TIKET MASUK DAN LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA
LAPORAN PRAKTIKUM
KIMIA DASAR
PENENTUAN KONSENTRASI ZAT WARNA
MENGGUNAKAN SPEKTROFOTOMETER UV-VIS
NAMA
:
NIM
:
KELAS
:
KELOMPOK
:
JURUSAN
:
ASISTEN
:
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
MALANG
2016
1. PRE-LAB
1. Jelaskan prinsip dasar analisis menggunakan spektrofotometri UV-Vis!
Metode ini berdasarkan penyerapan sinar ultraviolet maupun sinar tampak yang
menyebabkan terjadinya transisi elektron (perpindahan elektron dari tingkat energi yang
rendah ketingkat energi yang lebih tinggi). Spektrofotometri UV-Vis juga merupakan anggota
teknik analisis spektroskopik yang memakai sumber REM (radiasi elektromagnetik)
ultraviolet dekat (190-380 nm) dan sinar tampak (380-780 nm) dengan memakai instrumen
spektrofotometer. Spektrofotometri UV- Vis melibatkan energi elektronik yang cukup besar
pada molekul yang dianalisis, sehingga spektrofotometri UV-Vis lebih banyak dipakai untuk
analisis kuantitatif dibandingkan kualitatif (Octaviani, 2014).
2. Jelaskan apa yang dimaksud dengan spektrum cahaya tampak dan warna
komplementer!
Cahaya tampak adalah satu-satunya spektrum gelombang elektromagnetik yang dapat dilihat
yang terdiri dari tujuh spektrum warna. Cahaya ini adalah sebagian kecil dari spektrum
elektromagnetik dengan rentang panjang gelombang antara 400 – 700 nm (Yanoff, 2009).
Warna komplementer adalah cahaya yang tampak atau cahaya yang dapat dilihat dalam
kehidupan sehari-hari. Hal tersebut dapat diketahui dari larutan berwarna yang memiliki
serapan maksimum pada warna komplementernya. Namun apabila larutan berwarna dilewai
radiasi, atau cahaya putih, maka radiasi tersebut pada panjang gelombang tertentu, akan
secara selektif sedangkan radiasi yang tidak diserap akan diteruskan (Underwood, 2009).
3. Jelaskan yang dimaksud dengan kurva standar/kurva baku!
Kurva standar atau kurva baku merupakan standar dari sampel tertentu yang dapat digunakan
sebagai pedoman ataupun acuan untuk sampel tersebut pada percobaan. Pembuatan kurva
standar bertujuan untuk mengetahui hubungan antara konsentrasi larutan dengan nilai
absorbansinya sehingga konsentrasi sampel dapat diketahui. Terdapat dua metode untuk
membuat kurva standar yakni dengan metode grafik dan metode least square (Underwood,
2009).
4. Jelaskan hukum yang melandasi spektrofotometri !
Hukum Lambert-Beer dijadikan landasan dalam analisis spektrofotometri. Hokum ini
berbunyi “Jika suatu cahaya monokromator melalui suatu media yang transparan, maka
logaritma intensitas cahaya yang datang dibanding intensitas cahaya yang diteruskan
sebanding dengan absorbansi serta absorptivitas molar (koefisien ekstingsi molar), tebal
media (kuvet) dan konsentrasi larutan”. Nilai koefisien ekstingsi molar bergantung pada sifat
absorpsi molar spesies dan panjang gelombang yang digunakan. Penyimpangan Hukum
Lambert-Beer disebabkan oleh efek fisika atau kimia, variasi indeks refraksi dengan
konsentrasi dan batas lebar pita sinar datang (Khopkar, 2006).
Log (Io/It) = - log T = A = abc
b
Io
It
Larutan pengabsorbsi berkonsentrasi c
Keterangan:
Io: Intensitas cahaya yang dating (Khopkar, 2006).
It: Intensitas cahaya yang diteruskan (Khopkar, 2006).
T: Transmitansi (Khopkar, 2006).
A: Absorbansi (Khopkar, 2006).
a : absorptivitas molar (Khopkar, 2006).
b : tebal media (Khopkar, 2006).
c : konsentrasi larutan (Khopkar, 2006).
2. TINJAUAN PUSTAKA
a. Pengertian spektrofotometri UV-Vis
Spektrofotometri UV-Vis yaitu pengukuran energy cahaya oleh suatu sistem kimia
pada panjang gelombang tertentu. Spektrofotometri juga bisa diartikan sebagai
suatu metode analisis yang berdasarkan interaksi antara radiasi elektromagnetik
ultra violet dekat (190-380 nm) dan sinar tampak (380-780 nm) dengan memakai
instrumen spektrofotometer dengan suatu materi (senyawa). Spektrofotometri UVVis melibatkan energi elektronik yang cukup besar pada molekul yang dianalisis.
Sehingga spektrofotometri UV-Vis lebih banyak dipakai untuk analisis kuantitatif
dibandingkan kualitatif (Octaviani, 2014).
b. Pengertian Spektrum Cahaya Tampak dan Warna Komplementer
Cahaya tampak adalah satu-satunya spektrum gelombang elektromagnetik yang
dapat dilihat yang terdiri dari tujuh spektrum warna. Cahaya ini adalah sebagian
kecil dari spektrum elektromagnetik dengan rentang panjang gelombang antara 400
– 700 nm (Yanoff, 2009). Sedangkan warna komplementer adalah cahaya yang
tampak atau cahaya yang dapat dilihat dalam kehidupan sehari-hari. Warna yang
diserap oleh suatu senyawa atau unsur adalah warna komplementer dari warna yang
teramati. Hal tersebut dapat diketahui dari larutan berwarna yang memiliki serapan
maksimum pada warna komplementernya. Namun apabila larutan berwarna dilewai
radiasi, atau cahaya putih, maka radiasi tersebut pada panjang gelombang tertentu,
akan secara selektif sedangkan radiasi yang tidak diserap akan diteruskan
(Underwood, 2009).
