Laporan Spektro Vis Labo.docx

LAPORAN PRAKTIKUM INSTRUMENTASI ANALITIK SPEKTROFOTOMETRI VIS-LABO SEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2018 MODUL

: SPEKTROFOTOMETRI VIS-

LABO PEMBIMBING

: Tri Reksa Sahputra, S.Si, M.Si DISUSUN OLEH

KELOMPOK

: 4

HANA SELVYANA

171411013

INSANI MARDLIYYAH

171411014

IQBAL M. FARIZ

171411015

KAMIL HAIKAL F

171411016

KELAS

: 1A

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2018

I.

TUJUAN Setelah melakukan praktikum ini mahasiswa diharapkan mampu:

1. Menjelasakan prinsip dari spektrofotometri sinar tampak 2. Menentukan konsentrasi Fe total dalam sampel.

II.

LANDASAN TEORI Spektrofotometri merupakan suatu perpanjangan dari penelitian visual dalam

studi yang lebih terinci mengenai penyerapan energi cahaya oleh spesi kimia, memungkinkan kecermatan yang lebih besar dalam perincian dan pengukuran kuantitatif.Pengabsorpsian sinar ultraviolet atau sinar tampak oleh suatu molekul umumnya menghasilkan eksitasi electron bonding, akibatnya panjang gelombang absorpsi maksimum dapat dikorelasikan dengan jenis ikatan yang ada didalam molekul yang sedang diselidiki. Oleh karena itu spektroskopi serapan molekul berharga untuk mengidentifikasi gugus-gugus fungsional yang ada dalam suatu molekul. Akan tetapi yang lebih penting adalah penggunaan spektroskopi serapan ultraviolet dan sinar tampak untuk penentuan kuantitatif senyawa-senyawa yang mengandung gugus-gugus pengabsorpsi. Zat yang dapat dianalisis menggunakan spektrofotometri sinar tampak adalah zat dalam bentuk larutan dan zat tersebut harus tampak berwarna, sehingga analisis yang didasarkan pada pembentukan larutan berwarna disebut juga metode kolorimetri. Jika tidak berwarna maka larutan tersebut harus dijadikan berwarna dengan cara memberi reagen tertentu yang spesifik. Dikatakan spesifik karena hanya bereaksi dengan spesi yang akan dianalisis. Reagen ini disebut reagen pembentuk warna (chromogenik reagent). Berikut adalah sifat-sifat yang harus dimiliki oleh reagen pembentuk warna: 1.

Kestabilan dalam larutan. Pereaksi-pereaksi yang berubah sifatnya dalam waktu beberapa jam, dapat menyebabkan timbulnya semacam cendawan bila

disimpan. Oleh sebab itu harus dibuat baru dan kurva kalibarasi yang baru harus dibuat saat setiap kali analisis. 2.

Pembentukan warna yang dianalisis harus cepat.

3.

Reaksi dengan komponen yang dianalisa harus berlangsung secara stoikiometrik.

4.

Pereaksi tidak boleh menyerap cahaya dalam spektrum dimana dilakukan pengukuran.

5.

Pereaksi harus selektif dan spesifik (khas) untuk komponen yang dianalisa, sehingga warna yang terjadi benar-benar merupakan ukuran bagi komponen tersebut saja.

6.

Tidak boleh ada gangguan-gangguan dari komponen-komponen lain dalam larutan yang dapat mengubah zat pereaksi atau komponen komponen yang dianalisa menjadi suatu bentuk atau kompleks yang tidak berwarna, sehingga pembentukan warna yang dikehandaki tidak sempurna.

7.

Pereaksi yang dipakai harus dapat menimbulkan hasil reaksi berwarna yang dikehendaki dengan komponen yang dianalisa, dalam pelarut yang dipakai. Setelah ditambahkan reagen atau zat pembentuk warna maka larutan tersebut

harus memiliki empat sifat di bawah ini: 1. Kestabilan warna yang cukup lama guna memungkinkan pengukuran absorbansi dengan teliti. Ketidakstabilan, yang mengakibatkan menyusutnya warna larutan (fading), disebabkan oleh oksidasi oleh udara, penguraian secara fotokimia, pengaruh keasaman, suhu dan jenis pelarut. Namun kadang-kadang dengan mengubah kondisi larutan dapat diperoleh kestabilan yang lebih baik. 2. Warna larutan yang akan diukur harus mempunyai intensitas yang cukup tinggi (warna harus cukup tua) yang berarti bahwa absortivitas molarnya (ε) besar. Hal ini dapat dikontrol dengan mengubah pelarutnya. Dalam hal ini dengan memilih pereaksi yang memiliki kepekaan yang cukup tinggi.

