Analisa Dua Campuran Komponen Spektrofot

LAPORAN PRAKTIKUM
ANALISIS INSTRUMEN II

“ANALISA CAMPURAN DUA KOMPONEN
METODA SPEKTROFOTOMETRI”

Oleh :
Nama
: SINTHIA RAHMI
No. Bp
: 1320040
Jurusan : KIMIA ANALISIS - IIIA
Kelompok : VI-A-I
Anggota : Melisa Rahmadani
Yolanda Irwan

Laboratorium Analisis Instrument
AKADEMI TEKNOLOGI INDUSTRI PADANG
2015

TUJUAN

1. Mempelajari dan memahami peralatan spektrofotometris.
2. Memahami dan mempelajari sifat serapan suatu larutan terhadap variasi panjang
gelombang.
3. Membuat sepktrum Absorpsi senyawa berwarna dan menentukan daerah panjang
gelombang yang dipakai untuk tujuan analisa sampel 2 komponen.

4. Untuk mengukur absorban dari larutan tugas dan menentukan konsentrasi dari
masing-masing larutan dalam campuran 2 komponen.

TEORI DASAR
Spektrofotometri merupakan suatu metoda analisa yang didasarkan pada
pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu lajur larutan berwarna pada panjang
gelombamg spesifik dengan menggunakan monokromator prisma atau kisi difraksi
dengan detektor fototube.
Spektrofotometer adalah alat untuk mengukur transmitan atau absorban suatu
sampel sebagai fungsi panjang gelombang.Sedangkan pengukuran menggunakan
spektrofotometer ini, metoda yang digunakan sering disebut dengan spektrofotometri.
Spektrofotometri dapat dianggap sebagai perluasan suatu pemeriksaan visual
dengan studi yang lebih mendalam dari absorbsi energi.Absorbsi radiasi oleh suatu
sampel diukur pada berbagai panjang gelombangdan dialirkan oleh suatu perkam untuk

menghasilkan spektrum tertentu yang khas untuk komponen yang berbeda.
Senyawa-senyawa yang diukur dengan metoda ini harus memenuhi hukum
Lambert-Beer yaitu :
1. Bila suatu sinar monokromatis dilewatkan pada medium pengabsorpsi, maka
berkurangnya intensitas cahaya per unit tebal medium sebanding dengan intensitas
cahaya tersebut.
2. Berkurangnya intensitas cahaya per unit konsentrasi akan berbanding lurus dengan
intensitas cahaya.

Rumus Hukum Lambert-Beer :
A = a .b .c
A = - log T
Rumus yang digunakan untuk analisis campuran dua komponen adalah :
Axyλ1

= axλ1 .b .cx + ayλ1 . b .cy

A2xyλ2

= axλ2 .b .cx+ ayλ2 . b .cy

Absorbsi sinar oleh larutan mengikuti hukum Lambert-Beer, yaitu :
A =log ( Io/ It )= a b c
Keterangan : Io = Intensitas sinar datang
It = Intensitas sinar yang diteruskan
a = Absorptivity
b = Panjang sel/kuvet
c = Konsentrasi (g/l)
A = Absorban

Komponen utama dari spektrofotometer yaitu :
1. Sumber cahaya
Untuk radisi kontinue :


Untuk daerah UV dan daerah tampak



Lampu wolfram (lampu pijar) menghasilkan spektrum kontiniu pada gelombang

320-2500 nm.



Lampu hidrogen atau deutrium (160-375 nm)



Lampu gas xenon (250-600 nm)

Untuk daerah IR
Ada tiga macam sumber sinar yang dapat digunakan :


Lampu Nerst,dibuat dari campuran zirkonium oxida (38%) Itrium oxida (38%)
dan erbiumoxida (3%)



Lampu globar dibuat dari silisium Carbida (SiC).



