Spektrofotometer Uv Vis.docx

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ANALITIK INSTRUMEN “SPEKTROFOTOMETER UV-VIS”

1. TUJUAN PERCOBAAN Mahasiswa diharapkan mampu dan mengerti menggunakan alat Spektrofotometer UV-VIS dan menganalisa cuplikan secara Spektrofotometri.

2. ALAT & BAHAN PERCOBAAN a) ALAT       

Spektrofotometer Agilent kuvet Neraca Analitik Kaca Arloji Spatula Gelas Kimia Pengaduk

b) BAHAN  Kristal CuSo4.5H2O  Larutan H2SO4  Amonia Pekat

3. 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 gelombang dan dialirkan oleh suatu perekam untuk menghasilkan spektrum tertentu yang khas untuk komponen yang berbeda. Teknik spektroskopi pada daerah ultra violet dan sinar tampak disebut spektroskopi UV-VIS. Spektrofotometri ini merupakan gabungan antara spektrofotometri UV dan Visible. Spektrofotometer UV-VIS merupakan alat dengan teknik spektrofotometer pada daerah ultra-violet dan sinar tampak. Alat ini digunakan guna mengukur serapan sinar ultra violet atau sinar tampak oleh suatu materi dalam bentuk larutan. Konsentrasi larutan yang dianalisis sebanding dengan jumlah sinar yang diserap oleh zat yang terdapat dalam larutan tersebut. Metoda penyelidikan dengan bantuan spektrometer disebut spektrometri. Dalam spektrometer modern, sinar yang datang pada sampel diubah panjang gelombangnya secara kontinyu. Hasil percobaan diungkapkan dalam spektrum dengan absisnya menyatakan panjang gelombang (atau bilangan gelombang atau frekuensi) sinar datang dan ordinatnya menyatakan energi yang diserap sampel.

Spektroskopi UV/VIS merupakan metode penting yang mapan, andal dan akurat. Dengan menggunakan spektroskopi UV/VIS, substansi tak dikenal dapat diidentifikasi dan konsentrasi substansi yang dikenal dapat ditentukan. Pelarut untuk spektroskopi UV harus memiliki sifat pelarut yang baik dan memancarkan sinar UV dalam rentang UV yang luas. Selain itu spektroskopi UV/VIS juga digunakan untuk cairan berwarna. Adapun kegunaan lain dari spektrofotometer UV/VIS adalah alat yang digunakan untuk mengukur transmitansi, reflektansi dan absorbsi dari cuplikan sebagai fungsi dari panjang gelombang. Spektrofotometer digunakan untuk mengukur energi cahaya secara relatif jika energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang. Suatu spektrofotometer tersusun dari sumber spektrum sinar tampak yang sinambung dan monokromatis. Sel pengabsorbsi untuk mengukur perbedaan absorbsi antara cuplikan dengan blanko atau pun pembanding. Analisis ini dapat digunakan yakni dengan penentuan absorbansi dari larutan sampel yang diukur. Prinsip penentuan spektrofotometer UV-VIS adalah aplikasi dari Hukum Lambert-Beer, yaitu: A = - log T = - log It / Io = ε . b . C Dimana : A

= Absorbansi dari sampel yang akan diukur

T

= Transmitansi

I0

= Intensitas sinar masuk

It

= Intensitas sinar yang diteruskan

ε

= Koefisien ekstingsi

b

= Tebal kuvet yang digunakan

C

= Konsentrasi dari sampel

Penyebab kesalahan sistematik yang sering terjadi dalam analisis menggunakan spektrofotometer adalah: a) Serapan oleh pelarut Hal ini dapat diatasi dengan penggunaan blangko, yaitu larutan yang berisi matrik selain komponen yang akan dianalisis. b) Serapan oleh kuvet Kuvet yang biasa digunakan adalah dari bahan gelas atau kuarsa. Dibandingkan dengan kuvet dari bahan gelas, kuvet kuarsa memberikan kualitas yang lebih baik, namun tentu saja harganya jauh lebih mahal. Serapan oleh kuvet ini diatasi dengan penggunaan jenis, ukuran, dan bahan kuvet yang sama untuk tempat blangko dan sampel. c) Kesalahan fotometrik normal Pada pengukuran dengan absorbansi sangat rendah atau sangat tinggi, hal ini dapat diatur dengan pengaturan konsentrasi, sesuai dengan kisaran sensitivitas dari alat yang digunakan. (melalui pengenceran atau pemekatan) Sama seperti pHmeter, untuk mengatasi kesalahan pada pemakaian spektrofotometer UV-VIS maka perlu dilakukan kalibrasi. Kalibrasi dalam spektrofotometer UV-VIS dilakukan dengan menggunakan blangko:

