BAB I PENDAHULUAN
D. Manfaat Penelitian
Hasil penelitian yang diperoleh adalah produk media pembelajaran kimia spektrofotometer sinar tampak ponsel pada materi kimia unsur transisi di SMA. Hasil penelitian ini diharapkan dapat memperkaya teori dalam pengembangan media ajar khususnya dalam pelajaran kimia.
2. Manfaat Praktis a. Bagi Peneliti
Peneliti mendapatkan pembelajaran dalam mengaplikasikan pengetahuan dan keterampilan yang diperoleh selama kuliah pada kebutuhan nyata di sekolah khususnya pada mata pelajaran kimia.
b. Bagi Guru
Guru memperoleh referensi Praktikum baru yang mampu meningkatkan kualitas pembelajaran kimia di sekolah
c. Bagi Peserta Didik
Peserta didik mendapatkan pengalaman baru melakukan Praktikum dengan spektrofotometer ponsel, sehingga memiliki pengetahuan dan keterampilan dalam menggunakan spektrofotometer. Hal tersebut akan sangat berguna bagi peserta didik saat berkuliah pada jurusan yang menggunakan alat spektrofotometer.
d. Bagi Sekolah
Sekolah dapat menjadikan hasil penelitian sebagai acuan untuk terus mengembangkan aneka ragam metode pembelajaran yang lebih sesuai dengan kondisi masa kini.
e. Bagi Peneliti Selanjutnya
Peneliti selanjutnya memperoleh informasi yang dapat digunakan untuk memberikan peningkatan pengembangan yang signifikan.
6 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA A. Landasan Teori
1. Spektrofotometer Sinar Tampak
Sinar memiliki dua sifat, yakni sebagai materi dan gelombang. Sifat tersebut dikenal sebagai dualisme sinar. Salah satu sifat sinar sebagai gelombang adalah dapat berinteraksi dengan substansi (Harvey, 2000).
Ketika substansi terkena sinar, sebagian sinar dipantulkan dan sebagian diserap. Setiap zat memiliki interaksi dengan sinar berupa absorpsi, transmisi, atau pemantulan sinar pada panjang gelombang tertentu. Partikel sinar yang diserap oleh zat menyebabkan terjadinya perubahan energi partikel dari keadaan dasar ke keadaan tereksitasi. Sifat fisika dan kimia dari partikel pada keadaan dasar sering kali berbeda dengan keadaan tereksitasi (Longworth, Krueger, & Fleming, 2018).
Teknik yang digunakan untuk mempelajari interaksi antara partikel sinar dengan substansi disebut spektroskopi (Skoog, West, Holler, & Crouch, 2004). Apabila sinar yang digunakan berada pada rentang sinar tampak, elektron akan mengalami eksitasi. Interaksi sinar dengan substansi sangat beragam. Setiap substansi akan menghasilkan interaksi yang berbeda dengan sinar, karena masing-masing substansi menyerap sinar pada rentang panjang gelombang dan intensitas yang berbeda.
Jumlah sinar yang diserap oleh senyawa kimia dapat diukur dengan cara menghitung intensitas sinar yang dapat melewati sampel (Vo, 2019).
Sinar yang diserap tersebut dapat digunakan untuk mengukur konsentrasi bahan kimia, teknik ini disebut sebagai spektrofotometri (Harris, 2010).
Pengukuran ini didasarkan pada perbedaan rentang panjang gelombang sinar yang diserap dan ditransmisikan pada setiap substansi. Jumlah sinar yang diserap oleh senyawa berbanding lurus dengan konsentrasi.
Instrumen yang digunakan untuk melakukan teknik spektrofotometri adalah spektrofotometer. Instrumen ini digolongkan berdasarkan rentang panjang gelombang sinar yang digunakan. Jenis instrumen spektrofotometer
meliputi, spektrofotometer sinar ultraviolet (UV), sinar tampak, dan infra merah (IR). Spektrofotometer sinar tampak mengukur panjang gelombang pada rentang sinar tampak yakni pada panjang gelombang 350-700 nm (Monk, 2004). Absorpsi atau transmisi dari substansi tertentu dapat ditentukan berdasarkan warna yang diamati pada spektrofotometer sinar tampak, misalnya suatu senyawa menyerap seluruh panjang gelombang sinar maka senyawa tersebut berwarna hitam. Senyawa yang mentransmisikan seluruh sinar maka akan tampak berwarna putih. Senyawa yang menyerap sebagian sinar pada rentang warna merah, maka akan tampak berwarna hijau, karena hijau merupakan warna komplementer merah.
