asetat 0,1 M dengan natrium
asetat 0,1 M pada kisaran pH 4,5 - 5,5.

5

Pengoptimuman Kondisi Analisis dan
Pembuatan Pola
Metode ini mengacu pada Alvarez et al
(1989) yang telah dimodifikasi sesuai dengan
rancangan percobaan yang dibuat. Larutan
standar Fe(III), Cr(VI), kuersetin, dan CTAB
disiapkan sebanyak 24 perlakuan dengan
variasi yang berbeda-beda untuk masingmasing perlakuan. Acuan yang dipakai untuk
Fe(III) yaitu skripsi milik Fajrin (2009),
sedangkan untuk Cr(VI) yaitu jurnal milik
Alvarez et at (1989). Standar dengan 24
perlakuan ini dibuat spektrumnya dengan
menggunakan spektrofotometer UV-Vis pada
kisaran panjang gelombang 400-500 nm
dengan kecepatan scanning medium yang
akan digunakan untuk menentukan secara
simultan kadar Fe(III) dan Cr(VI). Komposisi
yang dipakai untuk pengoptimuman kondisi
analisis di tunjukkan pada Lampiran 2.
Spektrum yang didapatkan kemudian
dibuat polanya sehingga dapat dibandingkan
dengan ulangan lainnya dan ditentukan
ulangan terbaik untuk dilakukan pemodelan
menggunakan metode PLS. Model yang
didapatkan akan menunjukkan kondisi
optimum untuk pemodelan dengan melihat
selisih antara hasil prediksi PLS dengan nilai
sebenarnya, kemudian kondisi perlakuan
tersebut dipakai untuk memprediksi sampel
yang tidak diketahui konsentrasinya.
Validasi Model
Sebanyak 2,5 mL sampel yang diduga
terdapat Fe(III) dan Cr(VI) dimasukkan ke
dalam labu volumetrik 25 mL kemudian
ditambahkan larutan buffer asetat, kuersetin
dan media miselar pada kondisi optimum.
Setelah itu labu ditera, dihomogenkan dan
disimpan selama waktu optimum. Setelah itu
diukur serapannya pada kisaran panjang
gelombang antara 400 sampai 500 nm. Kadar
Fe(III) dan Cr(VI) didapatkan melalui
perhitungan dengan perangkat lunak Minitab
14 dan perangkat lunak R-2.10.1 dengan
kalibrasi multivariat metode PLS.

HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengoptimuman kondisi analisis dan
pembuatan pola
Pencarian kondisi optimum untuk masingmasing logam Fe(III) dan Cr(VI) dilakukan
untuk menentukan kisaran panjang gelombang

yang akan digunakan untuk pengukuran
sampel. Pada Fe(III) kondisi optimum yang
dipakai dengan menggunakan kuersetin
2,95x10-5 M, konsentrasi Fe 5 ppm, pH 4,6,
konsentrasi CTAB 8,22x10-4 dan waktu reaksi
selama 45 menit, nilai ini didapatkan dari
acuan yang dipakai yaitu skripsi milik Fajrin
(2009). Sedangkan pada Cr(VI) kondisi
optimum yang dipakai adalah dengan
menggunakan
kuersetin
2,95x10-4
M,
konsentrasi Cr 1 ppm, pH 4,6, konsentrasi
CTAB 1,35x10-3 dan waktu reaksi selama 40
menit, nilai ini didapatkan dari acuan yang
dipakai yaitu jurnal milik Alvarez et al
(1989).
Setelah didapatkan acuan kemudian
dilakukan verifikasi terhadap acuan tersebut.
Hasil verifikasi yang dilakukan didapatkan
hasil nilai yang sama dengan acuannya yaitu
kondisi optimum Fe
dicapai dengan
M,
menggunakan
kuersetin
2,95x10-5
konsentrasi Fe 5 ppm, pH 4,6, konsentrasi
CTAB 8,22x10-4 dan waktu reaksi selama 45
menit. Sedangkan pada Cr(VI) kondisi
optimum yang dicapai adalah dengan
M,
menggunakan
kuersetin
2,95x10-4
konsentrasi Cr(VI) 1 ppm, pH 4,6, konsentrasi
CTAB 1,35x10-3 M dan waktu reaksi selama
40 menit. Berdasarkan hasil verifikasi maka
dibuat variasi perlakuan pengoptimuman
kondisi analisis seperti pada Lampiran 2.
Pengoptimuman kondisi analisis di ukur
pada kisaran panjang gelombang sinar tampak
400 – 500 nm, karena larutan berwarna
kuning dan berdasarkan pustaka didapatkan
kisaran panjang gelombang antara 423 – 440
nm. Pengoptimuman kondisi analisis pada
awalnya hanya dibuat untuk dua ulangan saja,
tetapi hasil yang didapatkan setelah
pembuatan pola pada ulangan 1 dan 2
mendapatkan hasil yang kurang baik, yaitu
pola yang sangat berbeda pada ulangan 1 dan
2, sehingga dilakukan ulangan 3 dan 4 untuk
pengoptimuman kondisi analisis. Pola hasil
pengoptimuman kondisi analisis untuk
ulangan 1 dan 2 dapat dilihat pada Lampiran 3
dan 4.
Gambar 3 dan Gambar 4 adalah hasil
pembuatan pola hubungan antara absorbans
terhadap panjang gelombang ulangan 3 dan 4.