Setting nilai absorbansi = 0 Setting nilai transmitansi = 100 %

Penentuan kalibrasi dilakukan dengan mengikuti prosedur sebagai berikut: a. Dilakukan dengan larutan blangko (berisi pelarut murni yang digunakan dalam sampel) dengan kuvet yang sama. b. Setiap perubahan panjang gelombang diusahakan dilakukan proses kalibrasi. c. Proses kalibrasi pada pengukuran dalam waktu yang lama untuk satu macam panjang gelombang, dilakukan secara periodik selang waktu per 30 menit. Dengan adanya proses kalibrasi pada spektrofotometer UV-VIS ini maka akan membantu pemakai untuk memperoleh hasil yang akurat dan presisi.

4. LANGKAH PERCOBAAN A.Persiapan larutan standar (larutan kalibrasi) 1) Larutkan 1,9635 gram CuSO4 .5H2O dalam labu takar 250 ml,tambahkan 2,5 ml H2SO4 pekat encerkan sampai tanda batas dengan menambahkan aquadest 1 ml = 2 mg Cu2+ 2)pindahkan larutan diatas sejumlah masing-masing 0,5,10,15,20,25,30,35 ml ke dalam masing-masing labu dengan 5 ml NH3 pekat dan encerkan dengan air aquadest sampai tanda batas 3)hitung konsentrasi tiap larutan B.Persiapan alat 1). Scanning panjang gelombang optimum a) hidupkan alat spektrofotometer UV-Vis agilent kemudian pada display software akan tampil windows,klik icon spektrofotometer UVVis agilent seperti gambar di bawah

b)pada icon dibawah klik ok

c)pada menu task pilih spectrum/peaks,lalu klik set up kemudian masukkan input panjang gelombang 400 sampai 800 NM

d)isi kuvet dengan blanko, klik blank pada layar,biarkan alat bekerja

e)memasukkan sample standar pada kuvet ,pada layar klik standar .pada display akan diketahui panjang gelombang maksimum pada standar

f)cetak hasilnya dengan mengklik file dan pilih print priview lalu current preview

2. pembuatan kurva kalibrasi dan pengukuran konsentrasi sampel - pada menu task pilih quanification, lalu pilih set up

-

Pada bagian wavelength, pada bagian use wavelength tulis panjang gelombang yang didapat dari scanning panjang gelombang

-

Masukkan standar 1 dan masukkan informasi tentang standar tersebut, nama standar,serta konsentrasinya

-

Masukkan standar 2

-masukkan standar 3 pada kuvet

-masukkan standar 4

-Masukkan standar 5

-masukkan standar 6 , pada dispaly akan tampil tabel yang menunjukan panjang gelombang dari standar

-setelah seluruh pembacaan standar selesai klik calibrate ,akan tampil kurva ,kilk sample pada bagian kiri

-pengulangan pembacaan sampel untuk akurasi

-untuk mencetak report klik file lalu klik print preview lalu current preview lalu klik print

5. DATA PENGAMATAN a. Berdasarkan Kurva Larutan Standar (Alat) No

Sampel

Konsentrasi (ppm)

Absorbansi

1

Pengukuran Pertama

13,599

0,23203

2

Pengukuran Kedua

13,447

0,22944

b. Berdasarkan Kurva Larutan Standar (MS.Excel) No

Sampel

Konsentrasi (ppm)

Absorbansi

1

Pengukuran Pertama

13,766

0,23203

2

Pengukuran Kedua

13,614

0,22944

c. Berdasarkan Kurva Larutan Standar (Secara Manual) No

Sampel

Konsentrasi (ppm)