c. Hukum yang Melandasi Spektrofotometri
Hukum Lambert-Beer dijadikan landasan dalam analisis spektrofotometri. Hukum
ini berbunyi “Jika suatu cahaya monokromator melalui suatu media yang
transparan, maka logaritma intensitas cahaya yang datang dibanding intensitas
cahaya yang diteruskan sebanding dengan absorbansi serta absorptivitas molar
(koefisien ekstingsi molar), tebal media (kuvet) dan konsentrasi larutan”. Nilai
koefisien ekstingsi molar bergantung pada sifat absorpsi molar spesies dan panjang
gelombang yang digunakan. Penyimpangan Hukum Lambert-Beer disebabkan oleh
efek fisika atau kimia, variasi indeks refraksi dengan konsentrasi dan batas lebar
pita sinar datang (Khopkar, 2006).
Log (Io/It) = - log T = A = abc
b
Io
It
Larutan pengabsorbsi berkonsentrasi c
Keterangan:
Io
: Intensitas cahaya yang dating (Khopkar, 2006).
It
: Intensitas cahaya yang diteruskan (Khopkar, 2006).
T
: Transmitansi (Khopkar, 2006).
A
: Absorbansi (Khopkar, 2006).
a
: absorptivitas molar (Khopkar, 2006).
b
: tebal media (Khopkar, 2006).
c
: konsentrasi larutan (Khopkar, 2006).
3. TINJAUAN BAHAN
a. Larutan KMnO4 (karakteristik sifat bahan dan kegunaannya dalam praktikum)
Larutan Kalium Permanganat (KMnO4) merupakan salah satu bahan kimia
yang mudah teroksidasi dan merupakan zat pengoksidasi yang kuat. Sehingga larutan
ini biasa juga di gunakan sebagai oksidator. KMnO 4 berbentuk Kristal berwarna ungu
kehitaman dengan titik didih : 32,350C dan titik beku : 2,830C. KMnO 4 dapat larut
dalam methanol dan mudah terurai oleh sinar matahari . KMnO 4 juga bereaksi dengan
materi yang tereduksi dan mudah terbakar menimbulkan bahaya api dan ledakan
(Mulyono, 2006).
b. Aquades (karakteristik sifat bahan dan kegunaannya dalam praktikum)
Aquades adalah air hasil destilasi atau penyulingan, sama dengan air murni
atau H2O, karena H2O hampir tidak mengandung mineral. Aquades merupakan cairan
atau air yang biasanya digunakan di dalam laboratorium sebagai pelarut atau bahan
yang ditambahkan saat titrasi. Nama lain aquades adalah air suling, berat molekunya
sekitar 18,20 gr/mol dan rumus molekulnya adalah H2O. Karakteristik aquades yaitu
cairan jernih tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak mempunyai rasa. Dalam
penyimpaan sebaiknya di tempat tertutup (Mulyono, 2006).
4.DIAGRAM ALIR
1. Penentuan panjang gelombang maksimum
Larutan KmnO4 10-3 M
Diencerkan menjadi 3× 10−4 M
Larutan KMnO4 3× 10−4 M dimasukkan kedalam kuvet
Diukur absorbansinya pada panjang gelombang 500-560 nm
Dicatat nilai absorbansinya
Nilai absorbansi tertinggi
Hasil
3. Pengukuran absorbansi sampel KMNO4:
Sampel KMNO4
Dimasukkan kedalam kuvet
Diukur absorbansi pada λ maksimum yang digunakan pada pembuatan larutan standar
Di catat nilai absorbansinya
Ditentukan konsentrasi sampel dengan menggunakan kurva standar
Hasil
2. Pembuatan kurva standar
Larutan KMnO4 10-3M
Dimasukkan ke dalam masing – masing labu ukur
KMnO4 1x10-4 M
KMnO4 2x10-3 M
KMnO4 3x10-3 M
KMnO4 5x10-3 M
KMnO4 4x10-3 M
Diukur masing-masing absorbansinya (A) dengan menggunakan λ maksimum yang diperoleh
sebelumnya
Dicatat nilai absorbansinya (A)
Dibuat kurva standar antara absorbansi (sumbu y) terhadap konsentrasi (sumbu x)
Hasil
5. DATA HASIL PRAKTIKUM
a. Penentuan panjang gelombang maksimum
Konsentrasi KMnO4 yang digunakan untuk mencari panjang gelombang maksimum
Panjang gelombang (nm) range 500-560
nm
500
510
520
530
540
550
560
Sampel A
Sampel B
Absorbansi (A)
0,617
0,685
0,469
0,374
0,287
0,163
0,111
0,629
0,866
Panjang gelombang maksimum adalah 510 (panjang gelombang maksimum adalah
panjang gelombang yang menghasilkan absorbansi paling tinggi)
b. Pembutan Kurva Standar
Konsentrasi Larutan KMNO4
(M) (sumbu x)
1× 10−4
M
−4
Absorbansi (diukur pada panjang gelombang
maksimum) (sumbu y)
0,222
2× 10
M
0,517
−4
3× 10
M
0,685
−4
4× 10
M
0,441
5× 10−4
M
0,786
Kurva standar/baku yang diperoleh :
Kurva Standar
0.9
0.8
f(x) = 1358.57x + 0.1
R² = 0.76
0.7
Absorbansi
0.6
0.5
0.4
absorbansi
0.3
Linear (absorbansi)
0.2
0.1
0
0
0
0
0
0
0
Konsentrasi
c. Pengukuran absorbansi sampel KMNO4
Absorbansi sampel KMNO4 diukur pada panjang gelombang maksimum = 510 nm
NAMA SAMPEL
ABSORBANSI
SAMPEL A
0,629
SAMPEL B
0,866
Konsentrasi KMnO4 :
Konsentrasi sampel A :
Konsentrasi sampel B :
y
= 1358,6x + 0,1022
y
= 1358,6x + 0,1022
0,629
= 1358,6x + 0,1022
0,866
= 1358,6x + 0,1022
x
= 3,87×10-4 M
6. PEMBAHASAN
x
= 5,62×10-4 M
0
1. Penentuan panjang gelombang maksimum:
Analisis Proses
Langkah pertama adalah menyiapkan larutan KMnO4. Langkah selanjutnya