Produk spektrofotometer ponsel sinar tampak yang dikembangkan dalam penelitian ini dicetak dengan 3D printer dan menggunakan ponsel sebagai detektor sinar. Spektrofotometer 3D printer menggunakan prinsip spektrofotometri yang hampir sama dengan spektrofotometer di laboratorium. Alat ini menggunakan sinar polikromatis dari sinar matahari maupun lampu yang diubah menjadi sinar monokromatis dengan cara dipantulkan pada kertas berwarna. Sinar monokromatis tersebut akan mengenai larutan. Jumlah sinar yang diserap oleh larutan disebut sebagai absorbansi (Spencer & Moore, 2001), yang diukur dengan menggunakan transmitansi sinar yang diterima oleh kamera ponsel. Spektrofotometer ini mampu mengukur konsentrasi larutan sampel berdasarkan pengukuran absorbansi sinar tampak yang dilakukan oleh larutan.
Perangkat spektrofotometer sinar tampak sangat bermanfaat untuk digunakan di bidang yang berhubungan dengan analisis kuantitatif zat berwarna berdasarkan penyerapan sinar. Spektrofotometer digunakan untuk mengukur konsentrasi suatu senyawa kimia, misalnya pengukuran konsentrasi senyawa CuSO4 pada larutan sampel. Perangkat ini juga dapat digunakan untuk memprediksi kemungkinan senyawa dalam sampel. Oleh karena itu, spektrofotometer sinar tampak dapat digunakan dalam bidang fisika, biokimia, ilmu materi, teknik kimia, dan bahkan di bidang klinis (Vo, 2019).
2. Teknologi 3D Printer dan Ponsel Pintar
Pencetakan 3D adalah proses membangun objek 3D dari model 3D di komputer, menggunakan metode additive manufacturing (The Economist, 2013). Alat yang digunakan disebut sebagai 3D printer. Proses manufaktur aditif atau penambahan adalah proses pembuatan objek dengan cara menambahkan tiap bagian. Proses ini sangat berbeda dengan manufaktur pada industri yang mayoritas menggunakan metode cetak.
Metode pencetakan 3 dimensi memiliki variasi yang sangat banyak, namun proses yang sering digunakan adalah jenis Fused Deposit Model (FDM). Proses pencetakan model melalui cara FDM dilakukan dengan memanaskan filamen, lalu diekstrusikan melalui ujung noozle yang berbentuk seperti ujung pena (Al Soufi, 2017). Pemanasan digunakan untuk melunakkan filamen agar mudah dibentuk dan menempel dengan bagian yang lain. Suhu yang digunakan untuk memanaskan filamen beragam bergantung pada jenis materialnya.
Salah satu filamen yang sering digunakan adalah plastik berjenis Polylactic acid (PLA) yang mulai meleleh pada temperatur 190oC. PLA adalah polimer yang termasuk golongan termoplastik sehingga memiliki sifat material yang mudah meleleh jika dipanaskan serta dapat dibentuk kembali.
Ketika PLA yang meleleh berada di nozzle, lelehan plastik tersebut ditempatkan pada bagian atas permukaan meja hingga terbentuk lapisan-lapisan sesuai dengan potongan geometri. Plastik yang keluar dari nozzle akan mengeras (Shahi, 2016).
3D printer pada masa kini telah berkembang sangat pesat.
