JUDUL PERCOBAAN : penentuan [KNO3] metode
spektrofotometri UV
TANGGAL PRAKTIKUM : selasa, 22 agustus 2016
TANGGAL LAPORAN :
selasa, 29 agustus 2016
TUJUAN PERCOBAAN :
Dapat menentukan λ maksimum sampel
Dapat mengoperasikan alat spektrofotometer
genesys
Dapat menentukan [KNO3] dalam sampel
PRINSIP PERCOBAAN :
Sejumlah tertentu,
larutan sampel KNO3 yang akan ditetapkan konsentrasinya, diukur
serapannya pada panjang gelombang maksimum daerah sinar ultraviolet (UV).
Berdasarkan hukum Lambert-Beer, A = ε x b x c maka serapan akan sebanding
dengan konsentrasinya, dan [KNO3] didapat dari grafik hubungan
antara absorbans vs konsentrasi larutan
DASAR TEORI :
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 detector fototube.
Benda bercahaya seperti matahari atau bohlam listrik memancarkan spektrum
yang lebar terdiri atas panjang gelombang. Panjang gelombang yang
dikaitkan dengan cahaya tampak itu mampu mempengaruhi selaput
pelangi mata manusia dan karenanya menimbulkan kesan subyektif akan ketampakan
(vision). Dalam analisis secara spektrofotometri terdapat tiga daerah
panjang gelombang elektromagnetik yang digunakan, yaitu daerah UV (200 –
380 nm), daerah visible (380 – 700 nm), daerah inframerah (700
– 3000 nm) (Khopkar, 1990).
Dalam analisis spektrofotometri digunakan suatu sumber
radiasi yang menjorok ke dalam daerah ultraviolet spektrum itu. Dari spektrum
ini, dipilih panjang-panjang gelombang tertentu dengan lebar pita kurang dari 1
nm. Proses ini memerlukan penggunaan instrumen yang lebih rumit dan karenanya
lebih mahal. Instrumen yang digunakan untuk maksud ini adalah spektrofotometer,
dan seperti tersirat dalam nama ini, instrumen ini sebenarnya terdiri dari dua
instrumen dalam satu kotak sebuah spektrometer dan sebuah fotometer (Basset,
1994).
Spektrofotometer
digunakan untuk mengukur energi secara relatif jika energi tersebut
ditransmisikan, direfleksikan atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang
gelombang. Kelebihan spektrofotometer dibandingkan fotometer adalah panjang
gelombang dari sinar putih lebih dapat terseleksi dan ini diperoleh dengan alat
pengurai seperti prisma, grating ataupun celah optis. Pada fotometer filter,
sinar dengan panjang gelombang yang diinginkan diperoleh dengan berbagai filter
dari berbagai warna yang mempunyai spesifikasi melewatkan trayek panjang
gelombang tertentu. Pada fotometer filter, tidak mungkin diperoleh panjang
gelombang yang benar-benar monokromatis, melainkan suatu trayek panjang
gelombang 30-40 nm. Sedangkan pada spektrofotometer, panjang gelombang yang
benar-benar terseleksi dapat diperoleh dengan bantuan alat pengurai cahaya
seperti prisma. Suatu spektrofotometer tersusun dari sumber spektrum tampak
yang kontinyu, monokromator, sel pengabsorpsi untuk larutan sampel atau blangko
dan suatu alat untuk mengukur perbedaan absorpsi antara sampel dan blangko
ataupun pembanding (Khopkar, 1990).
Simbol epsilon adalah absorptivitas molar larutan. bila
cahaya monokromatik (Io) melalui suatu media (larutan), maka sebagian cahaya
tersebut diserap (Ia), sebagian dipantulkan (Ir), dan sebagian lagi dipancarkan
(It). Transmitans adalah perbandingan intensitas cahaya yang ditransmisikan
ketika melewati sampel (It) dengan intensitas cahaya mula-mula sebelum melewati
sampel (Io). Persyaratan hukum Lambert Beer, antara lain: radiasi yang
digunakan harus monokromatik, energi radiasi yang diabsorpsi oleh sampel tidak
menimbulkan reaksi kimia, sampel (larutan) yang mengabsorpsi harus homogen,
tidak terjadi fluoresensi atau phosporesensi, dan indeks refraksi tidak
berpengaruh terhadap konsentrasi, jadi larutan tidak pekat (harus encer).
Spektrofotometer UV-Vis membandingkan cuplikan standar yaitu substrat gelas
preparat. Hasil pengukuran dari spektrofotometer UV-Vis menunjukkan kurva
hubungan transmitan dan panjang gelombang (λ) (Basset, 1994).