Lampu Nkrom terdiri dari pita nikel krom, panjang gelombang 0,4–20 nm



Spektrum radiasi garis UV atau tampak :



Lampu uap (lampu Natrium, Lampu Raksa)



Lampu katoda cekung/lampu katoda berongga



Lampu pembawa muatan dan elektroda (elektrodeless dhischarge lamp)



Laser.

2. Pengatur Intensitas
Berfungsi untuk mengatur intensitas sinar yang dihasilkan oleh sumber cahaya agar
sinar yang masuk tetap konstan.
3. Monokromator
Berfungsi untuk merubah sinar polikromatis menjadi sinar monokromatis sesuai yang
dibutuhkan oleh pengukuran.
Macam-macam monokromator :


Prisma

Bentuk prisma ada 2 yaitu:

A. Cornu
Terbuat dari kaca berbentuk segitiga sama sisi(600)

Sinar

Polikromatis

sinar monokromatis

B. Litro
Terbuat dari kaca berbentuk segitiga siku-siku yang salah satu sisinya dilapisi
dengan cermin datar
sinar polikromatis

sinar monokromatis



kaca untuk daerah sinar tampak



kuarsa untuk daerah UV



Rock salt (kristal garam) untuk daerah IR



Kisi difraksi

Keuntungan menggunakan kisi :


Dispersi sinar merata



Dispersi lebih baik dengan ukuran pendispersi yang sama



Dapat digunakan dalam seluruh jangkauan spektrum

Kriteria yang harus dimiliki oleh suatu monokromator adalah:


Mampu menghasilkan sinar monokromatis



Mampu memisahkan sinar polikromatis yang mempunyai panjang gelombang
yang berdekatan



Sebaiknya mampu mengumpulkan sinar

4. Kuvet
Pada pengukuran di daerah sinar tampak digunakan kuvet kaca dan daerah UV
digunakan kuvet kuarsa serta kristal garam untuk daerah IR.
5. Detektor

Fungsinya untuk merubah sinar menjadi energi listrik yang sebanding dengan besaran
yang dapat diukur.
Syarat-syarat ideal sebuah detektor :
a. Kepekan yang tinggi
b. Perbandingan isyarat atau signal dengan bising tinggi
c. Respon konstan pada berbagai panjang gelombang.
d. Waktu respon cepat dan signal minimum tanpa radiasi.
e. Signal listrik yang dihasilkan harus sebanding dengan tenaga radiasi.
Macam-macam detektor :
-

Detektor foto (Photo detector)

-

Photocell

-

Phototube

-

Hantaran foto

-

Dioda foto

-

Detektor panas

6. Penguat (amplifier)
Berfungsi untuk memperbesar arus yang dihasilkan oleh detektor agar dapat dibaca
oleh indikator.
7. Indikator
Dapat berupa :
a. Recorder
b. Komputer

Bagan kerja alat
SC

PI

M

Prinsip kerja alat spektrofotometer

C

D

I

Sinar polikromatis yang berasal dari sumber sinar disejajarkan oleh lensa masuk
menuju monokromator sehingga diperoleh beberapa sinar monokromatis dengan
beberapa panjang gelombang. Sinar monokromatis dengan panjang gelombnag yang
sesuai akan keluar melalui celah keluar sedangakan sinar monokroamatis dengan panjang
gelombang yang tidak sesuai akan tertahan oleh celah keluar. Sinar monokramatis dengan
panjang gelombang yang sesuai akan melewati kuffet mamka sinar tersebut sebahagian
akan diserap dan sebahagian akan diteruskan. Sinar yang diteruskan akan tertangkap oleh
detector dan kemudian diubah menjadi signal listrik yang diperkuat oleh amplifier
kemudian terbaca pada alat baca sebagai nilai absorban /transmitan.