adalah mngambil 3 ml larutan KMnO4 10−3 M menggunakan pipet ukur untuk
kemudian diletakkan pada gelas beaker ukuran 100 ml dan diencerkan dengan
menambahkan aquades secukupnya. Setelah itu larutan KMnO4 yang telah di encerkan
dimasukkan kedalam labu ukur 10 ml. Langkah berikutnya adalah menutup labu ukur
dengan kertas aluminium foil. Lalu,larutan ditambahkan aquades sampai tanda batas
meniskus dengan pipet tetes. Langkah selanjutnya adalah menghomogenkan larutan
KMnO4. Setelah dilakukan homogenisasi, kemudian larutan dipindahkan kedalam
tabung reaksi. Langkah berikutnya adalah mengambil larutan KMnO4 3× 10−4
secukupnya dengan menggunakan pipet ukur, kemudian diletakkan kedalam kuvet
(larutan KMnO4 3× 10−4 M dipilih sebagai larutan blanko karena konsentrasinya
tidak terlalu encer maupun terlalu pekat). Kemudian spektrofotometer dinyalakan dan
dibiarkan selama beberapa menit. Langkah berikutnya tekan tombol panah kiri untuk
mengatur panjang gelombang. Panjang gelombang diatur mulai dari panjang
gelombang pertama sebesar 500 nm sampai panjang gelombang terakhir sebesar 560
nm. Setelah selesai mengatur panjang gelombang kemudian tombol centang ungu
ditekan.kemudian kuvet yang berisi larutan KMnO4 3× 10−4 kedalam tempat kuvet
dalam spektrofotometer. Setelah itu ditutup, selanjutnya menekan tombol hijau
spektrofotometer untuk menembakkan cahaya pada larutan. Menunggu hingga nilai
absorbansi terbaca.Setelah nilai absorbansi terbaca, kemudian menekan tombol biru
bertuliskan OA/100% T untuk menetralkan. Panjang gelombang maksimum dapat
ditentukan berdasarkan nilai absorbansi tertinggi (Harmita, 2008). Berdasarkan data
hasil praktikum dapat diketahui bahwa daya absorbansi maksimum larutan adalah
0,685 pada panjang gelombang 510 nm.
Analisis Hasil
Dalam menentukan konsentrasi KMnO4 dilakukan dengan menggunakan
spektrofotometri UV-Vis. Proses absorpsi sinar yang dilewatkan dalam sampel secara
umum sama pada spektrofotometri yang lainnya, ketika cahaya datang engan berbagai
panjang gelombang mengenai suatu zat, maka cahaya dengan panjang gelombang
tertentu saja yang akan diserap. Ketika cahaya mengenai sampel sebagian akan
diserap, sebagian akan dihamburkan, dan sebagian lagi akan diteruskan. Cahaya yang
diserap diukur sebagai absorbansi (A) sedangkan cahaya yang dihamburkan diukur
sebagai transmitansi (T), yang dinyatakan dengan hukum Lambert-Beer yang
bunyinya “jumlah radiasi cahaya tampak (ultraviolet, inframerah, dan lain-lain) yang
diserap atau ditransmisikan oleh suatu larutan merupakan fungsi eksponen dari
konsentrasi zat dan tebal larutan” (Windy, 2013).
Panjang gelombang yang digunakan pada percobaan ini yaitu 510 nm untuk
KMnO4. Panjang gelombang ini didapatkan dari memindai panjang gelombang
menggunakan larutan standar, proses pemindaian ini dinamakan mencari panjang
gelombang maksimum (Maftuchah, 2014).
2. Penetuan kurva standar :
Analisis Proses
Langkah pertama yakni mengencerkan larutan KMnO4 10−3 menjadi 1×
−4
, 2× 10−4 , 3 ×10−4 , 4× 10−4 , dan 5× 10−4 dengan rumus pengenceran.
10
Sehingga diperoleh volume larutan masing-masing larutan sebesar 1ml, 2ml, 3ml,
4ml, dan 5ml. Kemudian larutan tersebut dipindahkan kedalam masing-masing labu
ukur dan dihomogenkan. Setelah itu larutan ditampung ke dalam kedalam masingmasing tabung reaksi. Langkah selanjutnya adalah memindahkan larutan dalam kuvet
untuk diukur besar absorbansinya. Langkah berikutnya adalah menyalakan
spektrofotometri dan dibiarkan selama beberapa menit. Kemudian tombol panah kiri
ditekan untuk mengatur panjang gelombang dan setelah selesai lalu tombol centang
berwarna ungu ditekan. Langkah selanjutnya adalah memasukkan larutan blangko dan
lalu menekan tombol hijau untuk mengetahui nilai absorbansi dari larutan tersebut.
Setelah nilai absorbansi terbaca, lalu tombol biru di tekan untuk melakukan kalibrasi.
Setelah dilakukan kalibrasi lalu kuvet yang berisis larutan blanko dikeluarkan dan
diganti dengan kuvet yang berisi larutan sampel untuk diketahui nilai absorbansinya.
Setelah kelima larutan sampel diketahui, langkah berikutnya adalah membuat kurva
standar dengan konsentrasi pada sumbu x dsdan nilai absorbansi pada sumbu y.
Setelah membuat kurva standar akan didapat persamaan yang dapat digunakan untuk
percobaan selanjutnya. Absorbansi yang sudah kita dapat langsung bisa ditentukan
kurva standar nya. Bisa dengan menggunakan ms. Excel. Dengan ketentuan sumbu y
adalah nilai absorbansi dan sumbu x adalah konsentrasi. Sehingga didapatkan
persamaan y = 1358,6 + 0,1022 dan R2 = 0,7568.