Perkembangan ini menyebabkan ukuran printer makin kompak dan mampu memproduksi objek 3 dimensi dengan kualitas yang baik (Comina, et al., 2014). Proses pembelajaran dapat secara langsung didukung oleh 3D printer karena memfasilitasi pemahaman dan kreativitas dengan lebih baik (Szulżyk-Cieplak, Duda, & Sidor, 2014). Di Indonesia, teknologi 3D printing belum banyak digunakan, khususnya di bidang pendidikan. Hal ini terlihat dari
masih terbatasnya jurnal-jurnal penelitian yang membahas tentang penggunaan 3D printer di dunia pendidikan. Media pembelajaran hingga peralatan-peralatan dalam pembelajaran dapat dicetak menggunakan 3D printer. Perangkat cetak 3D ini sangat cocok digunakan dalam dunia pendidikan karena dapat menghasilkan media pembelajaran dan peralatan praktikum yang meningkatkan pemahaman dan kreativitas peserta didik. Dari segi teknis, 3D printer dapat menghasilkan media dengan murah, cepat, dapat dikustomisasi, dan mampu mencetak geometri yang kompleks (3D Hubs, 2020).
Dewasa ini, ponsel pintar sangat lekat dalam kehidupan sehari-hari.
Ponsel senantiasa menyertai seluruh aktivitas manusia dari pagi hingga malam hari. Kondisi tersebut disebabkan oleh kemajuan ponsel yang sangat pesat akhir-akhir ini. Ponsel masa kini berbeda dengan ponsel 10 tahun lalu, yang hanya dapat digunakan untuk mengirimkan pesan singkat dan memanggil seseorang. Ponsel masa kini memiliki kemampuan untuk memotret objek, melakukan pemrosesan data yang jauh lebih kompleks, dan memiliki jutaan aplikasi yang beragam. Dengan beragam fitur tersebut, ponsel dapat memberikan berbagai manfaat untuk kehidupan dalam genggaman tangan kita.
Ponsel pintar masa kini didominasi oleh sistem operasi Android dan IOS. Pangsa pasar sistem operasi ponsel di Indonesia dikuasai oleh Android dengan cakupan sebesar 91,84%, dan disusul oleh IOS dengan cakupan 7,93% (Statcounter, 2021). Kedua sistem operasi tersebut dapat digunakan untuk menjalankan aplikasi yang mampu menangkap spektrum sinar dan disajikan dalam bentuk gambar. Kemampuan tersebut apabila dikombinasikan dengan aplikasi pengolahan data, dapat digunakan untuk mengidentifikasi spektrum warna. Sinar yang ditangkap oleh kamera ponsel dihitung intensitasnya pada rentang panjang gelombang tertentu. Melalui cara tersebut, ponsel dapat digunakan sebagai pengganti detektor sinar tampak pada spektrofotometer.
3D printer pada penelitian ini digunakan untuk mencetak alat spektrofotometer sinar tampak, sementara ponsel menjadi detektor sekaligus alat pemrosesan data. Alat ini dapat digunakan untuk mendeteksi sinar yang diteruskan oleh senyawa dan sinar yang diserap oleh senyawa. Dengan memanfaatkan sinar dari lingkungan maupun lampu putih, produk dapat digunakan untuk melakukan pengukuran spektrofotometri sesuai prinsip kerja spektrofotometer skala laboratorium.
3D printer perlu digunakan dalam spektrofotometer ponsel karena memiliki keunggulan mampu menghasilkan objek 3D dengan mudah dan murah. 3D printer juga mampu menghasilkan objek secara presisi dan homogen. Dengan demikian, perangkat spektrofotometer sinar tampak ponsel berbasis 3D printer dapat diproduksi ulang dengan lebih presisi dan mudah.
3. Kimia Unsur Transisi SMA dalam Praktikum Spektrofotometer Sinar Tampak
Kimia Unsur adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari sifat fisis dan sifat kimia unsur (Petrucci, Harwood, Herring, & Madura, 2007). Unsur-unsur yang sudah diketahui oleh manusia disusun dalam sistem periodik unsur. Penempatan unsur pada sistem periodik unsur dilakukan berdasarkan jumlah elektron valensi dan jumlah kulitnya. Unsur-unsur yang memiliki jumlah elektron valensi sama memiliki sifat kimia yang sama dan dimasukkan ke dalam satu golongan. Golongan IA merupakan kelompok unsur dengan elektron valensi berjumlah 1, yang berada pada subkulit s. Unsur-unsur yang memiliki jumlah kulit yang sama digolongkan dalam satu periode (Chang &
Overby, 2011). Kelompok unsur periode 3 memiliki tiga kulit elektron.