PROSEDUR KERJA
Alat :

Bahan :

-

Spektrofotometer

-

Larutan HCl 0,1 N

-

Pipet Gondok 1 ml dan 10 mL

-

Larutan Metilen Blue

-

Labu Ukur 100 mL

-

Larutan Metilen Red

-

Buret 50 mL

-

Aquades

-

Pump Pipet

-

Botol Semprot

-

Gelas Piala 250 Ml

-

Kuvet / Tabung Reaksi

-

Rak Tabung Reaksi

-

Standard dan Klem

-

Pipet Tetes

-

Tisu

Cara Kerja:
-

Dipipet 1 ml larutan metilen blue (MB) ke dalam labu ukur 100 ml dan
encerkan dengan HCl 0,1 N sampai tanda batas.

-

Dipipet pula 1 ml larutan metal red (MR) ke dalam labu ukur 100 ml diencerkan
dengan HCl 0,1 N sampai tanda batas.

-

Isi kuvet pertama dengan HCl 0,1 N sebagai blangko, kuvet kedua dengan
larutan standar MB dan kuvet ketiga dengan larutan standar MR.

-

Mintalah larutan tugas (Cx).

-

Hubungkan alat dengan sumber arus lalu alat dihidupkan. Tunggu alat
menyelesaikan setting panjang gelombangnya. Tekan tombol up dan down
untuk mengatur dan menurunkan panjang gelombang pada 360 nm.

-

Masukkan kuvet berisi blangko dimana sisi bening kuvet harus searah dengan
jalur sinarnya.

-

Pilih mode T dengan menekan tombol (A/T/C) : tekan tombol blank ( 0 ABS /
100% T), tunggu indicator akan menunjukkan 100% T, maka alat telah set.

-

Ganti blangko dengan standar MB, tutup dan baca nilai transmitannya hal yang
sama juga dilakukan terhadap standar MR. konversi nilai T menjadi A dengan
menggunakan scientific calculator, daftar logaritma, ataupun memilih mode A.

-

Tekan tombol up/down untuk menaikkan nilai panjang gelombang menjadi 370
nm, set kembali alat dengan blangko, selanjutnya ukur pula standar MB dan
MR.

-

Lanjutkan pengukuran ini dengan beda 10 nm sampai dengan panjang
gelombang 600 nm untuk kedua zat standarnya. Khusus daerah puncak serapan

masing – masing komponen disisipkan lagi tiga pengukuran dengan beda lamda
3 nm.
-

Tentukan nilai panjang gelombang dimana serapan komponennya mencapai
maksimum, ini dinyatakan sebagai lamda max1 dan max2. Dari data
pengukuran standar ini tentukan nilai absortivity komponen Y dan komponen Y
pada kedua nilai lamda max tersebut.

-

Mintalah larutan tugas (Cx) pada asisten dengan menyerahkan labu ukur 25 ml.

-

Ukurlah larutan tugas (Cx) pada kedua nilai lamda max. dari dua persamaan
yang didapat gunakan teknik eliminasi maka dapat ditentukan konsentrasi
komponen Cx dan Cy tersebut larutan tugas.

HASIL dan PERHITUNGAN
Data:


Pengukuran larutan standar MB dan MR

λ (nm)
360
370
380
390
400
410
420
430
440
450
460
470
480
490
500

Metilen Blue
%T
Abs
98.2
0.0087
97.4
0.0114
97.8
0.0096
97.6
0.0105
98.6
0.0061
97.7
0.0101
98.6
0.0061
97.9
0.0092
97.5
0.0109
98.5
0.0065
96
0.0177
98.6
0.0061
95
0.0222
93.7
0.0282
92.1
0.0357

Metil Red
%T
Abs
98.9
0.0048
99.9
0.0004
96.9
0.0136
95.6
0.0195
93.7
0.0282
93.9
0.0273
93.7
0.0282
93.6
0.0287
97.8
0.0096
98
0.0087
96.2
0.0168
94.2
0.0259
91
0.0409
89.2
0.0496
87.9
0.056