6

Absorbans

Panjang gelombang (nm)
Gambar 3 Hasil pengoptimuman kondisi analisis
ulangan 3

Absorbans

Panjang gelombang (nm)
Gambar 4 Hasil pengoptimuman kondisi
analisis ulangan 4

Pada Gambar 3 dan Gambar 4 yang
merupakan hasil pembuatan pola hasil
pengoptimuman kondisi analisis ulangan 3
dan ulangan 4 terlihat bahwa pola hasil
pengoptimuman kondisi analisis tersebut
cukup berbeda nyata dengan pola hasil
pengoptimuman kondisi analisis ulangan 1
dan ulangan 2 yang dapat dilihat pada
Lampiran 3 dan Lampiran 4 sehingga tidak
dapat digunakan untuk pemodelan. Hal ini

disebabkan karena pada saat pembuatan
ulangan 1 timbul banyak endapan yang
mengakibatkan nilai absorbans dari sampel
yang diukur terlalu tinggi dan hasil yang
didapatkan dari pengukuran tersebut tidak
valid dan terdapat galat yang cukup tinggi.
Endapan yang terjadi disebabkan karena
perbandingan pelarut alkohol dan air kurang
tepat. Semakin besar rasio air maka endapan
yang timbul akan semakin banyak. Hal ini
disebabkan karena kromofor yang digunakan
(kuersetin) kurang larut dalam air, tetapi larut
dalam alkohol. Endapan ini mengurangi
kestabilan kompleks yang terbentuk, sehingga
kompleks yang terbentuk tidak stabil dan
cepat mengurai kembali menjdi kuersetin dan
logam Fe serta Cr. Absorbans yang
didapatkan juga bukan merupakan absorbans
dari kompleks kuersetin-logam, tetapi
absorbans kuersetin yang tidak larut.
Sedangkan pada ulangan kedua juga
didapatkan hasil yang cukup jauh dengan
ulangan yang lainnya, hal ini disebabkan
karena pereaksi yang digunakan tidak
langsung digunakan, dan telah didiamkan
beberapa lama, hal ini dapat menyebabkan
rusaknya pereaksi yang digunakan, terutama
kuersetin. Kuersetin memiliki sifat mudah
rusak bila didiamkan dalam waktu yang cukup
lama karena kuersetin mudah teroksidasi oleh
udara jika didiamkan terlalu lama.
Berbeda dengan ulangan 1 dan 2, pola
pengoptimuman kondisi analisis pada ulangan
3 dan 4 terlihat mirip, sehingga dapat
dikatakan ulangan 3 dan 4 memiliki
keterulangan yang tinggi. Ulangan 3 dan 4
dilakukan secara acak dan menggunakan
pereaksi yang baru dibuat, sehingga hasil yang
didapatkan dari kedua ulangan tersebut mirip
dan dapat digunakan sebagai model untuk
kalibrasi multivariat.
Kesegaran pereaksi berpengaruh pada
pembentukan kompleks yang terjadi, semakin
lama didiamkan, maka kompleks yang
terbentuk semakin tidak sempurna sehingga
akan memberikan hasil pengukuran yang
kurang baik.
Berikut ini adalah hasil pemodelan yang
telah dilakukan terhadap ulangan 3 dan 4
Hasil pemodelan diatas merupakan hasil