Unsur-unsur yang berada pada satu kelompok umumnya memiliki kemiripan sifat kimia.
Kimia Unsur Transisi mempelajari tentang unsur-unsur transisi yang berada pada golongan B di sistem periodik unsur (Ebbing & Gammon, 2009).
Pada penelitian ini, fokus pengembangan produk berada pada materi unsur transisi yang merupakan kelompok unsur pada periode 4. Unsur transisi
memiliki kemiripan sifat fisik, antara lain kerapatan yang besar, titik lebur yang sama, ukuran atom sama, bersifat konduktor listrik, dan bersifat logam.
Pada segi sifat kimia terdapat pula kemiripan yang meliputi, mampu membentuk ion kompleks, sebagian besar unsur memiliki lebih dari 1 bilangan oksidasi, bersifat katalis, dan membentuk senyawa paramagnetik.
Sifat yang khas dari unsur transisi adalah umumnya membentuk senyawa berwarna (Chang & Overby, 2011). Hal tersebut mengakibatkan, suatu unsur yang sama dengan bilangan oksidasi berbeda dapat menghasilkan sifat dan warna yang berbeda. Warna-warna tersebut dapat digunakan untuk mengidentifikasi konsentrasi senyawa pada larutan.
Senyawa berwarna adalah senyawa yang mampu menyerap sebagian sinar pada panjang gelombang tertentu dan mentransmisikan sinar lain (Clark, 2020). Senyawa transisi periode 4 memiliki warna karena mempunyai satu atau lebih elektron yang tidak berpasangan, kecuali unsur Sc dan Zn.
Elektron tersebut menyerap sebagian wilayah gelombang dari sinar tampak.
Sinar yang tidak diserap akan ditransmisikan sebagai sinar berwarna. Warna tersebut adalah warna komplementer dari warna yang diserap.
Gambar 2.1. Spektrum warna yang diserap berada diseberang warna komplementer (Blauch & Flowers, 2020).
Mata manusia menangkap seluruh campuran warna sebagai warna putih. Apabila terdapat sebagian rentang panjang gelombang dari campuran warna tersebut tidak dipantulkan oleh suatu objek, mata manusia akan menangkap warna yang berbeda. Warna yang dipantulkan atau tidak diserap oleh suatu objek disebut sebagai warna komplementer (Blauch & Flowers, 2020). Ketika warna ungu diserap oleh objek dari sinar putih, sinar yang dipantulkan akan berwarna kuning kehijauan. Warna komplementer dan warna yang dipancarkan berada pada sisi yang berlawanan di lingkaran spektrum warna ditunjukkan pada Gambar 2.1.
Berdasarkan hal tersebut warna biru pada ion kompleks [Cu(NH3)4]2+ terjadi karena penyerapan warna oranye dan merah, yang merupakan sinar dengan panjang gelombang panjang dan energi rendah, sehingga meninggalkan warna komplementer biru dan hijau yang memiliki panjang gelombang pendek dan energi tinggi. Warna-warna tersebut dapat digunakan untuk mengidentifikasi logam-logam transisi dengan bilangan oksidasi yang berbeda-beda. Hal ini disebabkan oleh senyawa logam transisi dengan bilangan oksidasi berbeda menghasilkan warna khas (Clark, 2020).
Setiap warna bersifat khas untuk logam dengan kondisi spesifik. Perangkat spektrofotometer digunakan untuk mengidentifikasi warna yang dipantulkan dan warna yang diserap oleh suatu senyawa.
Warna dari suatu zat bergantung pada kondisi oksidasi (Christian, 2004). Logam dengan bilangan oksidasi +2 dan +3 akan menghasilkan warna yang berbeda. Warna juga bergantung pada ligan dari senyawa kompleks.
Senyawa kompleks dengan ligan yang kuat dan lemah akan menghasilkan warna yang berbeda, misalnya ion kromium dengan ligan NH3 akan menghasilkan warna kuning, sementara ion kromium dengan ligan H2O akan menghasilkan warna violet. Hal ini terjadi karena perbedaan energi, semakin kuat suatu ligan maka akan cenderung menyerap spektrum dengan energi yang lebih tinggi atau dengan panjang gelombang lebih pendek (Miessler, Fischer, & Donald, 2014).