Absorbansi

1

Pengukuran Pertama

13,647

0,23203

2

Pengukuran Kedua

13,496

0,22944

6. GRAFIK

Kurva Kalibrasi Larutan Standar 0.6

Absorbansi

0.5

0.4 0.3 0.2 0.1 0 0

5

10

15

20

25

30

35

Konsentrasi (ppm) y = 0.0172x - 0.0027 Linear (Series1) R² = 0.9999

Series1

7. PERHITUNGAN 1.1.Menghitung Konsentrasi Larutan Induk Dik : Ar Cu : 63,5 gr/mol Mr CuSO4.5H2O : 249,5 gr/mol M CuSO4.5H2O : 1963,5 mg Volume : 0,25 L Dit : M? M

𝐴𝑟 𝐶𝑢

= 𝑀𝑟 𝐶𝑢𝑆𝑂4.5𝐻2𝑂 x =

𝑔𝑟 63,5 ⁄𝑚𝑜𝑙 𝑔𝑟 249,5 ⁄𝑚𝑜𝑙

x

= 1998,9 ppm

𝑚 𝑉

1963,5 𝑚𝑔 0,25 𝐿

1.2.Menghitung Konsentrasi Larutan Standar a. Untuk V1 0 mL V1 . M 1 = V2 . M2 0 mL . 1998,9 ppm = 100 mL . M2 M2

= =

b. Untuk V1 5 mL V1 . M 1 5 mL . 1998,9 ppm M2

= =

V2 . M2 100 mL . M2 9994,5 𝑚𝐿 𝑝𝑝𝑚 100 𝑚𝐿

99,945 ppm

c. Untuk V1 10 mL V1 . M 1 = 10 mL . 1998,9 ppm = M2

100 𝑚𝐿

0

= =

0 𝑚𝐿 𝑝𝑝𝑚

=

V2 . M2 100 mL . M2 19989 𝑚𝐿 𝑝𝑝𝑚 100 𝑚𝐿

= 199,89 ppm d. Untuk V1 15 mL V1 . M 1 = V2 . M2 15 mL . 1998,9 ppm = 100 mL . M2 M2

= =

= =

= =

V2 . M2 100 mL . M2 39978 𝑚𝐿 𝑝𝑝𝑚 100 𝑚𝐿

399,78 ppm

f. Untuk V1 25 mL V1 . M 1 = 25 mL . 1998,9 ppm = M2

100 𝑚𝐿

299,835 ppm

e. Untuk V1 20 mL V1 . M 1 = 20 mL . 1998,9 ppm = M2

29983,5 𝑚𝐿 𝑝𝑝𝑚

V2 . M2 100 mL . M2 49972,5 𝑚𝐿 𝑝𝑝𝑚 100 𝑚𝐿

499,725 ppm

g. Untuk V1 30 mL V1 . M 1 = 30 mL . 1998,9 ppm = M2

= =

V2 . M2 100 mL . M2 59967 𝑚𝐿 𝑝𝑝𝑚 100 𝑚𝐿

599,67 ppm

1.3.Menghitung Konsentrasi Cu dalam Sampel Menggunakan Grafik pada MS. Excel  Sampel (Pengukuran Pertama) y = 0,017X - 0,002 0,23203 = 0,017X - 0,002 X

=

0,23403 0,017

= 13,766 ppm  Sampel (Pengukuran Kedua) y = 0,017X - 0,002 0,22944 = 0,017X - 0,002 X

=

0,23144 0,017

= 13,614 ppm 1.4.Penentuan Persamaan Garis Lurus dari Kurva Larutan Standar (Secara Manual)  Konsentrasi merupakan sumbu X  Absorbansi merupakan sumbu Y No

Kosentrasi (ppm)

Absorbansi

X2

XY

1

5

0,084313

25

0,421565

2

10

0,16865

100

1,6865

3

15

0,25509

225

3,82635

4

20

0,34037

400

6,8074

5

25

0,42499

625

10,62475

6

30

0,51502

900

15,4506

Total

105

1,788433

2275

38,817165

Dik : ∑ X = 105 ∑ Y = 1,788433 ∑ X2 = 2275 Dit : gradien dan intersep?

