LAPORAN PRAKTIKUM
KIMIA ANALISIS
”Penentuan Panjang Gelombang Maksimum”
Oleh: (Kelompok II)
1. DAVID HENDRA
2. EUGENIA ISABEL N. VIEGAS
3. FATHORRAHMAN
4. PATRISIA GETRUDIS DATO
5. YOHANA ROSPIANTY
LABORATORIUM KIMIA
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS TRIBHUWANA TUNGGADEWI
MALANG
TAHUN 2010
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
istilah spektrofotometri menyiratkan pengukuran jauhnya penyerapan energy cahaya oleh suatu system kimia itu sebagai fungsi dari panjang gelombang tertentu. Untuk memahami spektrofotometri, kita perlu meninjau ulang peristilahan yang digunakan dalam mencirikan energy cahaya, memperhatikan antareaksi radiasi dengan spesies kimia dengan cara yang erlementer, dan secara umum mengurus apa kerja instrument-instrumen. (Underwood, 1981).
Spektrofotometri dapat dibayangkan sebagai suatu perpanjangan penilikan visual dimana studi yang lebih rinci mengenai penyerapan energy cahaya oleh spesies kimia memungkinkan kecermatan yang lebih besar dalam pencirian dan pengukuran kuantitatif. .
Kemampuan sumber cahaya merubah warna permukaan secara akurat dapat diukur dengan baik oleh indeks perubahan warna. Indeks ini didasarkan pada ketepatan dimana serangkaian uji warna dipancarkan kembali oleh lampu yang menjadi perhatian relatif terhadap lampu uji, persesuaian yang sempurna akan diberi angka 100. Indeks CIE memiliki keterbatasan, namun cara ini merupakan cara yang sudah diterima secara luas untuk sifat-sifat perubahan warna dari sumber cahaya. Untuk menentukan panjang gelombang maksimun dapat menggunakan suatu alat yang disebut sepktrophotometer atau spektronik 20 melalui sample suatu senyawa yang berwarna. Dalam praktikum ini, kita dapat mengetahui panjang gelombang maksimum dari larutan yang berwarna dalam hal ini adalah CuSO₄ 0,0752 M.
Dimana suatu sumber cahaya dipancarkan ke sample dan dari situ, ada cahaya yang diteruskan ke layar dan ada yang diserap (sisa ditangkap oleh layar atau absorbansi.
1.2 Tujuan
Mengetahui panjang gelombang maksimum (λmaks) dari senyawa CuSO4 0,0752M
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Dasar Teori
Spektrofotometri adalah suatu metode analisis yang berdasarkan pada pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu lajur larutan berwarna pada panjang gelombang yang spesifik dengan menggunakan monokromator prisma atau kisi difraksi dan detector vacuum phototube atau tabung foton hampa. Alat yang digunakan adalah spektrofotometer, yaitu sutu alat yang digunakan untuk menentukan suatu senyawa baik secara kuantitatif maupun kualitatif dengan mengukur transmitan ataupun absorban dari suatu cuplikan sebagai fungsi dari konsentrasi. Spektrometer menghasilkan sinar dari spectrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau diabsorbsi. Kelebihan spectrometer dibandingkan fotometer adalah panjang gelombang dari sinar putih dapat lebih terseleksi dan ini ndiperoleh dengan alat pengurai seperti prisma, grating, atau celah optis. Pada fotometer filter 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, pnjang gelombang yang benar-benar terseleksi dapatdiperoleh dengan bantuan alat pengurai cahaya seperti prisma. Suatu spektrofotometer tersusun dari sumber spektrum tampak yang kontinyu, monokromator, sel pengabsorbsi untuk larutan sampel atau blanko dan suatu alat untuk mengukur perbedaan absorbsi antara sampel dan blanko ataupun pembanding. (Underwood, 1981).