7

pemodelan dengan kalibrasi multivariat
Partial Least Square terhadap ulangan 3 dan
4. Hasil pemodelan ini juga dapat
menunjukkan nilai prediksi dari konsentrasi
Cr(VI) dan Fe(III) dalam campuran sampel
pada beberapa variasi perlakuan.
Tabel 1 Hasil Pencarian Kondisi optimum
e2
Ulangan

RMSEP

Sampel

Ba2 t45

Fe

Cr

-

9,41x 10-7

3

4

Cb1 t40

0.0340

-

Bb1 t45

0.0012

5,66x 10-6

Fe

Cr

1,013

0,356

0,872

0,324

Nilai ∑e2 Fe merupakan total galat dari
prediksi konsentrasi Fe dan konsentrasi Fe
sebenarnya pada masing masing perlakuan,
sedangkan nilai ∑e2 Cr merupakan total galat
dari prediksi konsentrasi Cr dan konsentrasi
Cr sebenarnya pada masing masing perlakuan.
Perhitungan RMSEP (Root Mean Square
Error Prediction) memiliki tujuan untuk
mengetahui model terbaik dan untuk
mengetahui prediksi galat dari tiap ulangan
yang telah dilakukan. Semakin kecil nilai
RMSEP dari ulangan maka semakin sedikit
galat yang terjadi pada ulangan tersebut
Berdasarkan pemodelan yang telah
dilakukan dapat terlihat bahwa nilai RMSEP
dari ulangan keempat lebih kecil daripada
ulangan ketiga, artinya adalah galat total yang
terjadi pada ulangan keempat lebih sedikit
dibandingkan ulangan ketiga sehingga nilai
konsentrasi prediksi Fe(III) dan Cr(VI) yang
dapat diambil untuk menentukan variasi
terbaik adalah pada ulangan keempat.
Ulangan keempat dapat menunjukkan
bahwa nilai e2 terendah pada sampel Bb1 t45
dengan variasi perbandingan konsentrasi Fe :
Cr sebesar 10 ppm: 1 ppm, konsentrasi
kuersetin sebesar 2,95x10-5 M, konsentrasi
CTAB sebesar 1,35x10-3 M, dan waktu reaksi

45 menit. Hal ini juga menunjukkan bahwa
kondisi tersebut merupakan kondisi optimum
yang akan digunakan dalam penentuan
konsentrasi prediksi sampel yang dianggap
tidak diketahui konsentrasi awalnya.
Penentuan konsentrasi prediksi sampel
yang dianggap tidak diketahui konsentrasi
awalnya
dilakukan
dengan
cara
memvalidasikan hasil pemodelan dengan hasil
pengukuran sampel yang tidak diketahui
konsentrasi awalnya. Penentuan ini dilakukan
dengan menggunakan perangkat lunak
statistika R-2.10.1, hal ini dilakukan karena
perangkat lunak Minitab 14 tidak dapat
menghitung data dalam jumlah yang terlalu
banyak.
Hasil pengukuran terhadap sampel yang
dianggap tidak diketahui konsentrasi awalnya
divalidasikan ke dalam model yang telah
didapatkan, hasil penentuan konsentrasi
prediksi sampel yang dianggap tidak diketahui
konsentrasi awalnya diuraikan pada Tabel 2.
Tabel 2 Hasil penentuan konsentrasi prediksi
sampel yang dianggap tidak diketahui konsentrasi
awalnya

Sampel

A

B

konsentrasi
prediksi(ppm)

konsentrasi
sebenarnya
(ppm)

Cr

Fe

Cr

Fe

1

1,2900

7,2480

2

1,2633

7,6054

1

2.5

3

1,2521

7,7559

1

0,9521

11,7803

2

0,9694

11,5480

1

10

3

0,9129

12,3051

1

1,1541

9,0704

2

1,1508

9,1141

1

5

3

1,1628

8,9544

Ulangan

C

Pada Tabel 2 perlakuan sebelum
pengukuran menggunakan kondisi optimum
yang didapatkan pada tahap sebelumnya.
Hasil dari pemodelan tersebut menunjukkan
hasil yang kurang bagus terhadap konsentrasi
prediksi pada Fe, hasilnya cukup jauh dengan
nilai yang sebenarnya. Hal ini dapat
disebabkan karena Fe hanya ion pengganggu
dari kompleks kuersetin (Alvarez et al 1989).
Walaupun dapat membentuk kompleks
dengan kuersetin, tetapi kompleks Fe(III)