Analisis hasil
Larutan KMnO4 10-3 diencerkan menggunakan aquades menghasilkan laruan
KMnO4 1x10-4 M, 2x10-4 M, 3x10-4 M, 4x10-4 M dan 5x10-4 M, didapatkan volume
masing-masing 1 ml, 2 ml, 3 ml, 4 ml, dan 5 ml dari rumus pengenceran larutan
(Chang,2006).
Hasil pengukuran absorbansi larutan KMnO4 1x10-4 M, 2x10-4 M, 3x10-4 M,
4x10-4 M dan 5x10-4 M berturut turut ditemukan adalah 0,222; 0,572; 0,685; 0,441;
0,768 Dengan data tersebut dapat ditentukan kurva standar dengan acuan persamaan
absorbansi kurva standar yaitu y = mx+c. dan didapatkan kurva y = 1358,6x + 0,1022
dan R2 = 0,7568 (Widarsih, 2007).
3. Hasil konsentrasi sampel KMNO4:
Larutan sampel KMNO4 A dan B diukur masing-masing pada gelombang
maksimal yaitu 510 nm. Diperoleh absorbansi larutan KMnO4 pada sampel A sebesar
0,629 dan sampel B sebesar 0,866. Hasil absorbansi tersebut dimasukkan ke dalam
rumus dari kurva standar yaitu, sebesar y = 1358,6x + 0,1022 dan R2 sebesar
0,7568. Setelah dimasukkan kedalam persamaan dan dihitung diperoleh konsentrasi
larutan sampel A sebesar 3,87×10-4 M dan sampel B sebesar 5,62×10-4 M (Mukti,
2012).
Adapun Faktor- faktor yang mempengaruhi daya absorbansi adalah sebagai berikut:
-
Tebal kaca yang digunakan sebagai kuvet
Intensitas cahaya, diusahakan agar tidak ada cahaya luar yang masuk saat kuvet
ditembakkan cahaya karena dapat mempengaruhi pembacaan nilai absorbansi.
Jenis pelarut,pH,suhu,konsentrasi,elektrolit yang tinggi srta adanya pengganggu
.
Bagian halus dari kuvet yang tersntuh,sehingga kotoran dan keringat yang
menempel mempengaruhi hasil absorbansi
Adanya cahaya yang dihamburkan dan dipantulkan oleh larutan sehingga tidak
terserap oleh larutan. (Chairns , 2009).
7. KESIMPULAN
Prinsip percobaan ini yaitu pengukuran intensitas warna larutan yang akan
ditentukan konsentrasinya dibandingkan dengan warna larutan standar. Metode ini
berdasarkan penyerapan sinar ultraviolet maupun sinar tampak yang menyebabkan
terjadinya transisi elektron (perpindahan elektron dari tingkat energi yang rendah
ketingkat energi yang lebih tinggi).
Tujuan dilakukan praktikum ini adalah untuk menentukan panjang gelombang
maksimum, membuat kurva standar, dan untuk menentukan [KmnO4] dalam larutan
sampel yang belum diketahui konsentrasinya dengan menggunakan spektrofotometer
UV-Visible.
Dalam penentuan panjang gelombang maksimum dilakukan dengan mengukur
absorbansi larutan KMnO4 3 × 10-4 pada panjang gelombang 500-560 nm, nilai
diperoleh 0,617; 0,685; 0,469; 0,374; 0,287; 0,163; 0,111. Lalu mencari nilai
absorbansi tertinggi (510 nm).
Dalam pembuatan kurva standar dilakukan dengan mengencerkan larutan
KMnO4 10-3 sehingga dihasilkan laruan KMnO4 dengan konsentrasi 1x10-4 M, 2x10-4
M, 3x10-4 M, 4x10-4 M dan 5x10-4 M, dan memperoleh hasil 0,222; 0,517; 0,685;
0,441; 0,768. Lalu diukur masing-masing pada panjang gelombang maksimum dan
dibuatkan kurva standar absorbansi terhadap konsentrasi.
Terakhir dalam pengukuran absorbansi sampel KMnO4 dilakukan dengan
mengukur masing-masing sampel pada panjang gelombang maksimal dan
menghasilkan nilai absorbansi 0,629 dan 0,866 setelah itu dimasukkan ke dalam
rumus dari kurva standar.
DAFTAR PUSTAKA
Khopka, SM. 2006. Basic Concepts of Analytical Chemistry. New Delhi: New Age
International
Mulyono, HAM. 2006. Kamus Kimia Edisi ke-3. Jakarta : Bumi aksara
Octaviani, Tiwi. Penetapan Kadar ß-Karoten pada Beberapa Jenis Cabe (Genus capsicum)
dengan Metode Spektrofotometri Tampak. Yogyakarta: Kanisius
Underwood, A. L. Analisis Kimia Kuantitatif. Jakarta. Erlangga
Yanoff, Myron, Jay S. Duker dan James J. Augsburger. 2009. Ophthalmology Ed. 3. Beijing:
Elsevier Health Sciences
DAFTAR PUSTAKA TAMBAHAN
Chairns, Donald . 2009. Intisari Kimia Farrmasi. Jakarta: Penerbit Buku kedokteran EGC
Chang, Raymond. 2006. Kimia Dasar. Jakarta: Erlangga
Harmita, Maksum Radji . 2008. Analisis Hayati. Jakarta: Penerbit Buku kedokteran EGC
Maftuchah. 2014. Analisis Biologi Molekuler. Yogyakarta: Deepublisher
Mukti, Kusnanto W. 2012. Penentuan Konsentrasi Permanganat. Surakarta: Universitas
Negeri Sebelas Maret
Windy S. Fatimawati. 2013. Identifikasi dan Penetapan Kadar Asam Benzoat pada Kecap
Asin. Manado: Pharmacon
KIMIA DASAR
PENENTUAN KONSENTRASI ZAT WARNA
MENGGUNAKAN SPEKTROFOTOMETER UV-VIS
NAMA
:
NIM
:
KELAS
:
KELOMPOK
:
JURUSAN
:
ASISTEN
:
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
MALANG
2016
1. PRE-LAB
1. Jelaskan prinsip dasar analisis menggunakan spektrofotometri UV-Vis!
Metode ini berdasarkan penyerapan sinar ultraviolet maupun sinar tampak yang
menyebabkan terjadinya transisi elektron (perpindahan elektron dari tingkat energi yang
rendah ketingkat energi yang lebih tinggi). Spektrofotometri UV-Vis juga merupakan anggota
teknik analisis spektroskopik yang memakai sumber REM (radiasi elektromagnetik)
ultraviolet dekat (190-380 nm) dan sinar tampak (380-780 nm) dengan memakai instrumen
spektrofotometer. Spektrofotometri UV- Vis melibatkan energi elektronik yang cukup besar
pada molekul yang dianalisis, sehingga spektrofotometri UV-Vis lebih banyak dipakai untuk
analisis kuantitatif dibandingkan kualitatif (Octaviani, 2014).
2. Jelaskan apa yang dimaksud dengan spektrum cahaya tampak dan warna
komplementer!
Cahaya tampak adalah satu-satunya spektrum gelombang elektromagnetik yang dapat dilihat
yang terdiri dari tujuh spektrum warna. Cahaya ini adalah sebagian kecil dari spektrum
elektromagnetik dengan rentang panjang gelombang antara 400 – 700 nm (Yanoff, 2009).
Warna komplementer adalah cahaya yang tampak atau cahaya yang dapat dilihat dalam
kehidupan sehari-hari. Hal tersebut dapat diketahui dari larutan berwarna yang memiliki
serapan maksimum pada warna komplementernya. Namun apabila larutan berwarna dilewai
radiasi, atau cahaya putih, maka radiasi tersebut pada panjang gelombang tertentu, akan
secara selektif sedangkan radiasi yang tidak diserap akan diteruskan (Underwood, 2009).
3. Jelaskan yang dimaksud dengan kurva standar/kurva baku!
Kurva standar atau kurva baku merupakan standar dari sampel tertentu yang dapat digunakan
sebagai pedoman ataupun acuan untuk sampel tersebut pada percobaan. Pembuatan kurva
standar bertujuan untuk mengetahui hubungan antara konsentrasi larutan dengan nilai
absorbansinya sehingga konsentrasi sampel dapat diketahui. Terdapat dua metode untuk
membuat kurva standar yakni dengan metode grafik dan metode least square (Underwood,
2009).
4. Jelaskan hukum yang melandasi spektrofotometri !
Hukum Lambert-Beer dijadikan landasan dalam analisis spektrofotometri. Hokum ini
berbunyi “Jika suatu cahaya monokromator melalui suatu media yang transparan, maka
logaritma intensitas cahaya yang datang dibanding intensitas cahaya yang diteruskan
sebanding dengan absorbansi serta absorptivitas molar (koefisien ekstingsi molar), tebal
media (kuvet) dan konsentrasi larutan”. Nilai koefisien ekstingsi molar bergantung pada sifat
absorpsi molar spesies dan panjang gelombang yang digunakan. Penyimpangan Hukum
Lambert-Beer disebabkan oleh efek fisika atau kimia, variasi indeks refraksi dengan
konsentrasi dan batas lebar pita sinar datang (Khopkar, 2006).
Log (Io/It) = - log T = A = abc
b
Io
It
Larutan pengabsorbsi berkonsentrasi c
Keterangan:
Io: Intensitas cahaya yang dating (Khopkar, 2006).
It: Intensitas cahaya yang diteruskan (Khopkar, 2006).
T: Transmitansi (Khopkar, 2006).
A: Absorbansi (Khopkar, 2006).
a : absorptivitas molar (Khopkar, 2006).
b : tebal media (Khopkar, 2006).
c : konsentrasi larutan (Khopkar, 2006).
2. TINJAUAN PUSTAKA
a. Pengertian spektrofotometri UV-Vis
Spektrofotometri UV-Vis yaitu pengukuran energy cahaya oleh suatu sistem kimia
pada panjang gelombang tertentu. Spektrofotometri juga bisa diartikan sebagai
suatu metode analisis yang berdasarkan interaksi antara radiasi elektromagnetik
ultra violet dekat (190-380 nm) dan sinar tampak (380-780 nm) dengan memakai
instrumen spektrofotometer dengan suatu materi (senyawa). Spektrofotometri UVVis melibatkan energi elektronik yang cukup besar pada molekul yang dianalisis.
Sehingga spektrofotometri UV-Vis lebih banyak dipakai untuk analisis kuantitatif
dibandingkan kualitatif (Octaviani, 2014).
b. Pengertian Spektrum Cahaya Tampak dan Warna Komplementer
Cahaya tampak adalah satu-satunya spektrum gelombang elektromagnetik yang
dapat dilihat yang terdiri dari tujuh spektrum warna. Cahaya ini adalah sebagian
kecil dari spektrum elektromagnetik dengan rentang panjang gelombang antara 400
– 700 nm (Yanoff, 2009). Sedangkan warna komplementer adalah cahaya yang
tampak atau cahaya yang dapat dilihat dalam kehidupan sehari-hari. Warna yang
diserap oleh suatu senyawa atau unsur adalah warna komplementer dari warna yang
teramati. Hal tersebut dapat diketahui dari larutan berwarna yang memiliki serapan
maksimum pada warna komplementernya. Namun apabila larutan berwarna dilewai
radiasi, atau cahaya putih, maka radiasi tersebut pada panjang gelombang tertentu,
akan secara selektif sedangkan radiasi yang tidak diserap akan diteruskan
(Underwood, 2009).
c. Hukum yang Melandasi Spektrofotometri
Hukum Lambert-Beer dijadikan landasan dalam analisis spektrofotometri. Hukum
ini berbunyi “Jika suatu cahaya monokromator melalui suatu media yang
transparan, maka logaritma intensitas cahaya yang datang dibanding intensitas
cahaya yang diteruskan sebanding dengan absorbansi serta absorptivitas molar
(koefisien ekstingsi molar), tebal media (kuvet) dan konsentrasi larutan”. Nilai
koefisien ekstingsi molar bergantung pada sifat absorpsi molar spesies dan panjang
gelombang yang digunakan. Penyimpangan Hukum Lambert-Beer disebabkan oleh
efek fisika atau kimia, variasi indeks refraksi dengan konsentrasi dan batas lebar
pita sinar datang (Khopkar, 2006).