3. Warna larutan yang diukur sebaiknya bebas daripada pengaruh variasi-variasi kecil kecil dalam nilai pH, suhu maupun kondisis-kondisi yang lain. 4. Hasil reaksi yang berwarna ini harus larut dalam pelarut yang dipakai.Sistem yang berwarna ini harus memenuhi Hukum Lambert-Beer. Metode analisis besi yang sering digunakan adalah dengan spektrofotometri sinar tampak, karena kemampuannya dapat mengukur konsentrasi besi yang rendah. analisis kuantitatif besi dengan spektrofotometri dikenal dua metode, yaitu metode orto-fenantrolin dan metode tiosianat. Besi bervalensi dua maupun besi bervalensi tiga dapat membentuk kompleks berwarna dengan suatu reagen pembentuk kompleks dimana intensitas warna yang terbentuk dapat diukur dengan spektrofotometri sinar tampak. karena orto-fenantrolin merupakan ligan organik yang dapat membentuk kompleks berwarna dengan besi(II)

secara selektif

Penentuan kadar besi berdasarkan pada pembentukan senyawa kompleks berwarna antara besi (II) dengan orto-fenantrolin yang dapat menyerap sinar tampak secara maksimal pada panjang gelombang tertentu. Kadar besi dalam suatu sample yang diproduksi akan cukup kecil dapat dilakukan dengan teknik spektrofotometri UVVis menggunakan pengompleksan orto-fenantrolin. Dasar penentu kadar besi (II) dengan orto-fenantrolin. Senyawa ini memiliki warna sangat kuat dan kestabilan relatif lama dapat menyerap sinar tampak secara maksimal pada panjang gelombang tertentu. Pada persiapan larutan, sebelum pengembangan warna perlu ditambahkan didalamnya pereduksi seperti hidroksilamina. HCl yang akan mereduksi Fe3+ menjadi Fe2+. pH larutan harus dijaga pada 6-7 dengan cara menambahkan natrium asetat. Dengan menggunakan penentuan kadar konsentrasi, suatu senyawa dilakukan dengan membandingkan kekuatan serapan cahaya oleh larutan contoh terhadap terhadap larutan standar yang telah diketahui konsentrasinya. Terdapat dua cara standar adisi , pada cara yang pertama dibuat dahulu sederetan larutan standar, diukur serapannya, kemudian tentukan konsentrasinya dengan menggunakan cara kalibrasi.

Cara yang kedua dilakukan dengan menambahkan sejumlah larutan contoh yang sama ke dalam larutan standar. III.

Alat dan Bahan

1. Alat 1) Spektrofotometer labo 2) Pipet tetes 3) Pipet ukur 5 ml, 10 ml 4) 7 buah labu takar 50 ml 5) Gelas kimia 250 ml, 100 ml 6) Bola hisap 2. Bahan 1) Larutan induk Fe3+ 100 ppm 2) Larutan O-Fenantrolin 0,1% 3) Larutan Na Asetat 10% 4) Larutan Hidroksilamin HCl 10% IV.

PROSEDUR KERJA

1. Persiapan Larutan Siapkan 7 buah labu takar ukuran 50 ml

Membuat sederet larutan standar dengan komposisi seperti pada tabel

Encerkan hingga tanda batas dan gojog

Fe (II) 100 ppm (ml) 0,0 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 Sampel 25mL

HidroksilaminHCl 10% (ml) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

Na Asetat 10% (ml) 5 5 5 5 5 5 5 5 5

O-fenantrolin 0,1% (ml) 5 5 5 5 5 5 5 5 5

2. Penentuan Panang Gelombang Maksimum Sambungkan Spektrofotometer Labo ke sumber listrik

Nyalakan Spektrofotometer Labo (tekan tombol sebelah kiri bagian belakang) dan tunggu 15 menit

Bersihkan kuvet menggunakan aquades lalu bilas dengan larutan blanko

Isi kuvet dengan larutan blanko hingga ¾ bagian

Bersihkan dinding luar kuvet dan masukkan ke dalam sel pertama

Posisikan kuvet berisi blanko di jalur keluar cahaya elektromagnetik

Isi kuvet yang lain dengan salah satu larutan standar (3 ppm) hingga ¾ bagian

Tentukan panjang gelombang yang diinginkan Tekan tombol MODE untuk mengubah pengukuran menjadi %T