510
520
530
540
550
560
570
580
590
600

91.8
89.9
88.6
85.4
82.2
80.4
78.6
77.5
76.4
75

0.0371
0.0462
0.0525
0.0685
0.0851
0.0947
0.1045
0.1106
0.1169
0.1249

86.4
85.8
86.1
86.8
88.5
88.3
87.9
87.4
86.7
86.1

0.0634
0.0665
0.0649
0.0614
0.053
0.054
0.056
0.0584
0.0619
0.0649

Diperoleh bahwa absorban / serapan maksimum terdapat pada panjang gelombang :
1. 600 nm untuk Metilen Blue dengan %T = 75,0 % dan Absorbannya = 0,1294
2. 520 nm untuk Metilen Red dengan %T = 85,8% dan Absorbannya = 0,0665
Sehingga untuk data yang lebih akurat dilakukan kembali pengukuran pada area
panjang gelombang maximum dengan interval 5 nm.
λmax1
(nm)
515

Metilen Blue
%T
Abs
95,6 0,019

525

94,8

5
0,023

82,5

1
0,083

77,9

5
0.108

595
605

λmax2

Metilen Red

(nm)
515

%T
85,3

Abs
0,069

525

85,4

0
0,068

99,7

5
0.001

99,6

3
0,001

595
605

4

7

Dari data di atas di dapat bahwa panjang gelombang maximum terdapat pada :
 Pengukuran Metilen Blue memiliki panjang gelombang maximum 605 nm dengan
%T = 77,9% dan Absorbannya = 0,1084 ( λ max 1)
 Pengukuran Metilen Red memiliki pada panjang gelombang maximum 515 nm
dengan %T = 85,3% dan Absorbannya = 0,0690 ( λ max2)


Pengukuran Larutan Tugas (Cx) Pada Panjang Gelombang Maximum:

Λ max (nm)
λ max 1
605
λ max2
515

%T
88,8
96,7

Abs
0.0515
0,0145

Perhitungan :


Menentukan nilai konsentrasi Larutan Methilen Blue:
C1 . V 1 =

C2 . V 2

0,001 %.1 mL =



C2 .100 mL

C2

=

1 mL . 0,001 %
100 mL

C2

=

1 x 10-5 %

Menentukan nilai konsentrasi Larutan Metilen Red:
C1 . V 1 =

C2 . V 2

0,001 %.1 mL =



C2 .100 mL

C2

=

1 mL . 0,001 %
100 mL

C2

=

1 x 10-5 %

Menentukan nilai konsentrasi Cx:
Absorban larutan tugas (Cx) pada panjang gelombang max
Λ max (nm)
λ max 1
605
λ max2
515

%T
88,8
96,7

Abs
0.0515
0,0145

Absorban larutan standar pada panjang gelombang max
λmax1

Metilen Blue

λmax2

Metilen Red

(nm)
515

%T
95,6

Abs
0,0195

(nm)
515

%T
85,3

Abs
0,0690

605

77,9

0.1084

605

99,6

0,0017

 Metil Red
Axλ1

= axλ1 .b .cx

Axλ2

= Axλ1
cx
0.0690
a x 515=
1 x 10−5

axλ2

axλ1

= axλ2 . b .cx

= Axλ2
cx
0.0017
a x 605=
1 x 10−5

= 1380

= 170

 Metyl Blue
Ayλ1

= ayλ1 . b . cx

ayλ1

= Axλ1
cx
0.0195
a y 515=
1 x 10−5

= axλ2 . b . cx

ayλ2

= Axλ2

cx

= 1950
Axyλ1

Ayλ2

a y 605=

0.1084
1 x 10−5

= 10840

= axλ1 .b .cx + ayλ1 . b .cy

A2xyλ2 = axλ2 .b .cx+ ayλ2 . b .cy
Maka :
0,0145 = 1380 Cx + 1950 Cy ………….x 170
0,0515 = 170 Cx + 10840 Cy ………... x 1380
2,465=243600 Cx + 331500Cy
71,07= 243600 Cx + 1495200Cy - 68,605 = - 1163700Cy

Cy=

−68,605
−1163700

Cy

=0,000058

Cy

= 5,8 x 10-5% (Metilen Blue)

2,465=243600 Cx + 331500Cy
2,465= 243600 Cx + 331500(0,000058)
2,465= 243600 Cx + 19,227
Cx