8

kuersetin ini juga mudah mengalami transfer
elektron pada sisi katekol dari kuersetin (Ryan
& Hynes 2007).
Berdasarkan hasil pada Tabel 2 juga dapat
dijelaskan bahwa model yang digunakan
hanya baik pada kondisi optimum dengan
nilai konsentrasi Fe(III) 10 ppm, sedangkan
jika model tersebut digunakan untuk
konsentrasi Fe(III) selain pada kondisi
optimum maka hasil yang dikeluarkan oleh
model tersebut kurang baik.
Pada Lampiran 6 ditunjukkan bahwa pada
sampel B yang memiliki kondisi optimum
seperti yang dilakukan terhadap model
memiliki rerata e2 (galat) paling kecil yaitu
sebesar 0,9141 hal ini menunjukkan bahwa
model dapat diaplikasikan paling baik pada
kondisi seperti pada sampel B yaitu kondisi
optimum pengukuran. Sedangkan pada sampel
A dan C memiliki rerata galat yang cukup
besar yaitu 25,4110 dan 47,4044 yang
menunjukkan bahwa pengukuran pada kondisi
ini kurang baik jika dilakukan pemodelan
pada model yang didapatkan.
Reaksi yang terjadi antara kuersetin
dengan Cr(VI) lebih kuat daripada dengan
Fe(III), kehadiran surfaktan pada reaksi
pembentukan kompleks antara Cr(VI) dan
kuersetin juga dapat membuat reaksi tersebut
menjadi lebih peka (Rafi 2009). Reaksi yang
terjadi pada pembentukan kompleks yaitu
Cr(VI) yang merupakan oksidator kuat akan
mengoksidasi kuersetin (dengan membuka
cincin γ-piron), ion Cr(III) akan terbentuk dari
proses oksidasi kuersetin oleh Cr(VI) yang
kemudian akan membentuk kompleks dengan
kuersetin yang telah teroksidasi (Alvarez et al
1989).
CTAB pada reaksi ini berfungsi sebagai
senyawa antarmuka yang menghubungkan
antara kuersetin dan logam Cr(VI) serta
Fe(III) agar kondisi reaksi yang terjadi sesuai
dengan kedua logam tersebut. Selain itu
CTAB juga dapat meningkatkan absorbans
pada panjang gelombang 440 nm. pH kondisi
reaksi umumnya terdapat pada pH 7, tetapi
dengan menambahkan CTAB ke dalam
larutan maka pembentukan media miselar
dapat terjadi pada pH antara 4,5 sampai 6,5.
Pembentukan media miselar maksimum dapat

dicapai pada pH 4,6 dengan menggunakan
buffer asetat yang memiliki konsentrasi 2M
(Alvarez et al 1989). Efek perbedaan
konsentrasi CTAB tidak terlalu berpengaruh
pada hasil kompleksasi yang terjadi selama
konsentrasi CTAB yang ditambahkan berada
diatas konsentrasi misel kritisnya. Pada semua
kondisi, CTAB yang digunakan berada di atas
konsentrasi misel kritisnya.
Secara keseluruhan hasil yang didapatkan
belum cukup baik, karena hasil validasi model
yang dilakukan cukup berbeda dari hasil
sebenarnya, hal ini dapat disebabkan karena
masih terdapat logam-logam pengganggu
yang dapat berinteraksi dengan kuersetin,
selain itu kompleks yang terjadi antara Fe(III)
dengan kuersetin kurang baik, karena
kompleks Fe(III)-kuersetin mudah mengalami
dekomposisi. Selain itu model yang
didapatkan hanya bisa memprediksi dengan
tepat jika kondisi larutan dalam kondisi
optimumnya, sedangkan jika digunakan
kondisi lainnya maka hasil yang didapatkan
kurang baik dan memiliki galat yang besar.