Keuntungan dari spektrofotometer untuk keperluan analisis kuantitatif adalah : (Underwood,1989),
• Dapat digunakan secara luas
• Memiliki kepekaan yang tinggi
• Keseletifannya cukup baik
• Tingkat ketelitian tinggi
Syarat larutan yang dapat digunakan untuk analisis campuran dua komponen adalah (Underwood,1989),
• Komponen-komponen dalam larutan tidak boleh saling bereaksi
• Penyerapan komponen-komponen tersebut tiak sama
• Komponen harus menyerap pada panjang gelombang tertentu
Senyawa-senyawa yang diukur dengan metoda spektrofotometri harus memenuhi hukum Lambert-Beer, yaitu (Alexeyev, V. 1969)
• Bila suatu sinar monokromatis dilewatkan pada medium pengabsorbsi,maka
berkurangnya intensitas cahaya per unit tebal medium sebanding dengan intensitas cahaya tersebut.
• Berkurangnya intensitas cahaya per unit konsentrasi akan berbanding lurus dengan intensitas cahaya.
Dari hukum Lambert Beer didapat rumus sebagai berikut
A = a.b.c A = -log T
Rumus yang digunakan untuk analisis dua komponen adalah :
A1 = ax1. b. cx + ay1 . b . cy
A2 = ax2 . b. cx + ay2 . b . cy
Dimana :
A1 = serapan campuran pada panjang gelombang maksimum pertama
A1 = serapan campuran pada panjang gelombang maksimum pertama
A2 = serapan campuran pada panjang gelombang maksimum kedua
C = konsentrasi larutan
Kondisi berikut adalah keabsahan hukum Beer. Cahaya yang digunakan harus monokromatis, bila tidak demikian maka akan diperoleh dua nilai absorbansi pada dua panjang gelombang. Hukum tersebut tidak diikuti oleh larutan yang pekat. Konsentrasi lebih tinggi untuk beberapa garam tidak berwarna justru mempunyai efek absorbsi yang berlawanan. Larutan yang bersifat memancarkan pendar-fluor atau suspensi tidak selalu mengikuti hukum Beer. Jika selama pengukuran pada larutan encer terjadi reaksi kimia seperti polimerisasi, hidrolisis, asosiasi atau disosiasi, maka hukum Beer tidak berlaku. (Alexeyev, V. 1969)
Cara Kerja Spektrofotometer Cara kerja spektrofotometer secara singkat adalah sebagai berikut. Tempatkan larutan pembanding, misalnya blanko dalam sel pertama sedangkan larutan yang akan dianalisis pada sel kedua. Kemudian pilih fotosel yang cocok 200-650 nm ( 650-1100 nm ) agar daerah λ yang diperlukan dapat terliputi. Dengan ruang fotosel dalam keadaan tertutup ” nol ” galvanometer dengan menggunakan tombol dark-current. Pilih h yang diinginkan, buk fotosel dan lewatkan berkas cahaya pada blanko dan ” nol ” galvanometer didapat dengan memutar tombol sensitivitas. Dengan menggunakn tombol transmitansi, kemudian atur besarnya pada 100 %. Lewatkan berkas cahaya pada larutan sampel yang akan dianalisis. Skala absorbansi menunjukkan absorbansi larutan sampel.( Vogel (refisi) Svela, G. 1995)
Spektrum UV-Vis merupakam hasil interaksi antara radiasi elektromagentik (REM) dengan molekul. REM merupakan bentuk energy radiasi yang mempunyai sifat gelombang dan partikel (foton). Karena bersifat sebagai gelombang maka beberapa parameter perlu diketahui, misalnya panjang gelombang, frekuensi, bilngan gelombang, dan serapan. REm mempunyai vector listrik dan vector magnet yang bergetar dalam-dalam bidang-bidang yang tegak lurus satu sama lain dan masing-masing tegak lurus pada arah perambatan radiasi. (Vogel (refisi) Svela, G. 1995)
Perubahan warna mencerminkan suatu perubahan dalam pengabsorpsian cahaya oleh larutan, yang menyertai perubahan konsentrasi dari spesies yang menyerap. Dalam suatu titrasi visual, seenarnya orang menggunakan semua segi titrator fotometrik yang automatic, cahaya dilewatkan larutan menuju mata, yang merupakan transduser peka cahaya yang berespon dengan isyrat dan kalau tidak, membuatnya tepat untuk diteruskan ke system penyetopan aliran yang bersifat elektromekanis (khopkar, 2002).