Hubungan antara sinar dan konsentrasi dapat dilihat dari banyaknya intensitas cahaya yang diserap. Serapan atau absorbansi sinar oleh senyawa berbanding lurus dengan konsentrasi, artinya semakin tinggi konsentrasi, semakin banyak sinar pada rentang gelombang tertentu yang diserap (Harris, 2010) dan warna komplementer lebih banyak diterima oleh detektor.
Spektrofotometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur absorbansi sinar dari suatu larutan (Vo, 2019). Jumlah sinar yang diserap oleh senyawa kimia dapat diukur dengan cara menghitung intensitas sinar yang dapat melewati sampel. Absorbansi tersebut berbanding lurus dengan konsentrasi. Semakin banyak sinar yang diserap artinya semakin tinggi konsentrasi senyawa yang tersedia dalam larutan.
Gambar 2.2. Diagram Spektrofotometer Sinar Tampak (Aryal, 2018) Diagram spektrofotometer sinar tampak pada Gambar 2.2 menjelaskan cara kerja spektrofotometer. Sinar polikromatis dari sumber sinar dilewatkan ke dalam lensa untuk difokuskan. Sinar yang telah difokuskan diarahkan ke monokromator yang berfungsi untuk mengubah sinar polikromatis menjadi sinar monokromatis pada rentang gelombang tertentu. Sinar monokromatis akan mengenai sampel dan diserap sebagian.
Sinar yang tidak diserap akan diterima oleh detektor, lalu sinar yang diserap dapat dihitung jumlahnya.
Spektrofotometer ponsel menggunakan prinsip kerja yang sama dengan spektrofotometer di laboratorium. Sinar diubah menjadi monokromatis lalu ditangkap oleh kamera ponsel untuk mendapatkan jumlah sinar yang tidak diserap. Data tersebut dapat digunakan untuk mengalkulasi
serapan dan konsentrasi larutan senyawa transisi berwarna. Percobaan dilakukan dengan mengukur larutan blangko dan larutan standar untuk mendapatkan intensitas sinar yang dapat melewati larutan. Intensitas sinar tersebut disebut transmitansi. Data tersebut digunakan untuk menghitung nilai absorbansi tiap larutan standar. Nilai absorbansi adalah negatif log dari transmitansi larutan standar terhadap transmitansi larutan blangko.
Absorbansi = −log (I I⁄ ) 0 (2.1)
Keterangan:
I = transmitansi standar I0 = transmitansi blangko
Gambar 2.3. Contoh Kurva Standar dan Persamaan Garis Linear Kurva standar dibuat menggunakan data absorbansi yang telah dihitung. Kurva ini diperoleh dengan cara membandingkan absorbansi terhadap konsentrasi, sehingga dihasilkan kurva standar seperti pada Gambar 2.3. Rumus persamaan garis linear dari kurva digunakan untuk menghitung konsentrasi sampel.
y = mx + b (2.2)
Keterangan:
y = absorbansi m = gradien x = konsentrasi
b = nilai dari persamaan kurva
y = 0,0484x - 0,0002 R² = 0,9889
-0,01 0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Absorbansi
Konsentrasi (M) Kurva Standar
Larutan sampel yang tidak diketahui konsentrasinya, diukur transmitansinya. Nilai transmitansi yang diperoleh dari pengukuran dengan spektrofotometer digunakan untuk menghitung absorbansi menggunakan Persamaan 2.1. Nilai absorbansi larutan sampel yang telah diperoleh digunakan untuk menghitung konsentrasi berdasarkan Persamaan 2.2. Nilai gradien dan b pada persamaan tersebut diambil dari persamaan garis linear kurva standar.
16 B. Penelitian Relevan
Hasil penelitian yang membahas topik permasalahan yang relevan dengan penelitian ini disajikan dalam Tabel 2.1.