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Penentuan ulangan yang akan digunakan
dalam pencarian kondisi optimum dilakukan
dengan cara membuat plot masing-masing
ulangan dan didapatkan ulangan yang akan
dimodelkan dengan kondisi pereaksi yang
segar dan pengerjaan yang acak. Berdasarkan
pemodelan yang dilakukan terhadap kondisi
pereaksi yang segar dan pengerjaan yang acak
didapatkan kondisi optimum dengan variasi
perbandingan konsentrasi Fe : Cr sebesar 10
ppm: 1 ppm, konsentrasi kuersetin sebesar
2,95x10-5 M, pH 4,6, konsentrasi CTAB
sebesar 1,35x10-3 M, dan waktu reaksi 45
menit. Hasil yang didapatkan dengan
memvalidasikan data pengukuran dengan
model yang didapatkan kurang memberikan
hasil yang cukup baik, hanya baik pada
kondisi optimumnya.

9

Saran
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut
dengan menggunakan konsentrasi CTAB di
bawah nilai CMCnya, dan dicoba dengan
variasi konsentrasi Fe(III) dan Cr(VI) pada
linieritas masing-masing logam. Selain itu
perlu dilakukan pemodelan lebih lanjut
dengan menggunakan kondisi optimum,
sehingga hasil konsentrasi prediksi senyawa
yang tidak diketahui konsentrasi awalnya akan
mendapatkan hasil yang lebih baik

DAFTAR PUSTAKA
Abdollahi
H.
2001.
Simultaneous
spectrophotometric
determination
of
chromium(VI)
and
iron(III)
with
chromogenic mixed reagents by H-point
standard addition method and partial least
squares regression. Analytica Chimica
Acta 442 : 327-326.
Abdollahi H, Panahi MS, Mohammad RK.
2003. Simultaneous spectrophotometric
determination of iron, cobalt, and copper
by partial least-square calibration method
in micellar medium. IJPR 24: 207-212.
Alvarez MJ, Gracia ME, Medel AS. 1989.
The coplexation of Cr(III) and Cr(VI) with
flavones in micellar media and its use for
the spectrophotometric determination of
chromium. Talanta 36:919-923.
Brereton RG. 2000. Introducing to
multivariate calibration in analytical
chemistry. Analyst 126: 2125-2154.
Darwono. 1995. Logam Dalam Sistem Biologi
Hidup. Jakarta: UI-Press.
Fajrin R. 2009. Kompleksasi Fe(III) –
kuersetin pada media miselar dan
penggunaannya untuk penentuan Fe(III)
[Skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian
Bogor.
Forina M, Casolino MC, Martinez CP. 1998.
Multivariate Calibration: Applications to
pharmaceutical analysis. J Pharm Biomed
Anal 18: 21-33.

Ghiaci M, Kia A, Abbaspur Ă, Azad FS.
2004. Adsorption of chromate by
surfactant modified zeolites and MCM-41
molecular
sieve.
Separatin
and
Purification Technology 40:285-295.
Hakima EH, Ezzohra N, Valerie T, Oliver D.
2005. Interactions of quercetin with iron
and copper ions: complexation and
autooxidation. Free Radical Research 40 :
303-320.
Harvey D. 2000. Modern Analitycal
Chemistry. Ed Internasional. Boston :
McGraw-Hill.
Hopke PK. 2003, The evolution of
chemometrics. Anal Chem Acta 500: 365377.
Holmberg K, Jönsson B, Kornberg B. 2003.
Surfactants and Polymer in aqueous
Solution. New York: Wiley.
Hwang JTG, Nettleton D. 2002. Principal
Components regression with data choosen
components and related methods. Analyst
53:899-962.
Kazemi L, Atabati M, Zarei K. 2004.
Simultaneous determination of Fe(II) and
Fe(III) in pharmaceutical formulations
with chromogeic mixed reagent y using
principal component artificial neural
network and multivariate calibration. II
Farmaco 60:37-42.
Khairani N, Azam M, Sofjan K, dan
Soeleman. 2007. Penentuan Kandungan
Unsur Krom Dalam Limbah Tekstil
Dengan Metode Analisis Pengaktifan
Neuron. Berkala Fisika 10: 35-43.
Khopkar SM. 2003. Konsep Dasar Kimia
Analalitik. A. Saptoharjo, penerjemah.
Jakarta: UI-P. Terjemahan dari : Basic
Concepts of Analitycal Chemistry.
Liu Y, Deng L, Chen Y, Wu F, and Deng N.
2006.
Simultaneous
photocatalytic
reduction of Cr(VI) and oxidation of
bisphenol A induced by Fe(III)-OH
complexes in water. Journal Of Hazardous
Materials 139:399-402.