Kadang-kadang suatu zat yang terlihat langsung dalam reaksi titrasi menyerap cukup anyak pada suatu panjang gelombang yang dapat dicapai, dan titrasi itu diikuti secara spektrofotometri tanpa menambahkan suatu indicator. Bentuk kurva titrasi dapat diramalkan dari nilai spesies kimia yang diperhatikan. Beberapa kurva titrasi fotometrik yang khas diperagakan, jika reaksi titrasi itu cukup tidak lengkap disekitar titik kesetaraan, kurva itu akan jadi membundar. Titik akhir itu kemudian dicari letaknya dengan titik potong garis-garis lurus yang diekstrapolasi, yang ditarik lewat titik-titik yang diambil secukupnya sebelum dan sesudah bagian yang membundar. Kurva titrasi semacam itu mudah dihitung, orang semata-mata menghitung konsentrasi spesies yang menyerap titik dimana saja, dengan menggunakan tetapan keseimbangan reaksi itu, kemudian menghitung sumbangan tiap spesies pada absorbans dari larutan menurut Hukum Beer (Underwood, 1981).
Kadang-kadang dimungkinkan untuk melengkapi sebuah spektrofotometri dengan suatu ruangan sel yang diubah sehingga suatu bejana titrasi seperti sebuah gelas piala dapat ditaruh dalam berkas cahaya. Lebih nyaman bila pengaduk yang digunakan adalah pengaduk magnetic yang diletakkan dibawah ruangan harus dijaga agar penataan itu kedap cahaya. (Underwood, 1981).
Menurut hukum Bouguer-Beer, suatu alur absorbans dengan konsentrasi molar akan berupa garis lurus dengan arah lereng. Tetapi sering kali pengukuran terhadap system kimia riil menghasilkan alur Hukum Beer yang tidak linear sepanjang seluruh jangka konsentrasi untuk system-sistem semacam itu, namun pemahaman yang lebih mendalam menimbulkan suatu pandangan yang agak lebih canggih (Underwood, 1981).
2.2 Tinjauan Bahan
Warna-warna didalam spectrum Spektrum optik (cahaya atau spektrum terlihat atau spektrum tampak) adalah bagian dari spektrum elektromagnetik yang tampak oleh mata manusia. Radiasi elektromagnetik dalam rentang panjang gelombang ini disebut sebagai cahaya tampak atau cahaya saja. Tidak ada batasan yang tepat dari spektrum optik; mata normal manusia akan dapat menerima panjang gelombang dari 400 sampai 700 nm, meskipun beberapa orang dapat menerima panjang gelombang dari 380 sampai 780 nm (atau dalam frekuensi 790-400 terahertz). Mata yang telah beradaptasi dengan cahaya biasanya memiliki sensitivitas maksimum di sekitar 555 nm, di wilayah hijau dari spektrum optik. Warna pencampuran seperti pink atau ungu, tidak terdapat dalam spektrum ini karena warna-warna tersebut hanya akan didapatkan dengan mencampurkan beberapa panjang gelombang. (Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas)
Panjang gelombang yang kasat mata didefinisikan oleh jangkauan spektral jendela optik, wilayah spektrum elektromagnetik yang melewati atmosfer Bumi hampir tanpa mengalami pengurangan intensitas atau sangat sedikit sekali (meskipun cahaya biru dipencarkan lebih banyak dari cahaya merah, salah satu alasan menggapai langit berwarna biru). Radiasi elektromagnetik di luar jangkauan panjang gelombang optik, atau jendela transmisi lainnya, hampir seluruhnya diserap oleh atmosfer. Dikatakan jendela optik karena manusia tidak bisa menjangkau wilayah di luar spektrum optik. Inframerah terletak sedikit di luar jendela optik, namun tidak dapat dilihat oleh mata manusia. (Jim Clark pada 06-10-2007)
Spektrofotometri adalah suatu metode analisis yang berdasarkan pada pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu lajur larutan berwarna pada panjang gelombang yang spesifik dengan menggunakan monokromator prisma atau kisi difraksi dan detector vacuum phototube atau tabung foton hampa. Alat yang digunakan adalah spektrofotometer, yaitu sutu alat yang digunakan untuk menentukan suatu senyawa baik secara kuantitatif maupun kualitatif dengan mengukur transmitan ataupun absorban dari suatu cuplikan sebagai fungsi dari konsentrasi. Spektrometer menghasilkan sinar dari spectrum dengan panjang gelombang tertentu (Langsung ke: navigasi, cari)
Komponen utama dari spektrofotometer diantaranya yaitu :
1. Monokromator berfungsi untuk merubah sinar polikromatis menjadi sinar monokromatis sesuai yang dibutuhkan oleh pengukuran, macam-macam monokromator : (Satiadarma, Kosasih. 2004)