Tabel 2.1. Penelitian Relevan
No Penulis Judul Hasil Penelitian Kesamaan Perbedaan
1. Alam, Islam, dibangun dengan dana 21,9 USD menggunakan
monokromator DVD
menggunakan sinar LED dan detektor menghasilkan data dapat digunakan untuk menguji senyawa nitrat secara gambar lalu diuji diukur menggunakan program di komputer. Selain itu, sinar perlu didifraksi akurasi dan konsep. Peserta
Menggunakan tipe gambar lalu diuji diukur menggunakan program di komputer. Selain itu, sinar perlu didifraksi
17
No Penulis Judul Hasil Penelitian Kesamaan Perbedaan
didik dapat mempelajari analisis spektrofotometri dengan alat ini.
menggunakan ponsel sebagai detektor.
menggunakan diffraction grating
C. Kerangka Berpikir
Penelitian ini berfokus pada pengembangan sebuah produk. Oleh karena itu digunakan kerangka berpikir penelitian pengembangan. Gambar 2.4 menjelaskan kerangka berpikir pengembangan spektrofotometer sinar tampak ponsel berbasis 3D printer.
Gambar 2.4. Kerangka Berpikir Pengembangan Spektrofotometer Sinar Tampak Ponsel
Teknologi berkembang pesat, khususnya ponsel pintar dan 3D
Printer
Sekolah membutuhkan praktikum yang relevan dengan perkembangan zaman serta memenuhi kebutuhan peserta didik di jenjang yang lebih tinggi.
Spektrofotometer Sinar Tampak Ponsel Berbasis 3D Printer Pada Materi Kimia Unsur Di SMA dikembangkan dengan model
pengembangan ADDIE.
Dihasilkan instrumen sederhana untuk praktikum yang membantu
peserta didik memahami materi kimia unsur
Data diambil dengan metode validasi, observasi, tes, dan angket. Kemudian, data yang diperoleh dianalisis menggunakan
metode statistik deskriptif kuantitatif.
Peserta didik mendapatkan pengetahuan prinsip kerja
spektrofotometer
19 BAB III
METODE PENELITIAN A. Jenis Penelitian
Jenis penelitian yang dilakukan adalah penelitian dan pengembangan.
Penelitian pengembangan adalah proses untuk mengembangkan dan memvalidasi produk pembelajaran. Model ini digunakan untuk menemukan, mengembangkan, dan memvalidasi suatu produk (Sugiyono, 2009).
Spektrofotometer sinar tampak ponsel berbasis 3D printer pada materi kimia unsur transisi di SMA dikembangkan menggunakan model penelitian dan pengembangan (Research and Development).
B. Desain Penelitian
Penelitian pengembangan spektrofotometer sinar tampak ponsel berbasis 3D printer menggunakan model pengembangan ADDIE. Model ini dipilih karena sistematis dan memiliki siklus yang berkelanjutan. ADDIE terdiri dari 5 tahap yakni Analyze-Design-Development-Implementation-Evaluation (Lee & Owens, 2004).
1. Analyze (Analisis)
Data dikumpulkan lalu dianalisis untuk mengetahui kebutuhan objek penelitian. Data diperoleh dari observasi, kajian pustaka, wawancara dengan peserta didik dan guru, dan analisis perkembangan teknologi tentang pengembangan spektrofotometer sinar tampak ponsel berbasis 3D printer.
Aspek yang dianalisis pada tahap ini meliputi aspek materi, kebutuhan pada pembelajaran dan teknologi.
a. Analisis Materi
Tahapan analisis materi dilaksanakan dengan mengkaji materi kimia yang sesuai dengan silabus kimia tahun ajaran 2020/2021 pada topik unsur transisi. Topik tersebut meliputi Kompetensi Dasar (KD) 3.5 yakni mendeskripsikan kecenderungan sifat fisik dan kimia unsur utama dan unsur transisi dan KD 4.5 yaitu merancang dan melakukan percobaan untuk mendeskripsikan kecenderungan sifat fisik dan kimia unsur utama
dan unsur transisi serta menyajikan hasil percobaan. Indikator Pencapaian Kompetensi (IPK) untuk KD 3.5 meliputi menganalisis sifat fisis dan kimia unsur transisi periode 4, dan menganalisis hubungan warna dengan konsentrasi larutan. IPK untuk KD 4.5 adalah menguji sifat unsur transisi berdasarkan percobaan, dan menganalisis hasil percobaan. Berdasarkan hasil kajian diketahui bahwa, materi kimia unsur memiliki potensi untuk dipraktikkan dengan spektrofotometer sederhana, karena dapat mempelajari sifat kimia unsur periode transisi 4.