10

Makasheva NE, Makashev YA, Sharonov
BP,Grachev SA, Mironov VE. 1976. The
kinetics of complex formation of some
transition metals in quercetin and morin.
Russian Chemical Bulletin 25:885-886.
Maria B, Anna T, Elzbieta SF. 2008. Selective
determination of Fe(III) in Fe(II) samples
by UV-spectrophotometry with the aid of
quercetin and morin. Acta Pharmaceutica
58:327-334.
Milica G, Vesna K, Slavica B, Dusan M,
Zorica R. 1998. Spectrofotometric
investigation of the Pd(II)-quercetin
complex in 50% ethanol. Chemical
Monthly 129:41-48.
Narayana B & Cherian T. 2005. Rapid
spectrophotometric determination of trace
amounts of chromium using variamine
blue as chromogenic reagent. J Braz Chem
Soc 16:197-201.
Otto Matthias. 1999. Chemometrics: statistics
and computer application in analytical
chemistry. New York; Chichester;
Brisbane; Singapore; Toronto: WileyVCH ISBN 3-527-29628-X.
Oxtoby DW, Gillis HP, Nachtrieb NH. 2001.
Prinsip-prinsip kimia modern. Ed ke-1.
Suminar S Achmadi, penerjemah. Jakarta:
Erlangga. Terjemahan dari: Principles Of
Modern Chemistry.
Paul Gemperline, 2006. Practical guide to
chemometrics. 2nd Edition CRC Press
Taylor & Francis Group, ISBN 1-57444783-1.
Puri
BK,
Gautam
M.
1978.
Spectrophotometric
determination
of
chromium(III) and rhodium(III) after
extraction with oxine into molten
naphthalene. Talanta 25:484-485.
Rafi M. 2009. Potensi metode penambahan
standar titik-H untuk penentuan simultan
kromium(III) dan kromium(VI) [Tesis].
Bogor: Sekolah Pasca Sarjana, Institut
Pertanian Bogor.

Rodriguez AMG, Torres AG, Pavon JMC,
Ojeda
CB.
1998.
Simultaneous
determination of iron, cobalt, nickel and
copper by UV-visible spectrophotometry
with multivariate calibration. Talanta 47:
463-470.
Ryan P, Hynes MJ. 2007. The kinethics and
mechanism of the reactions of iron (III)
with quercetin and morin. Journal of
Inorganic Biochemistry 102: 127-136.

Skoog DA, Holler FJ, Niemann TA. 1998.
Principle of Instrumental Analysis. Ed ke
5. Florida : Saunders College.
Snell
FD.
1978.
Photometric
and
Flourometric Methods of Analysis. Vol 1.
New York: John Wiley & Sons.
Varmuza K. 2002. Applied Chemometric:
Form Chemical Data Relevant Information
[terhubung
berkala].
http://www.vias.org/tmdatanaleg/ccmultic
a.pdf(25 November 2010).
Vogel AI, Svehla G. 1982. Analisis anorganik
kualitatif makro dan semimikro. Ed ke-5.
Setiono dan Hadyana Pudjaatmaka,
penerjemah. Jakarta: Kalman Media
Pustaka. Terjemahan dari Macro and Semi
micro qulitative Inorganic Analysis.
Wold S. 1995. Chemometrics : What Do We
want From It?. Chem Intel Lab Syst 30:
109-115.
Xing N, Chen Y, Mitchell SH, and Young
CYF. 2001. Quercetin inhibits the
expression and function of the androgen
receptor in LNCaP prostate cancer cells.
Carcinogenesis 22:409-414.

