LAPORAN PRAKTIKUM
KIMIA DASAR
PENENTUAN KONSENTRASI ZAT WARNA
MENGGUNAKAN SPEKTROFOTOMETER UV-VIS
NAMA :
NIM :
KELAS :
KELOMPOK :
JURUSAN :
ASISTEN :
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
1. PRE-LAB
1. Jelaskan prinsip dasar analisis menggunakan spektrofotometri UV-Vis!
Metode ini berdasarkan penyerapan sinar ultraviolet maupun sinar tampak yang menyebabkan terjadinya transisi elektron (perpindahan elektron dari tingkat energi yang rendah ketingkat energi yang lebih tinggi). Spektrofotometri UV-Vis juga merupakan anggota teknik analisis spektroskopik yang memakai sumber REM (radiasi elektromagnetik) ultraviolet dekat (190-380 nm) dan sinar tampak (380-780 nm) dengan memakai instrumen spektrofotometer. Spektrofotometri UV- Vis melibatkan energi elektronik yang cukup besar pada molekul yang dianalisis, sehingga spektrofotometri UV-Vis lebih banyak dipakai untuk analisis kuantitatif dibandingkan kualitatif (Octaviani, 2014).
2. Jelaskan apa yang dimaksud dengan spektrum cahaya tampak dan warna komplementer!
Cahaya tampak adalah satu-satunya spektrum gelombang elektromagnetik yang dapat dilihat yang terdiri dari tujuh spektrum warna. Cahaya ini adalah sebagian kecil dari spektrum elektromagnetik dengan rentang panjang gelombang antara 400 – 700 nm (Yanoff, 2009).
Warna komplementer adalah cahaya yang tampak atau cahaya yang dapat dilihat dalam kehidupan sehari-hari. Hal tersebut dapat diketahui dari larutan berwarna yang memiliki serapan maksimum pada warna komplementernya. Namun apabila larutan berwarna dilewai radiasi, atau cahaya putih, maka radiasi tersebut pada panjang gelombang tertentu, akan secara selektif sedangkan radiasi yang tidak diserap akan diteruskan (Underwood, 2009).
3. Jelaskan yang dimaksud dengan kurva standar/kurva baku!
Kurva standar atau kurva baku merupakan standar dari sampel tertentu yang dapat digunakan sebagai pedoman ataupun acuan untuk sampel tersebut pada percobaan. Pembuatan kurva standar bertujuan untuk mengetahui hubungan antara konsentrasi larutan dengan nilai absorbansinya sehingga konsentrasi sampel dapat diketahui. Terdapat dua metode untuk membuat kurva standar yakni dengan metode grafik dan metode least square (Underwood, 2009).
4. Jelaskan hukum yang melandasi spektrofotometri !
absorpsi molar spesies dan panjang gelombang yang digunakan. Penyimpangan Hukum Lambert-Beer disebabkan oleh efek fisika atau kimia, variasi indeks refraksi dengan konsentrasi dan batas lebar pita sinar datang (Khopkar, 2006).
Log (Io/It) = - log T = A = abc b
Io It
Larutan pengabsorbsi berkonsentrasi c
Keterangan:
Io: Intensitas cahaya yang dating (Khopkar, 2006). It: Intensitas cahaya yang diteruskan (Khopkar, 2006). T: Transmitansi (Khopkar, 2006).
A: Absorbansi (Khopkar, 2006).
a : absorptivitas molar (Khopkar, 2006). b : tebal media (Khopkar, 2006).
2. TINJAUAN PUSTAKA
a. Pengertian spektrofotometri UV-Vis
Spektrofotometri UV-Vis yaitu pengukuran energy cahaya oleh suatu sistem kimia pada panjang gelombang tertentu. Spektrofotometri juga bisa diartikan sebagai suatu metode analisis yang berdasarkan interaksi antara radiasi elektromagnetik ultra violet dekat (190-380 nm) dan sinar tampak (380-780 nm) dengan memakai instrumen spektrofotometer dengan suatu materi (senyawa). Spektrofotometri UV-Vis melibatkan energi elektronik yang cukup besar pada molekul yang dianalisis. Sehingga spektrofotometri UV-Vis lebih banyak dipakai untuk analisis kuantitatif dibandingkan kualitatif (Octaviani, 2014).