Tekan 100 dan tunggu hingga muncul tulisan BLA pada display dan Kemudian nilai 100

Geser dan posisikan larutan standar pada jalur keluaran cahaya dengan menarik tuas

Tekan tombol MODE untuk mengubah pengukuran menjadi A Baca dan catat nilai yang tertera pada display Geser dan posisikan larutan blanko pada jalur keluaran cahaya dengan mendorong tuas Ulangi hingga didapat nilai absorbansi (A) maksimum

Bersihkan dinding luar kuvet dan masukkan ke dalam sel kedua

Buat kurva antara panjang gelombang dengan absorbansi

Aquades 50 50 50 50 50 50 50 50 50

3. Kurva Kalibrasi dan Konsentrasi Cuplikan Bersihkan kuvet menggunakan aquades lalu bilas dengan larutan Standar yang akan diukur (1 ppm)

Tekan 100 dan tunggu hingga muncul tulisan BLA pada display dan kemudian nilai 100

Isi kuvet dengan larutan standar hingga ¾ bagian

Geser dan posisikan larutan standar pada jalur keluaran cahaya dengan menarik tuas

Bersihkan dinding luar kuvet dan masukkan ke dalam Sel kedua tanpa mengambil kuvet berisi blanko

Posisikan kuvet berisi blanko di jalur keluar cahaya elektromagnetik

Mengubah panjang gelombang pada panjang maksimum yang telah didapat

Tekan tombol MODE untuk mengubah pengukuran menjadi %T

Tekan tombol MODE untuk mengubah pengukuran menjadi A Baca dan catat nilai yang tertera pada display

Geser dan posisikan larutan blanko pada jalur keluaran cahaya dengan mendorong tuas

Ulangi dengan mengganti larutan standar dengan konsentrasi lainnya (2, 3, 4, 5, 6 ppm)

Buat kurva antara absorbansi dengan konsentrasi

V.

KESELAMATAN KERJA

1. Keselamatan Kerja 1) Gunakan jaslab dan APD pendukung lainnya seperti gloves, mask dan goggle. 2) Hati-hati saat menggunakan kuvet karena merupakan alat yang sangat sensitif dan mudah berkurang keakuratannya bila tergores

3) Gunakan alat sesuai SOP. 4) Berhati-hatilah dengan zat-zat yang digunakan. 5) Bacalah MSDS (MSDS terlampir). 2. MSDS 1) Besi Besi dapat menimbulkan masalah kesehatan conjunctivitis, choroiditis, retinitis jika kontak dan besi tetap permanen didalamnya. 2) Hikdrosilamin–HCl Menyebabkan iritasi pada mata, kerusakan pada mata, dan kebutaan, menyebabkan peradangan pada kulit dan menimbulkan kegatalan 3) Na Asetat Menyebabkan iritasi pada mata, kerusakan pada mata, dan kebutaan, menyebabkan peradangan pada kulit dan menimbulkan kegatalan, menghirup debu akan menghasilkan iritasi pada saluran gastro-intestinal atau saluran pernapasan, yang ditandai dengan pembakaran, bersin dan batuk. 4) O–Fenantrolin Sangat berbahaya dalam kasus menelan. Berbahaya dalam kasus kontak kulit (iritan), kontak mata (iritan), inhalasi. Sedikit berbahaya dalam kasus kontak kulit (permeator). Parah over-exposure dapat mengakibatkan kematian.

VI.

DATA PENGAMATAN

1. Penentuan Panjang Gelombang Maksimum Panjang Gelombang

A

T

420

4.8

33.1

440

6.05

24.9

460

6.67

21.5

480

7.39

18.3

500

7.92

16.1

520

7.75

16.8

540

4.1

38.9

560

1.36

73

580

0.51

88.9

600

0.15

36.6

Kurva Penentuan Panjang Gelombang Maksimum 9 8

Absorbansi

7 6

y = -0.7104x + 8.5773 R² = 0.5054

5 4 3 2 1 0 420

440

460

480

500

520

540

Panjang Gelombang Maksimum

560

580

600

2. Penentuan Kurva Kalibrasi Labo (Panjang gelombang Maksimum = 500) Data (ml)

A

T

0

0.05

98.9

1

2.86

51.7

1.5

4.6

34.7

2

6.13

24.4

2.5

7.92

16.1

3

8.99

12.6

3.5

10.5

8.9

4

11.68

6.8

sampel

0.2

100.3

Kurvalarutan terhadap absorbansi labo 14 y = 2.9605x + 0.1153 R² = 0.9972

Absorbansi

12 10 8

6 4 2 0 0

0.5

1

1.5

2

2.5

Konsentrasi (ppm)