10

LAMPIRAN

11

Lampiran 1 Diagram alir penelitian

Perancangan Percobaan

Preparasi larutan induk

Sampel dengan 24 perlakuan dilakukan pemayaran
dengan spektrofotometer UV-Vis pada panjang
gelombang 400 – 500 nm

Dilakukan pembuatan pola
terhadap hasil pengukuran
beberapa ulangan

Dilakukan pembuatan pola
terhadap hasil pengukuran

Dilakukan pemodelan pada beberapa ulangan
yang tidak berbeda nyata pola hasil
pengukurannya

Ditentukan kondisi optimumnya
berdasarkan hasil pemodelan yang
telah dilakukan

Validasi model yang didapatkan
dengan sampel yang dianggap
tidak diketahui konsentrasi
awalnya

12

Lampiran 2 Komposisi variasi bahan-bahan yang digunakan pada tiap perlakuan
Kode
perlakuan
Aa1 t40
Aa1 t45
Aa2 t40
Aa2 t45
Ab1 t40
Ab1 t45
Ab2 t40
Ab2 t45
Ba1 t40
Ba1 t45
Ba2 t40
Ba2 t45
Bb1 t40
Bb1 t45
Bb2 t40
Bb2 t45
Ca1 t40
Ca1 t45
Ca2 t40
Ca2 t45
Cb1 t40
Cb1 t45
Cb2 t40
Cb2 t45

Cr
(ppm)
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
2
2
2
2
2
2
2

Fe
(ppm)
5
5
5
5
5
5
5
5
10
10
10
10
10
10
10
10
5
5
5
5
5
5
5
5

Variasi perlakuan
CTAB
(M)
8,22 x 10-4
8,22 x 10-4
8,22 x 10-4
8,22 x 10-4
1,35 x 10-3
1,35 x 10-3
1,35 x 10-3
1,35 x 10-3
8,22 x 10-4
8,22 x 10-4
8,22 x 10-4
8,22 x 10-4
1,35 x 10-3
1,35 x 10-3
1,35 x 10-3
1,35 x 10-3
8,22 x 10-4
8,22 x 10-4
8,22 x 10-4
8,22 x 10-4
1,35 x 10-3
1,35 x 10-3
1,35 x 10-3
1,35 x 10-3

Kuersetin
(M)
2,95 x 10-5
2,95 x 10-5
2,95 x 10-4
2,95 x 10-4
2,95 x 10-5
2,95 x 10-5
2,95 x 10-4
2,95 x 10-4
2,95 x 10-5
2,95 x 10-5
2,95 x 10-4
2,95 x 10-4
2,95 x 10-5
2,95 x 10-5
2,95 x 10-4
2,95 x 10-4
2,95 x 10-5
2,95 x 10-5
2,95 x 10-4
2,95 x 10-4
2,95 x 10-5
2,95 x 10-5
2,95 x 10-4
2,95 x 10-4

Waktu
(menit)
45
40
45
40
45
40
45
40
45
40
45
40
45
40
45
40
45
40
45
40
45
40
45
40

13

Lampiran 3 Hasil Pengoptimuman kondisi analisis Ulangan 1

Panjang gelombang (nm)

Lampiran 4 Hasil Pengoptimuman kondisi analisis Ulangan 2

Panjang gelombang (nm)

14

Lampiran 5 Hasil pemodelan terhadap ulangan 3
Sample

Fe(ppm)

Cr(ppm)

Konsentrasi
prediksi Fe

Konsentrasi
prediksi Cr

e Fe

e Cr

e2 Fe

e2 Cr

Aa1 t40
Aa1 t45
Aa2 t40

5
5
5

1
1
1

5.3248
4.0518
5.2477

1.2612
1.2308
1.3817

0.3248
0.9482
0.2477

0.2612
0.2308
0.3817

0.1055
0.8991
0.0614

0.0682
0.0532
0.1457

Aa2 t45
Ab1 t40
Ab1 t45
Ab2 t40
Ab2 t45
Ba1 t40

5
5
5
5
5
10

1
1
1
1
1
1

5.8952
5.4428
6.5893
5.2914
4.4857
9.0127

1.3101
1.1872
1.1208
1.4941
1.5637
0.9745

0.8952
0.4428
1.5893
0.2914
0.5143
0.9873

0.3101
0.1872
0.1208
0.4941
0.5637
0.0255

0.8014
0.1961
2.5259
0.0849
0.2645
0.9748

0.0962
0.0350
0.0146
0.2442
0.3177
0.0006

Ba1 t45
Ba2 t40
Ba2 t45
Bb1 t40
Bb1 t45
Bb2 t40
Bb2 t45
Ca1 t40
Ca1 t45
Ca2 t40
Ca2 t45
Cb1 t40
Cb1 t45
Cb2 t40