- Prisma
- kaca untuk daerah sinar tampak
- kuarsa untuk daerah UV
- Rock salt (kristal garam) untuk daerah IR
- Kisi difraksi
2. Detektor fungsinya untuk merubah sinar menjadi energi listrik yang sebanding dengan besaran yang dapat diukur.
Syarat-syarat ideal sebuah detektor :
- Kepekan yang tinggi
- Perbandingan isyarat atau signal dengan bising tinggi
- Respon konstan pada berbagai panjang gelombang.
- Waktu respon cepat dan signal minimum tanpa radiasi.
- Signal listrik yang dihasilkan harus sebanding dengan tenaga radiasi.
Macam-macam detektor :
- Detektor foto (Photo detector)
- Photocell
- Phototube
- Hantaran foto
- Dioda foto
- Detektor panas
3. Pengatur Intensitas berfungsi untuk mengatur intensitas sinar yang dihasilkan oleh sumber cahaya agar sinar yang masuk tetap konstan.
Absorbain sinar oleh larutan mengikuti hukum Lambert-Beer, dimana sejumlah cahaya dengan panjang gelombang tertentu di serap o;eh sample ;( Jim Clark pada 06-10-2007)
Transmitran , T=
%T= 100T
Absorbansi ; dari hokum lambert-beer.
A= log
A= log
A= log 10
= log10( 100)– log10( %T)
= log10 10² - log10( %T)
= 2 – log10( %T)
Keterangan : P0 = Intensitas sinar datang
P= Intensitas sinar yang diteruskan
b = Panjang sel/kuvet
A = Absorban
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Bahan dan Alat Percobaan
* Bahan
· CuSO₄ 0,0752 M
· Akuades
*Alat
· Kuvet
· Botol semprot
· Beaker glass
· Tabung reaksi
· Rak tabung reaksi
· Bola hisap
· Pipet tetes
· Pipet ukur
· Spektrofotometer
3.2 Diagram Alir
Nyalakan alat spektronik 20 (30 menit)
↓
Putar panjang gelombang 380 nm
↓
Atur (%T)=0 (tanpa kuvet)
↓
Atur %T = 100
↓
Ukur %T untuk larutan CuSO₄ 0.0752 M (λ 380nm–60nm) kisaran 20 nm
↓
Gambar spectrum absorpsi,
↓
Tentukan λmaks kisaran 5 nm
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Data Percobaan
Tabel larutan CuSO4 (merah) kisaran 20 nm
| Panjang gelombang(λ) | %T | A (2-log10(%T)) |
| 380 | 88,8 | 0,052 |
| 400 | 86,6 | 0,063 |
| 420 | 101 | -0,004 |
| 440 | 88,8 | 0,052 |
| 460 | 102 | -0,009 |
| 480 | 100 | 0 |
| 500 | 91,8 | 0,073 |
| 520 | 100 | 0 |
| 540 | 88,5 | 0,053 |
| 560 | 88,2 | 0,055 |
| 580 | 84,5 | 0,073 |
| 600 | 74,4 | 0,128 |
| 620 | 65,8 | 0,182 |
| 630 | 58,4 | 0,234 |
| 635 | 60,4 | 0,219 |
| 640 | 54,1 | 0,267 |
| 645 | 55,7 | 0,254 |
Penentuan λmaks larutan CuSO4 0,0752 (merah) kisaran nm
| Panjang gelombang(λ) | %T | A (2-log10(%T)) |
| 630 | 58,4 | 0,234 |
| 635 | 60,4 | 0,219 |
| 640 | 54,1 | 0,267 |
| 645 | 55,7 | 0,254 |
| 650 | 46,1 | 0,336 |
4.2. Pembahasan
Dalam analisis spektrofotomtri digunakan suatu sumber radiasi yang menjorok ke dalam daerah ultraviolet spektrum itu, dari spektru ini, dipilih panjang-panjang gelombang tertentu dengan lebar pita kurang dari 1 nm, pada proses ini memerlukan penggunaan instrumen yang lebih rumit dan karenanya lebih mahal, instrument yang digunakan adalah spektrofotometer. Dari percobaan ini, kami bahwa panjang gelombang maksimum untuk larutan CuSO₄ 0,0752 M adalah pada 640 nm, dan pada absorpsi. 0,267, Absorbansi maksimum sama dengan panjng gelombang maksimum (λmaks).