Log (Io/It) = - log T = A = abc
b
Io
It
Larutan pengabsorbsi berkonsentrasi c
Keterangan:
Io
: Intensitas cahaya yang dating (Khopkar, 2006).
It
: Intensitas cahaya yang diteruskan (Khopkar, 2006).
T
: Transmitansi (Khopkar, 2006).
A
: Absorbansi (Khopkar, 2006).
a
: absorptivitas molar (Khopkar, 2006).
b
: tebal media (Khopkar, 2006).
c
: konsentrasi larutan (Khopkar, 2006).
3. TINJAUAN BAHAN
a. Larutan KMnO4 (karakteristik sifat bahan dan kegunaannya dalam praktikum)
Larutan Kalium Permanganat (KMnO4) merupakan salah satu bahan kimia
yang mudah teroksidasi dan merupakan zat pengoksidasi yang kuat. Sehingga larutan
ini biasa juga di gunakan sebagai oksidator. KMnO 4 berbentuk Kristal berwarna ungu
kehitaman dengan titik didih : 32,350C dan titik beku : 2,830C. KMnO 4 dapat larut
dalam methanol dan mudah terurai oleh sinar matahari . KMnO 4 juga bereaksi dengan
materi yang tereduksi dan mudah terbakar menimbulkan bahaya api dan ledakan
(Mulyono, 2006).
b. Aquades (karakteristik sifat bahan dan kegunaannya dalam praktikum)
Aquades adalah air hasil destilasi atau penyulingan, sama dengan air murni
atau H2O, karena H2O hampir tidak mengandung mineral. Aquades merupakan cairan
atau air yang biasanya digunakan di dalam laboratorium sebagai pelarut atau bahan
yang ditambahkan saat titrasi. Nama lain aquades adalah air suling, berat molekunya
sekitar 18,20 gr/mol dan rumus molekulnya adalah H2O. Karakteristik aquades yaitu
cairan jernih tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak mempunyai rasa. Dalam
penyimpaan sebaiknya di tempat tertutup (Mulyono, 2006).
4.DIAGRAM ALIR
1. Penentuan panjang gelombang maksimum
Larutan KmnO4 10-3 M
Diencerkan menjadi 3× 10−4 M
Larutan KMnO4 3× 10−4 M dimasukkan kedalam kuvet
Diukur absorbansinya pada panjang gelombang 500-560 nm
Dicatat nilai absorbansinya
Nilai absorbansi tertinggi
Hasil
3. Pengukuran absorbansi sampel KMNO4:
Sampel KMNO4
Dimasukkan kedalam kuvet
Diukur absorbansi pada λ maksimum yang digunakan pada pembuatan larutan standar
Di catat nilai absorbansinya
Ditentukan konsentrasi sampel dengan menggunakan kurva standar
Hasil
2. Pembuatan kurva standar
Larutan KMnO4 10-3M
Dimasukkan ke dalam masing – masing labu ukur
KMnO4 1x10-4 M
KMnO4 2x10-3 M
KMnO4 3x10-3 M
KMnO4 5x10-3 M
KMnO4 4x10-3 M
Diukur masing-masing absorbansinya (A) dengan menggunakan λ maksimum yang diperoleh
sebelumnya
Dicatat nilai absorbansinya (A)
Dibuat kurva standar antara absorbansi (sumbu y) terhadap konsentrasi (sumbu x)
Hasil
5. DATA HASIL PRAKTIKUM
a. Penentuan panjang gelombang maksimum
Konsentrasi KMnO4 yang digunakan untuk mencari panjang gelombang maksimum
Panjang gelombang (nm) range 500-560
nm
500
510
520
530
540
550
560
Sampel A
Sampel B
Absorbansi (A)
0,617
0,685
0,469
0,374
0,287
0,163
0,111
0,629
0,866
Panjang gelombang maksimum adalah 510 (panjang gelombang maksimum adalah
panjang gelombang yang menghasilkan absorbansi paling tinggi)
b. Pembutan Kurva Standar
Konsentrasi Larutan KMNO4
(M) (sumbu x)
1× 10−4
M
−4
Absorbansi (diukur pada panjang gelombang
maksimum) (sumbu y)
0,222
2× 10
M
0,517
−4
3× 10
M
0,685
−4
4× 10
M
0,441
5× 10−4
M
0,786
Kurva standar/baku yang diperoleh :
Kurva Standar
0.9
0.8
f(x) = 1358.57x + 0.1
R² = 0.76
0.7
Absorbansi
0.6
0.5
0.4
absorbansi
0.3
Linear (absorbansi)
0.2
0.1
0
0
0
0
0
0
0
Konsentrasi
c. Pengukuran absorbansi sampel KMNO4
Absorbansi sampel KMNO4 diukur pada panjang gelombang maksimum = 510 nm
NAMA SAMPEL
ABSORBANSI
SAMPEL A
0,629
SAMPEL B
0,866
Konsentrasi KMnO4 :
Konsentrasi sampel A :
Konsentrasi sampel B :
y
= 1358,6x + 0,1022
y
= 1358,6x + 0,1022
0,629
= 1358,6x + 0,1022
0,866
= 1358,6x + 0,1022
x
= 3,87×10-4 M
6. PEMBAHASAN
x
= 5,62×10-4 M
0
1. Penentuan panjang gelombang maksimum:
Analisis Proses
Langkah pertama adalah menyiapkan larutan KMnO4. Langkah selanjutnya
adalah mngambil 3 ml larutan KMnO4 10−3 M menggunakan pipet ukur untuk
kemudian diletakkan pada gelas beaker ukuran 100 ml dan diencerkan dengan
menambahkan aquades secukupnya. Setelah itu larutan KMnO4 yang telah di encerkan
dimasukkan kedalam labu ukur 10 ml. Langkah berikutnya adalah menutup labu ukur
dengan kertas aluminium foil. Lalu,larutan ditambahkan aquades sampai tanda batas