= 0,000068
= 6,8 x 10-5% (Metil Red)

 Volume x (Metilen Blue)
Vx . C awal

=

V total . C akhir (cx)

Vx . 0,00001% =

7 mL . 0,0000058

Vx

4,06 mL

=

 Volume x (Metilen Red)
Vx . C awal

=

V total . C akhir (cx)

Vx . 0,00001% =

7 mL . 0,000068

Vx

3,29 mL

=

KKS:

Absorban

Kurva Kalibrasi Standar MB
0.14
0.12
0.1
0.08
0.06
0.04
0.02
0
300

350

400

450

500

550

Panjang Gelombang (nm)

600

650

Kurva Kalibrasi Standar MR
0.07
0.06
Absorban

0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
0
0
36

0
38

0
40

0
42

0
44

0
46

0
48

0
50

0
52

0
54

0
56

0
58

0
60

Panjang Gelombang (nm)

PEMBAHASAN
Spektrofotometri merupakan suatu metoda analisa yang didasarkan pada
pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu lajur larutan berwarna pada panjang
gelombamg spesifik dengan menggunakan monokromator prisma atau kisi difraksi
dengan detektor fototube.
Spektrofotometer adalah alat untuk mengukur transmitan atau absorban suatu
sampel sebagai fungsi panjang gelombang.Sedangkan pengukuran menggunakan
spektrofotometer ini, metoda yang digunakan sering disebut dengan spektrofotometri.
Spektrofotometri dapat dianggap sebagai perluasan suatu pemeriksaan visual
dengan studi yang lebih mendalam dari absorbsi energi.Absorbsi radiasi oleh suatu
sampel diukur pada berbagai panjang gelombangdan dialirkan oleh suatu perkam untuk
menghasilkan spektrum tertentu yang khas untuk komponen yang berbeda.
Senyawa-senyawa yang diukur dengan metoda ini harus memenuhi hukum
Lambert-Beer yaitu :
3. Bila suatu sinar monokromatis dilewatkan pada medium pengabsorpsi, maka
berkurangnya intensitas cahaya per unit tebal medium sebanding dengan intensitas
cahaya tersebut.
4. Berkurangnya intensitas cahaya per unit konsentrasi akan berbanding lurus dengan
intensitas cahaya.

Pada percobaan yang telah dilakukan, nilai %T diukur pada panjang gelombang
360 nm sampai dengan 600 nm. Larutan metilen blue dan metil red diencerkan dengan
larutan HCl 0,1 N pada labu ukur 100 ml. Setelah dilakukan pengukuran maka
diperoleh panjang gelombang maksimal yaitu pada lamda 515 nm dan 605 nm. Dari hasil
perhitungan konsentrasi MB pada larutan tugas (Cx) adalah 5,8 x 10-5% dan untuk MR
adalah 6,8 x 10-5% .

KESIMPULAN
Dari praktikum yang telah dilakukan mengenai spektrofotometri, dapat diambil
kesimpulan sebagai berikut :
A. Panjang gelombang serapan maksimum Metilen blue = 605 nm.
B. Panjang gelombang serapan maksimum Metilen red =515 nm.
C. Dari hasil percobaan Cx yang diberikan didapatkan kadar :
Cx (Metilen Blue) = 5,8 x 10-5 % Volume Cx (MB) = 4.06 mL
Cy (Metilen Red)

= 6,8 x 10-5 % Volume Cx (MR) = 3,29 mL

DAFTAR PUSTAKA
Bassett ,J dkk.1994.Buku Ajar VOGEL Kimia Analitik Kuantitatif Anorganik,
Penerbit buku kedokteran EGC : Jakarta
Darmawangsa.Penuntun Praktikum Analisis Instrumental (Dasar-dasar dan
penggunaan ), Penerbit CV Grayuna : Jakarta
Khopkar,1990Konsep Dasar Kimia Analitik. Universitas Indonesia : Jakarta