Dari data percobaan tersebut memiliki dua gelombang cahaya yang mempunyai kisaran 20 nm dan 5 nm. jumlah molekul juga menentukan energi pada panjang gelombang ini menimbulkan kenaikan gelombang yang sangat signifikan. Dari bahan seperti CuSO4 memberikan warna biru akan dominan pada merah,kuning dan jingga. warna ini sama halnya dengan warna langit. Warna ini jga berpengaruh dengan jarak dari sumber cahaya.
Perubahan warna mencerminkan suatu perubahan dalam pengabsorpsian cahaya oleh larutan, yang menyertai perubahan konsentrasi dari spesies yang menyerap. Dalam suatu titrasi visual, seenarnya orang menggunakan semua segi titrator fotometrik yang automatic, cahaya dilewatkan larutan menuju mata, yang merupakan transduser peka cahaya yang berespon dengan isyrat dan kalau tidak, membuatnya tepat untuk diteruskan ke system penyetopan aliran yang bersifat elektromekanis Menurut hukum Bouguer-Beer, suatu alur absorbans dengan konsentrasi molar akan berupa garis lurus dengan arah lereng. Tetapi sering kali pengukuran terhadap system kimia riil menghasilkan alur Hukum Beer yang tidak linear sepanjang seluruh jangka konsentrasi untuk system-sistem semacam itu, namun pemahaman yang lebih mendalam menimbulkan suatu pandangan yang agak lebih canggih
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari percobaan ini, kami menyimpulkan bahwa panjang gelombang maksimum untuk larutan CuSO₄ 0,0752 M adalah pada 640 nm, dan pada absorpsi. 0,267, Absorbansi maksimum sama dengan panjng gelombang maksimum (λmaks).
5.2 Saran
Pada praktikum kali ini dan selanjutnya mudah-mudahan diperhatikan sebaiknya sebelum melakukan percobaan alat yang akan digunakan harus dalam keadaan bersih agar diperoleh hasil maksimal. Dan juga diberikan waktu yang lebih leluasa agar praktikan dapat menganalisa hasilnya dengan maksimal.
Dalam melakukan praktek penentuan panjang gelombang maksimum kita menggunakan alat spektrophotometer atau spektronik 20 dan alat tersebut harus sama dengan 100 (%T). Dalam melakukan praktek ini, juga dibutuhkan ketelitian dan kecepatan dalam meletakan sample dalam alat agar panjang gelombangnya tepat.
DAFTAR PUSTAKA
Harjadi, W. 1986. Ilmu Kimia Analitik Dasar. Jakarta: PT Gramedia (hal 176 – 187)
Alexeyev, V. 1969. Quantitative Analysis. Moscow: MIR Publishers (hal 406 – 410)
Khopkar, S.M. 1990. Konsep Dasar Ilmu Kimia Analitik. Jakarta: Universitas Indonesia (hal 61)
Day, R.A, & Underwood, A.L., Analisis Kimia Kuantitatif, edisi kelima., Erlangga, Jakarta,1986.
Alexeyev, V. 1969. Quantitative Analysis. Moscow: MIR Publishers (hal 406 – 410)
Khopkar, S.M. 1990. Konsep Dasar Ilmu Kimia Analitik. Jakarta: Universitas Indonesia (hal 61)
Day, R.A, & Underwood, A.L., Analisis Kimia Kuantitatif, edisi kelima., Erlangga, Jakarta,1986.
Hardaji, W., Ilmu Kimia Analitik Dasar, PT Gramedia, Jakarta, 1990.
04 Juni 2010 (oneline)
2009 (Sri Ratisah - 054828 - Pendidikan Kimia UPI)diakses tanggal 4 Juni 2010 jam 10:40(online)
Michael Purba. 2007. Kimia untuk SMA Kelas XI Semester 2. Jakarta: Erlangga
Tidak ada komentar:
Posting Komentar