3

3.5

4

4.5

3. Penentuan AbsorbansiI Spektronicx 20 (Panjang gelombang Maksimum = 500) Data (ml)

A

T

0

0.3

98

1

4.2

36

1.5

6

25

2

8

17

2.5

10

9.5

3

12

7

3.5

14

4

4

15

2

sampel

0.5

99.5

Kurva larutan terhadap absorbansi sppektronicx 20 18

y = 3.783x + 0.4123 R² = 0.9971

16 14

Absorban

12 10 8 6 4 2 0 0

0.5

1

1.5

2

2.5

Konsentrasi (ppm)

3

3.5

4

4.5

VII.

PENGOLAHAN DATA

1. Mengubah Konsentrasi Fe (II) menjadi 100 ppm 𝑉1 × 𝑝𝑝𝑚1 = 𝑉2 × 𝑝𝑝𝑚2 𝑉1 × 1000 = 100 × 100 𝑉1 = 10 𝑚𝑙 2. Menghitung Konsentrasi (ppm) 1. Fe(II) 0 ml

5. Fe(II) 2,5 ml

𝑉1 × 𝑝𝑝𝑚1 = 𝑉2 × 𝑝𝑝𝑚2

𝑉1 × 𝑝𝑝𝑚1 = 𝑉2 × 𝑝𝑝𝑚2

0 × 100 = 50 × 𝑝𝑝𝑚2

2,5 × 100 = 50 × 𝑝𝑝𝑚2

𝑝𝑝𝑚2 = 0 𝑝𝑝𝑚

𝑝𝑝𝑚2 = 5 𝑝𝑝𝑚

2. Fe(II) 1 ml

6. Fe(II) 3 ml

𝑉1 × 𝑝𝑝𝑚1 = 𝑉2 × 𝑝𝑝𝑚2

𝑉1 × 𝑝𝑝𝑚1 = 𝑉2 × 𝑝𝑝𝑚2

1 × 100 = 50 × 𝑝𝑝𝑚2

3 × 100 = 50 × 𝑝𝑝𝑚2

𝑝𝑝𝑚2 = 2 𝑝𝑝𝑚

𝑝𝑝𝑚2 = 6 𝑝𝑝𝑚

3. Fe(II) 1,5 ml

7. Fe(II) 3,5 ml

𝑉1 × 𝑝𝑝𝑚1 = 𝑉2 × 𝑝𝑝𝑚2

𝑉1 × 𝑝𝑝𝑚1 = 𝑉2 × 𝑝𝑝𝑚2

1,5 × 100 = 50 × 𝑝𝑝𝑚2

3,5 × 100 = 50 × 𝑝𝑝𝑚2

𝑝𝑝𝑚2 = 3 𝑝𝑝𝑚

𝑝𝑝𝑚2 = 7 𝑝𝑝𝑚

4. Fe(II) 2 ml

8. Fe(II) 4 ml

𝑉1 × 𝑝𝑝𝑚1 = 𝑉2 × 𝑝𝑝𝑚2 2 × 100 = 50 × 𝑝𝑝𝑚2 𝑝𝑝𝑚2 = 4 𝑝𝑝𝑚

𝑉1 × 𝑝𝑝𝑚1 = 𝑉2 × 𝑝𝑝𝑚2 4 × 100 = 50 × 𝑝𝑝𝑚2 𝑝𝑝𝑚2 = 8 𝑝𝑝𝑚

3. Menghitung Konsentrasi Sampel 1) Spektrofotometri labo Y = 2.9605x + 0.1153 R² = 0.9972 Y = 2.9605x + 0.1153 0.2 = 2.9605x + 0.1153 x = -0.2 – 0.1153 = 0.0286 ppm 2.9605 2) Spektrofotometri Spektronicx 20 y = 3.783x + 0.4123 ( x = konsentrasi, y = Absorbansi) R² = 0.9971 y = 3.783x + 0.4123 0.5 = 3.783x + 0.4123 X = 0.5 – 0.4123 = 0.0231 ppm 3.783 VIII. Pembahasan Pada praktikum kali ini merupakan praktikum untuk mencari konsentrasi sampel dengan menggunakan data dari panjang gelombang yang terbaca. Penentuan panjang gelombang menggunakan alat spectrofotometer labo. Larutan yang akan diamati dengan spektrofotometer labo haruslah larutan yang memiliki warna tertentu.hal ini dilakukan supaya zat di dalam larutan lebih mudah menyerap energi cahaya yang diberikan. Sebagian cahaya dapat diserap larutan berwarna sehingga ditambahkan zat O Fenantrolin, Hidroksilamin HCl, dan Na Asetat agar larutan Fe3+ menjadi berwarna