Spektofotrometri
dapat dibayangkan sebagai suatu perpanjangan dari penilikan visual dimana studi
yang lebih terinci mengenai penyerapan energi cahaya oleh spesies kimia
memungkinkan kecermatan yang lebih besar dalam pencirian dan pengukuran
kuantitatif. Dengan menggantikan mata manusia dengan detektor-detektor radiasi
lain, dimungkinkan studi absorbpsi (serapan) di luar daerah spektrum
tampak, dan seringkali eksperimen spektofotometri dilakukan secara automatik.
Pada masa sekarang ini, istilah spektrofotometri menyiratkan pengukuran jauhnya
penyerapan energi cahaya oleh suatu sistem kimia itu sebagai suatu fungsi dari
panjang gelombang radiasi, demikian pula pengukuran penyerapan yang menyendiri
pada suatu panjang gelombang tertentu (Underwood & Day, 2001).
Dengan mengukur transmitans larutan sampel, dimungkinkan
untuk menentukan konsentrasinya dengan menggunakan hukum Lambert-Beer.
Spektrofotometer akan mengukur intensitas cahaya melewati sampel (I), dan membandingkan ke
intensitas cahaya sebelum melewati sampel (Io). Rasio
disebut transmittance, dan biasanya dinyatakan dalam persentase (% T)
sehingga bisa dihitung besar absorban (A) dengan rumus A = -log %T (Underwood
& Day, 2001).
Langkah
pertama analisis adalah dengan melakukan optimasi panjang gelombang dilakukan
untuk menentukan panjang gelombang maksimum yang akan digunakan dalam
pengukuran menggunakan spektrofotometer UV-Vis dengan menggunakan salah satu
larutan standar rutin. Berdasarkan hasil pengukuran absorbansi larutan standar
pada berbagai konsentrasi maka kurva kalibrasi larutan standar rutin diperoleh
hubungan yang linier antara absorbansi dengan konsentrasi. Dapat dikatakan
bahwa absorbansi merupakan fungsi yang besarnya berbanding lurus dengan
konsentrasi (Rohyami, 2008).
ALAT & BAHAN :
alat
|
Bahan
|
Spektrofotometer UV
|
KNO3 p.a
|
Gelas kimia 100 ml
|
Larutan sampel
|
Buret mikro 10 ml
|
Aqua dm
|
Botol semprot
|
|
Labu ukur 25 ml
|
|
Labu ukur 100 ml
|
|
Pipet tetes
|
|
Kuvet kuarsa
|
|
Rak kuvet
|
|
SINGKATAN PROSEDUR :
Langkah kerja
1.
Dikeringkan
sejumlah KNO3 pada suhu 1100C selama 2-3 jam, dinginkan
dalam eksikator
2.
Dibuat
larutan induk KNO3 10.000 ppm
3.
Dari
larutan induk tersebut, dibuat konsentrasi KNO3 1000, 2000, 3000,
4000, 5000 ppm
4.
Ditentukan
λ maksimum diantara 240 – 360 nm dengan standar yang
mewakili
5.
Diukur
absorban standar dan sampel pada λ maksimum yang
di dapat
6.
Ditentukan [KNO3] dalam sampel
Penentuan λ maksimum
1.
Disambungkan kabel pada
stabilizer, tekan tombol ON pada bagian belakang spektrofotometer
2.
Dibiarkan selama ± 15-30
menit untuk warming up
3.
Dimasukan kuvet berisi
larutan yang akan diukur sesuai nomor/ppm
4.
Ditekan tombol “ TEST ”
sampai muncul beberapa pilihan menu
5.
Dipilih “ SCANNING “
6.
Diisi data yang sesuai
pada “ TEST NAME “, “ ADD CHARACTER “ →”
ACCEPT NAME “
7.
Diatur λ maksimumnya (
panjang gelombang yang dibutuhkan )
8.
Ditekan “ RUN TEST “
untuk melakukan pengukuran λ maksimum
9.
Ditekan “ COLLECT
BASELINE “ sampai 100% completed
10.
Ditekan “B” untuk blanko,
lalu tekan “ MEASURE SAMPLE “
11.
Ditekan “ NO.3 “ ( sesuai
kuvet yang berisi standar tengah
12.
Ditekan “ MEASURE SAMPLE
“ lalu tunggu hingga grafik muncul
13.
Ditekan “ EDIT GRAPHIC “
untuk mengedit grafik : “ EDIT GRAPH → MATH → PEAK VALLEY → LABEL PEAK : ON (
dengan cara enter ) → ESC “
14.
Diprint jika ingin
menampilkan tabel absorban maka “ ESC “ sampai muncul menu “ TABULLAR “, tekan
“ TABULLAR → PRINT “
Penentuan konsentrasi
1.
Ditekan
tombol “ TEST “ sampai muncul bebrapa pilihan menu
2.
Ditekan
“ STANDARD CURVE “
3.
Diisi
data sesuai pada “ TEST NAME “
4.
Ditekan
“ RUN STANDARD “
5.