meniskus dengan pipet tetes. Langkah selanjutnya adalah menghomogenkan larutan
KMnO4. Setelah dilakukan homogenisasi, kemudian larutan dipindahkan kedalam
tabung reaksi. Langkah berikutnya adalah mengambil larutan KMnO4 3× 10−4
secukupnya dengan menggunakan pipet ukur, kemudian diletakkan kedalam kuvet
(larutan KMnO4 3× 10−4 M dipilih sebagai larutan blanko karena konsentrasinya
tidak terlalu encer maupun terlalu pekat). Kemudian spektrofotometer dinyalakan dan
dibiarkan selama beberapa menit. Langkah berikutnya tekan tombol panah kiri untuk
mengatur panjang gelombang. Panjang gelombang diatur mulai dari panjang
gelombang pertama sebesar 500 nm sampai panjang gelombang terakhir sebesar 560
nm. Setelah selesai mengatur panjang gelombang kemudian tombol centang ungu
ditekan.kemudian kuvet yang berisi larutan KMnO4 3× 10−4 kedalam tempat kuvet
dalam spektrofotometer. Setelah itu ditutup, selanjutnya menekan tombol hijau
spektrofotometer untuk menembakkan cahaya pada larutan. Menunggu hingga nilai
absorbansi terbaca.Setelah nilai absorbansi terbaca, kemudian menekan tombol biru
bertuliskan OA/100% T untuk menetralkan. Panjang gelombang maksimum dapat
ditentukan berdasarkan nilai absorbansi tertinggi (Harmita, 2008). Berdasarkan data
hasil praktikum dapat diketahui bahwa daya absorbansi maksimum larutan adalah
0,685 pada panjang gelombang 510 nm.
Analisis Hasil
Dalam menentukan konsentrasi KMnO4 dilakukan dengan menggunakan
spektrofotometri UV-Vis. Proses absorpsi sinar yang dilewatkan dalam sampel secara
umum sama pada spektrofotometri yang lainnya, ketika cahaya datang engan berbagai
panjang gelombang mengenai suatu zat, maka cahaya dengan panjang gelombang
tertentu saja yang akan diserap. Ketika cahaya mengenai sampel sebagian akan
diserap, sebagian akan dihamburkan, dan sebagian lagi akan diteruskan. Cahaya yang
diserap diukur sebagai absorbansi (A) sedangkan cahaya yang dihamburkan diukur
sebagai transmitansi (T), yang dinyatakan dengan hukum Lambert-Beer yang
bunyinya “jumlah radiasi cahaya tampak (ultraviolet, inframerah, dan lain-lain) yang
diserap atau ditransmisikan oleh suatu larutan merupakan fungsi eksponen dari
konsentrasi zat dan tebal larutan” (Windy, 2013).
Panjang gelombang yang digunakan pada percobaan ini yaitu 510 nm untuk
KMnO4. Panjang gelombang ini didapatkan dari memindai panjang gelombang
menggunakan larutan standar, proses pemindaian ini dinamakan mencari panjang
gelombang maksimum (Maftuchah, 2014).
2. Penetuan kurva standar :
Analisis Proses
Langkah pertama yakni mengencerkan larutan KMnO4 10−3 menjadi 1×
−4
, 2× 10−4 , 3 ×10−4 , 4× 10−4 , dan 5× 10−4 dengan rumus pengenceran.
10
Sehingga diperoleh volume larutan masing-masing larutan sebesar 1ml, 2ml, 3ml,
4ml, dan 5ml. Kemudian larutan tersebut dipindahkan kedalam masing-masing labu
ukur dan dihomogenkan. Setelah itu larutan ditampung ke dalam kedalam masingmasing tabung reaksi. Langkah selanjutnya adalah memindahkan larutan dalam kuvet
untuk diukur besar absorbansinya. Langkah berikutnya adalah menyalakan
spektrofotometri dan dibiarkan selama beberapa menit. Kemudian tombol panah kiri
ditekan untuk mengatur panjang gelombang dan setelah selesai lalu tombol centang
berwarna ungu ditekan. Langkah selanjutnya adalah memasukkan larutan blangko dan
lalu menekan tombol hijau untuk mengetahui nilai absorbansi dari larutan tersebut.
Setelah nilai absorbansi terbaca, lalu tombol biru di tekan untuk melakukan kalibrasi.
Setelah dilakukan kalibrasi lalu kuvet yang berisis larutan blanko dikeluarkan dan
diganti dengan kuvet yang berisi larutan sampel untuk diketahui nilai absorbansinya.
Setelah kelima larutan sampel diketahui, langkah berikutnya adalah membuat kurva
standar dengan konsentrasi pada sumbu x dsdan nilai absorbansi pada sumbu y.
Setelah membuat kurva standar akan didapat persamaan yang dapat digunakan untuk
percobaan selanjutnya. Absorbansi yang sudah kita dapat langsung bisa ditentukan
kurva standar nya. Bisa dengan menggunakan ms. Excel. Dengan ketentuan sumbu y
adalah nilai absorbansi dan sumbu x adalah konsentrasi. Sehingga didapatkan
persamaan y = 1358,6 + 0,1022 dan R2 = 0,7568.