∑ XY = 38,817165 n =6

Penyelesaian : Gradien = = =

(𝑛)(∑XY) –(∑X)(∑Y) (n)(∑X2 ) – (∑X)2 (6)(38,817165)−(105)(1,788433)

=

(6)(2275)− (105)2 232,90299−187,785465 13650−11025 45,117525 2625

= 0,0172 Intersep = = =

(∑Y)(∑X2 ) –(∑X)(∑XY) (n)(∑X2 ) – (∑X)2 (1,788433)(2275)−(105)(38,817165)

=

(6)(2275)− (105)2 4068,685075 −4075,802325 13650−11025 −7,11725 2625

= - 0,0027 Jadi, persamaannya : y = 0,0172x - 0,0027 2.5 Menghitung Konsentrasi Cu dalam Masing – masing Sampel menggunakan Kurva secara Manual  Sampel (Pengukuran Pertama) y = 0,0172X - 0,0027 0,23203 = 0,0172X - 0,0027 X

=

0,23473 0,0172

= 13,647 ppm  Sampel (Pengukuran Kedua) y = 0,0172X - 0,0027 0,22944 = 0,0172X - 0,0027 X

=

0,23214 0,0172

= 13,496 ppm

8. ANALISIS PERCOBAAN Dari Percobaan yang telah dilakukan yaitu Percobaan Mengukur Kadar/Konsentrasi Cu dalam Sampel dengan alat Spektrofotometri UV/VIS dapat dianalisis bahwa spektrofotometri adalah alat yang digunakan untuk mengukur absorbansi dengan cara melewatkan cahaya dengan panjang gelombang tertentu pada suatu objek kaca atau kaca yang dikenal dengan kuvet. Bagian komponen-komponen dari spektrofotometer UV/VIS yaitu: 1.

Sumber Cahaya Sumber cahaya pada spektrofotometer harus memiliki pancaran radiasi yang stabil dan intensitasnya tinggi. Sumber cahaya pada spektrofotometer UV/VIS ada dua, yaitu: Lampu Tungsten (Wolfram) dan Lampu Deuterium.

2.

Monokromator Monokromator berfungsi untuk mengubah sinar polikromatis menjadi sinar monokromatis. Bagian-bagian monokromator, yaitu: prisma, grating (kisi difraksi), celah optis, dan filter.

3.

Kuvet Kuvet berfungsi untuk menempatkan larutan kuvet diisi dengan larutan maupun sampel sampai batas miniskus sehingga berkas cahaya lewat mengenai larutan.

4.

Detektor Detektor berfungsi untuk mendeteksi dan mengubah energy sinyal menjadi energy listrik, atau detector lebih dikenal dengan prossesor. Macam-macam detector, yaitu: Detektor foto (Photo detector), photocell misalnya Cds, Phototube, dan Detektor Panas.

5.

Amplifier Alat penguat arus, sinyal listrik yang dihasilkan pada detector sangat lemah sehingga adanya amplifier sinyal listirk dapat diukur.

6.

Recorder Alat pencatat sinyal listrik yang dapat diukur pada jarum penunjuk skala.

Pada pengukuran nilai absorbansi yang terbaca, absorbansi adalah rasio logaritmik dari radiasi yang dipaparkan ke suatu bahan terhadap radiasi yang di transmisikan menembus bahan. Absorbansi berbanding lurus dengan konsentrasi larutan/sampel. Semakin tinggi nilai absorbansi maka semakin tinggi konsentrasi suatu cuplikan/sampel. Dengan didapatkannya suatu nilai absorbansi yang terbaca pada recorder, maka dapat dihitung konsentrasi larutan.

9. KESIMPULAN Dari percobaab yang telah dilakukan, dapat disimpulkan: Prinsip kerja dari spektrofotometri UV/VIS yaitu sinar dating diserap (monokromotor)

sel sampel

sinar

detector

read out (pembaca). Persamaan kurva kalibrasi yang didapatkan yaitu y = 0,0172x - 0,0027

10.DAFTAR PUSTAKA 

Jobsheet. 2014. “Kimia Analitik Instrument”. Politeknik Negeri Sriwijaya. Palembang.



Andriyanto507.blogspot.com/2013.12/makalah-spektrofotometriuv-visoinfra.html

11.GAMBAR ALAT

Spektrofotometer Agilent

Gelas Kimia

Labu Ukur

Neraca Analitik

Spatula

Kaca Arloji