b. Analisis Kebutuhan pada Pembelajaran
Tahapan analisis kebutuhan pada pembelajaran dilakukan melalui wawancara dan observasi di lingkungan sekolah. Berdasarkan hasil analisis diperoleh bahwa adanya kebutuhan untuk praktikum kimia unsur transisi yang sederhana, bermakna, dan sesuai dengan perkembangan zaman. Kebutuhan tersebut meliputi, belum terlaksananya percobaan kimia unsur transisi di sekolah dan peserta didik perlu diperkenalkan dengan perangkat spektrofotometer, seiring dengan semakin banyak digunakannya perangkat ini dalam berbagai bidang.
c. Analisis Teknologi
Informasi tentang ketersediaan teknologi untuk memproduksi dan mengoperasikan spektrofotometer sederhana dikaji pada tahap analisis teknologi. Teknologi ponsel pintar dan 3D printer dianalisis secara mendalam apakah mampu dan tersedia untuk memenuhi kebutuhan praktikum spektrofotometer pada materi kimia unsur transisi.
2. Design (Desain)
Rancangan spektrofotometer ponsel dibuat dalam wujud berkas 3D.
Pada bagian ini rancangan spektrofotometer dibuat berdasarkan analisis kebutuhan yang telah dilakukan. Desain 3 dimensi spektrofotometer ponsel dibuat menggunakan program TinkerCAD. Program tersebut dipilih karena relatif mudah digunakan serta dapat menghasilkan desain yang akurat.
Tahapan pembuatan desain spektrofotometer ponsel meliputi pembuatan badan utama, pembuatan jalan sinar, pembuatan dudukan celah
spektrofotometer, pembuatan tutup spektrofotometer, pembuatan dudukan kertas pemantul sinar, dan pembuatan wadah kit spektrofotometer.
a. Pembuatan Badan Utama
Badan utama dibuat dengan menggunakan bentuk persegi dan tabung.
Bentuk persegi berfungsi sebagai penutup spektrofotometer, dan tabung sebagai tempat kuvet. Ukuran tabung disesuaikan dengan ukuran botol vial dan ukuran persegi penutup diatur sekecil mungkin namun dapat menutup dan memblokade sinar dengan baik.
Gambar 3.1. Badan Utama Spektrofotometer b. Pembuatan Jalan Sinar
Akses jalan sinar untuk masuk ke sistem spektrofotometer, melalui sampel hingga ditangkap oleh kamera dibuat dengan melubangi badan utama menggunakan bentuk segi empat dan paraboloid. Bentuk segi empat digunakan untuk sisi ponsel sedang lubang paraboloid untuk sisi penerima sinar. Hal tersebut bertujuan agar sinar yang masuk banyak, dan jalan keluar sinar terfokus, sehingga kamera ponsel dapat menangkap sinar dengan maksimal.
Gambar 3.2. Pembuatan Jalan Sinar
c. Pembuatan Dudukan Celah Spektrofotometer
Dudukan celah digunakan untuk meletakan celah. Celah berfungsi untuk mengatur jumlah sinar yang dikeluarkan. Sinar tersebut difokuskan pada kamera ponsel. Oleh karena itu dudukan celah harus dibuat mampu mengakomodasi berbagai macam letak kamera ponsel. Celah yang digunakan adalah kertas karton yang dipotong sesuai dengan letak kamera ponsel.
Gambar 3.3. Dudukan Celah d. Pembuatan Tutup Spektrofotometer
Tutup spektrofotometer berguna untuk mencegah sinar masuk dari sisi atas kuvet. Sinar yang dikehendaki masuk dari salah satu sisi yakni sisi yang
Tutup spektrofotometer berguna untuk mencegah sinar masuk dari sisi atas kuvet. Sinar yang dikehendaki masuk dari salah satu sisi yakni sisi yang