Analisis hasil
Larutan KMnO4 10-3 diencerkan menggunakan aquades menghasilkan laruan
KMnO4 1x10-4 M, 2x10-4 M, 3x10-4 M, 4x10-4 M dan 5x10-4 M, didapatkan volume
masing-masing 1 ml, 2 ml, 3 ml, 4 ml, dan 5 ml dari rumus pengenceran larutan
(Chang,2006).
Hasil pengukuran absorbansi larutan KMnO4 1x10-4 M, 2x10-4 M, 3x10-4 M,
4x10-4 M dan 5x10-4 M berturut turut ditemukan adalah 0,222; 0,572; 0,685; 0,441;
0,768 Dengan data tersebut dapat ditentukan kurva standar dengan acuan persamaan
absorbansi kurva standar yaitu y = mx+c. dan didapatkan kurva y = 1358,6x + 0,1022
dan R2 = 0,7568 (Widarsih, 2007).
3. Hasil konsentrasi sampel KMNO4:
Larutan sampel KMNO4 A dan B diukur masing-masing pada gelombang
maksimal yaitu 510 nm. Diperoleh absorbansi larutan KMnO4 pada sampel A sebesar
0,629 dan sampel B sebesar 0,866. Hasil absorbansi tersebut dimasukkan ke dalam
rumus dari kurva standar yaitu, sebesar y = 1358,6x + 0,1022 dan R2 sebesar
0,7568. Setelah dimasukkan kedalam persamaan dan dihitung diperoleh konsentrasi
larutan sampel A sebesar 3,87×10-4 M dan sampel B sebesar 5,62×10-4 M (Mukti,
2012).
Adapun Faktor- faktor yang mempengaruhi daya absorbansi adalah sebagai berikut:
-
Tebal kaca yang digunakan sebagai kuvet
Intensitas cahaya, diusahakan agar tidak ada cahaya luar yang masuk saat kuvet
ditembakkan cahaya karena dapat mempengaruhi pembacaan nilai absorbansi.
Jenis pelarut,pH,suhu,konsentrasi,elektrolit yang tinggi srta adanya pengganggu
.
Bagian halus dari kuvet yang tersntuh,sehingga kotoran dan keringat yang
menempel mempengaruhi hasil absorbansi
Adanya cahaya yang dihamburkan dan dipantulkan oleh larutan sehingga tidak
terserap oleh larutan. (Chairns , 2009).
7. KESIMPULAN
Prinsip percobaan ini yaitu pengukuran intensitas warna larutan yang akan
ditentukan konsentrasinya dibandingkan dengan warna larutan standar. Metode ini
berdasarkan penyerapan sinar ultraviolet maupun sinar tampak yang menyebabkan
terjadinya transisi elektron (perpindahan elektron dari tingkat energi yang rendah
ketingkat energi yang lebih tinggi).
Tujuan dilakukan praktikum ini adalah untuk menentukan panjang gelombang
maksimum, membuat kurva standar, dan untuk menentukan [KmnO4] dalam larutan
sampel yang belum diketahui konsentrasinya dengan menggunakan spektrofotometer
UV-Visible.
Dalam penentuan panjang gelombang maksimum dilakukan dengan mengukur
absorbansi larutan KMnO4 3 × 10-4 pada panjang gelombang 500-560 nm, nilai
diperoleh 0,617; 0,685; 0,469; 0,374; 0,287; 0,163; 0,111. Lalu mencari nilai
absorbansi tertinggi (510 nm).
Dalam pembuatan kurva standar dilakukan dengan mengencerkan larutan
KMnO4 10-3 sehingga dihasilkan laruan KMnO4 dengan konsentrasi 1x10-4 M, 2x10-4
M, 3x10-4 M, 4x10-4 M dan 5x10-4 M, dan memperoleh hasil 0,222; 0,517; 0,685;
0,441; 0,768. Lalu diukur masing-masing pada panjang gelombang maksimum dan
dibuatkan kurva standar absorbansi terhadap konsentrasi.
Terakhir dalam pengukuran absorbansi sampel KMnO4 dilakukan dengan
mengukur masing-masing sampel pada panjang gelombang maksimal dan
menghasilkan nilai absorbansi 0,629 dan 0,866 setelah itu dimasukkan ke dalam
rumus dari kurva standar.
DAFTAR PUSTAKA
Khopka, SM. 2006. Basic Concepts of Analytical Chemistry. New Delhi: New Age
International
Mulyono, HAM. 2006. Kamus Kimia Edisi ke-3. Jakarta : Bumi aksara
Octaviani, Tiwi. Penetapan Kadar ß-Karoten pada Beberapa Jenis Cabe (Genus capsicum)
dengan Metode Spektrofotometri Tampak. Yogyakarta: Kanisius
Underwood, A. L. Analisis Kimia Kuantitatif. Jakarta. Erlangga
Yanoff, Myron, Jay S. Duker dan James J. Augsburger. 2009. Ophthalmology Ed. 3. Beijing:
Elsevier Health Sciences
DAFTAR PUSTAKA TAMBAHAN
Chairns, Donald . 2009. Intisari Kimia Farrmasi. Jakarta: Penerbit Buku kedokteran EGC
Chang, Raymond. 2006. Kimia Dasar. Jakarta: Erlangga
Harmita, Maksum Radji . 2008. Analisis Hayati. Jakarta: Penerbit Buku kedokteran EGC
Maftuchah. 2014. Analisis Biologi Molekuler. Yogyakarta: Deepublisher
Mukti, Kusnanto W. 2012. Penentuan Konsentrasi Permanganat. Surakarta: Universitas
Negeri Sebelas Maret
Windy S. Fatimawati. 2013. Identifikasi dan Penetapan Kadar Asam Benzoat pada Kecap
Asin. Manado: Pharmacon