10
10
10
10
10
10
10
5
5
5
5
5
5
5

1
1
1
1
1
1
1
2
2
2
2
2
2
2

8.1965
7.4430
9.6454
11.0772
10.2372
9.3592
8.6023
4.6041
3.1016
5.5753
5.3855
4.8156
5.1949
5.3674

1.4818
1.2516
0.9990
0.8051
0.8832
1.0018
1.0837
2.0507
1.7307
1.4452
1.4664
2.0576
1.4042
1.4411

1.8035
2.5570
0.3546
1.0772
0.2372
0.6408
1.3977
0.3959
1.8984
0.5753
0.3855
0.1844
0.1949
0.3674

0.4818
0.2516
0.0010
0.1949
0.1168
0.0018
0.0837
0.0507
0.2693
0.5548
0.5336
0.0576
0.5959
0.5589

3.2526
6.5382
0.1257
1.1604
0.0563
0.4106
1.9536
0.1567
3.6039
0.3310
0.1486
0.0340
0.0380
0.1350

0.2321
0.0633
9.41E-07
0.0380
0.0136
3.24E-06
0.0070
0.0026
0.0725
0.3078
0.2848
0.0033
0.3550
0.3123

Cb2 t45

5

2

5.9013

1.3888

0.9013

0.6112

0.8123

0.3736

24.6704

3.0415

∑e
RMSEP Fe =

1.0138707

RMSEP Cr =

0.3559909

2

15

Lampiran 6 Hasil pemodelan terhadap ulangan 4
Sample

Fe(ppm)

Cr(ppm)

Konsentrasi
prediksi Fe

Konsentrasi
prediksi Cr

e Fe

e Cr

e2 Fe

e2 Cr

Aa1 t40

5

1

4.506

1.180

0.494

0.180

0.2441

0.0325

Aa1 t45

5

1

4.378

1.033

0.622

0.033

0.3870

0.0011

Aa2 t40

5

1

5.129

1.398

0.129

0.398

0.0166

0.1582

Aa2 t45

5

1

6.181

1.315

1.181

0.315

1.3957

0.0993

Ab1 t40

5

1

6.375

1.063

1.375

0.063

1.8906

0.0040

Ab1 t45

5

1

4.441

1.097

0.559

0.097

0.3123

0.0093

Ab2 t40

5

1

5.425

1.482

0.425

0.482

0.1802

0.2323

Ab2 t45

5

1

5.116

1.505

0.116

0.505

0.0134

0.2548

Ba1 t40

10

1

10.290

0.961

0.290

0.039

0.0840

0.0016

Ba1 t45

10

1

9.281

1.286

0.719

0.286

0.5168

0.0816

Ba2 t40

10

1

8.124

1.174

1.876

0.174

3.5209

0.0303

Ba2 t45

10

1

8.868

1.073

1.132

0.073

1.2823

0.0053

Bb1 t40

10

1

11.602

0.863

1.602

0.137

2.5654

0.0187

Bb1 t45

10

1

10.034

0.998

0.034

0.002

0.0012

5.66E-06

Bb2 t40

10

1

9.596

0.987

0.405

0.013

0.1636

0.0002

Bb2 t45

10

1

10.048

1.120

0.047

0.120

0.0023

0.0144

Ca1 t40

5

2

5.288

2.094

0.288

0.094

0.0831

0.0089

Ca1 t45

5

2

7.010

1.517

2.010

0.483

4.0381

0.2334

Ca2 t40

5

2

5.282

1.484

0.282

0.516

0.0796

0.2663

Ca2 t45

5

2

5.331

1.462

0.331

0.538

0.1092

0.2891

Cb1 t40

5

2

5.478

2.176

0.478

0.176

0.2288

0.0311

Cb1 t45

5

2

4.874

1.939

0.126

0.061

0.0159

0.0037

Cb2 t40

5

2

5.701

1.387

0.701

0.613

0.4907

0.3760

Cb2 t45

5

2

5.798

1.391

0.798

0.609

0.6365

0.3705

18.258

2.522

∑e
RMSEP Fe =

0.8722137

RMSEP Cr =

0.3241925

2

16