karena Fe3+ dapat bereaksi menjadi senyawa berwarna dengan ion zat diatas. Nilai penyerapan cahaya sebanding dengan konsentrasi Fe3+ . Kami menggunakan larutan blanko 0 ppm Fe3+, dan sampel lainnya dengan konsentrasi 2 ppm, 3 ppm, 4 ppm, 5 ppm, 6 ppm 7 ppm dan 8 ppm. Larutan blanko yang menjadi standar tanpa penambahan larutan Fe3+ sehingga warna larutan tetap bening dengan tidak adanya cahaya yang terserap. Larutan blanko ini digunakan sebagai proses pengkalibrasian dan untuk mengetahui daya absorbansi dari larutan tersebut. Secara umum nilai absorbansi akan mencapai maksimal pada panjang gelombang tertentu, pada awalnya absorbansi akan naik seiring nilai panjang gelombang namun pada kondisi tertentu nilainya akan turun. Panjang gelombang saat absorbansi maksimal disebut panjang gelombang maksimum pada kondisi ini kepekaan maksimal dicapai Sebelum menganalisis sampel acak kami menentukan panjang gelombang maksimum spektrofotometer labo dan spekctronik 20, dari grafik dan perhitungan didapat panjang gelombang maksimum 500 nm saat absorbansi 7,92 Selanjutnya kami mengalibrasi alat dengan menguji hubungan antara absorbansi dengan konsentrasi larutan lalu dibuat grafik linier dari spektrofotometer labo dan spekctronik 20 secara berurutan Y = 2.9605x + 0.1153 dan y = 3.783x + 0.4123 ( x = konsentrasi, y = Absorbansi). Setelah itu dilakukan pengujian sampel acak pada spektrofotometer labo dan spekctronik 20 dan didapatkan nilai Absorbansi yaitu 0,2 dan 0,5 sehingga didapatkan konsentrasi sampel pada kedua alat tersebut secara berurutan yaitu 0.0286 ppm dan 0.0231 ppm. IX.

Kesimpulan

1. Spektrofotometri sinar tampak merupakan spektrofotometri untuk menganalisis zat dalam bentuk larutan yang berwarna, jika larutan tidak berwarna maka larutan tersebut harus diberi warna dengan cara memberi reagen tertentu yang

spesifik. Pada larutan Fe3+ agar berwana ditambahkan zat O Fenantrolin, Hidroksilamin HCl, dan Na Asetat, karena Fe3+ dapat bereaksi menjadi senyawa berwarna dengan ion zat diatas. Nilai penyerapan cahaya sebanding dengan konsentrasi Fe3+ 2.

Panjang gelombang maksimum terdapat pada 500 nm dengan absorbansi 7,92.

3. Kadar sampel spektrofotometer labo 

Persamaan kurva kalibrasi > Y = 2.9605x + 0.1153



Absorbansi = 0,2



Konsentrasi = 0,0286 ppm

spekctronik 20 

Persamaan kurva kalibrasi > dan y = 3.783x + 0.4123



Absorbansi = 0,5



Konsentrasi = 0,0231 ppm

DAFTAR PUSTAKA Basset, J. 1994. Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik. Jakarta: EGC. Beran, J.A. 1996. Chemistry in The Laboratory. John Wiley & Sons. Cahyanto. 2008. Tinjauan Spektrofotometer. Xains Info. [terhubung berkala]. Djenar, Nancy Siti, dkk. 2011. Petunjuk Praktikum Kimia Ananlitik Instrumen. Politeknik Negeri Bandung: Bandung. Khopkar, S.M. 1984. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta: UI Press. Rohman. 2007. Kimia Farmasi Analisis. Yogyakarta: Pustaka Pelajar

Underwood, A. L. 1990. Analisis Kimia Kuantitatif Edisi ke Enam. Jakarta: Erlangga.

.