Dimasukan
data-data standar yang akan diuji
6.
Ditekan
“B” untuk blanko, lalu tekan “ MEASURE BLANK “
7.
Ditekan
“ NO.1 “ sesuai urutan konsentrasi pada penyimpanan kuvet
8.
Ditekan
“ MEASURE STANDARD “ tunggu hinga nilai absorban muncul
9.
Dilakukan
pengukuran sesuai urutan 7-8 sampai pengukuran standar selesai
10.
Ditekan
“ RUN TEST “ untuk melakukan pengukuran sampel
11.
Ditekan
“B” untuk blanko, lalu tekan “ MEASURE BLANK “
12.
Diganti
salah satu kuvet dengan kuvet berisikan sample misalkan NO.4
13.
Ditekan
“ NO.4 “ ( sesuai posisi sampel yang akan diuji )
14.
Ditekan
“ MEASURE SAMPLE “ tunggu hingga nilai absorban muncul
15.
Ditekan
“ PRINT “ untuk mencetak hasil pengamatan
16.
Ditekan
“ TEST “ untuk kembali ke menu utama
DATA PENGAMATAN :
Perhitungan
deret standar KNO3 dari
lar induk KNO3 10.000 ppm
1.
1000
ppm =
= 2,5 ml
2.
2000
ppm =
= 5 ml
3.
3000
ppm =
= 7,5 ml
4.
4000
ppm =
= 10 ml
5.
5000
ppm =
= 12,5 ml
Perhitungan
[KNO3]
Diketahui :
λ maksimum = 302 nm
[KNO3] pada grafik = 2.103 ppm
[KNO3]
= ppm grafik x faktor pengenceran
=
2.103 ppm x 25/5
= 10.515 ppm
PEMBAHASAN :
·
Dalam praktikum, larutan standar KNO3
10.000 ppm tidak dibuat terlebih dahulu karena sifat larutan KNO3 yang
stabil.
·
Ketika membuat deret standar, larutan standar
KNO3 10.000 ppm diencerkan menjadi 1000, 2000, 3000, 4000, dan 5000
ppm dalam labu ukur 25 ml
·
Ketika akan menggunakan alat spektrofotometer
genesys, alat harus dibiarkan selama ± 15 sampai 30 menit untuk warming up
·
Kuvet yang digunakan untuk pengukuran
spektrofotometri UV adalah kuvet yang terbuat dari kuarsa.
·
Penempatan kuvet dalam tempat yang disediakan
haruslah sesuai dengan urutan larutan deret standar.
·
Data dalam spektrofotometer genesys harus diisi
dengan sesuai.
·
Sebelum melakukan pengukuran standar (measure
standard), lakukan pengukuran blanko terlebih dahulu (measure blank).
·
Ketika akan mengukur larutan sampel, ganti salah
satu kuvet yang berisi larutan standar dengan larutan sampel. Lakukan blanko
sekali lagi, lalu ukur no. kuvet yang berisi larutan sampel (measure sample)
·
Pastikan layar menunjukkan tulisan blank (di
pojok kanan atas layar) ketika akan melakukan pengukuran blanko.
·
Ketika memegang kuvet, pegang sisi buram dari
kuvet. Hal ini bertujuan untuk mencegah lemak menempel pada kaca kuvet.karena
dapat mempengaruhi hasil pengukuran absorbans.
·
Batas
toleransi dari standar deviasa yaitu 0,002 , ada beberapa faktor yang
mempengaruhi hasil yaitu :
o
Larutan
KNO3yang tidak pas konsentrasinya
o
Kesalahan dalam membuat
deret standar
KESIMPULAN :
Dari hasil praktikum, didapat :
·
Panjang gelombang maks = 302 nm
·
Konsentrasi sampel dari grafik = 2103 ppm
·
Konsentrasi sampel sebenarnya = 10.515 ppm
DAFTAR PUSTAKA :
- ·
https://wanibesak.wordpress.com/2011/07/07/spektrofotometri-uv-ultraviolet/
- ·
https://wocono.wordpress.com/2013/03/04/spektrofotometri-uv-vis/
- ·
Anonim. 2007. Analisis
Spektrofotometri. http://www.vanillamist.com Diakses 22 september 2016.
- · Day dan Underwood.
1981. Analisa Kimia Kuantitatif Edisi Keempat.
Erlangga. Jakarta.
- · Svehla, G. 1985. Vogel
Bagian I : Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro Dan Semimikro.
Kalman Media Pusaka. Jakarta.
- · Tim Dosen Analisis Instrumen. 2012. Penuntun
Praktikum Analisis Instrumen. FMIPA UNTAD. Palu.
- · Wiryawan, A dkk.
2008. Kimia Analitik Untuk SMK. Direktorat Pembinaan Sekolah
Menengah Kejuruan. Jakarta.