b. Pengertian Spektrum Cahaya Tampak dan Warna Komplementer
Cahaya tampak adalah satu-satunya spektrum gelombang elektromagnetik yang dapat dilihat yang terdiri dari tujuh spektrum warna. Cahaya ini adalah sebagian kecil dari spektrum elektromagnetik dengan rentang panjang gelombang antara 400 – 700 nm (Yanoff, 2009). Sedangkan warna komplementer adalah cahaya yang tampak atau cahaya yang dapat dilihat dalam kehidupan sehari-hari. Warna yang diserap oleh suatu senyawa atau unsur adalah warna komplementer dari warna yang teramati. Hal tersebut dapat diketahui dari larutan berwarna yang memiliki serapan maksimum pada warna komplementernya. Namun apabila larutan berwarna dilewai radiasi, atau cahaya putih, maka radiasi tersebut pada panjang gelombang tertentu, akan secara selektif sedangkan radiasi yang tidak diserap akan diteruskan (Underwood, 2009).
c. Hukum yang Melandasi Spektrofotometri
Log (Io/It) = - log T = A = abc b
Io It
Larutan pengabsorbsi berkonsentrasi c
Keterangan:
Io : Intensitas cahaya yang dating (Khopkar, 2006). It : Intensitas cahaya yang diteruskan (Khopkar, 2006). T : Transmitansi (Khopkar, 2006).
A : Absorbansi (Khopkar, 2006).
a : absorptivitas molar (Khopkar, 2006). b : tebal media (Khopkar, 2006).
c : konsentrasi larutan (Khopkar, 2006).
3. TINJAUAN BAHAN
a. Larutan KMnO4 (karakteristik sifat bahan dan kegunaannya dalam praktikum)
Larutan Kalium Permanganat (KMnO4) merupakan salah satu bahan kimia
kehitaman dengan titik didih : 32,350C dan titik beku : 2,830C. KMnO4 dapat larut
dalam methanol dan mudah terurai oleh sinar matahari . KMnO4 juga bereaksi dengan
materi yang tereduksi dan mudah terbakar menimbulkan bahaya api dan ledakan (Mulyono, 2006).
b. Aquades (karakteristik sifat bahan dan kegunaannya dalam praktikum)
Aquades adalah air hasil destilasi atau penyulingan, sama dengan air murni atau H2O, karena H2O hampir tidak mengandung mineral. Aquades merupakan cairan
4.DIAGRAM ALIR
1. Penentuan panjang gelombang maksimum
Diencerkan menjadi 3× 10−4 M
Larutan KMnO4 3× 10−4 M dimasukkan kedalam kuvet
Diukur absorbansinya pada panjang gelombang 500-560 nm
Dicatat nilai absorbansinya
Nilai absorbansi tertinggi Larutan KmnO4 10-3 M
3. Pengukuran absorbansi sampel KMNO4:
Dimasukkan kedalam kuvet
Diukur absorbansi pada λ maksimum yang digunakan pada pembuatan larutan standar
Di catat nilai absorbansinya
Ditentukan konsentrasi sampel dengan menggunakan kurva standar Sampel KMNO4
2. Pembuatan kurva standar
Larutan KMnO4 10-3M
Dimasukkan ke dalam masing – masing labu ukur
KMnO4 1x10-4 M
KMnO4 2x10-3 M
KMnO4 3x10-3 M
KMnO4 4x10-3 M
KMnO4 5x10-3 M
Diukur masing-masing absorbansinya (A) dengan menggunakan λ maksimum yang diperoleh sebelumnya
Dicatat nilai absorbansinya (A)
Dibuat kurva standar antara absorbansi (sumbu y) terhadap konsentrasi (sumbu x)
5. DATA HASIL PRAKTIKUM
a. Penentuan panjang gelombang maksimum
Konsentrasi KMnO4 yang digunakan untuk mencari panjang gelombang maksimum
panjang gelombang yang menghasilkan absorbansi paling tinggi)
b.Pembutan Kurva Standar
0 0 0 0 0 0 0
c. Pengukuran absorbansi sampel KMNO4
Absorbansi sampel KMNO4 diukur pada panjang gelombang maksimum = 510 nm
1. Penentuan panjang gelombang maksimum:
Analisis Proses
Langkah pertama adalah menyiapkan larutan KMnO4. Langkah selanjutnya
adalah mngambil 3 ml larutan KMnO4 10−3 M menggunakan pipet ukur untuk kemudian diletakkan pada gelas beaker ukuran 100 ml dan diencerkan dengan menambahkan aquades secukupnya. Setelah itu larutan KMnO4 yang telah di encerkan dimasukkan kedalam labu ukur 10 ml. Langkah berikutnya adalah menutup labu ukur dengan kertas aluminium foil. Lalu,larutan ditambahkan aquades sampai tanda batas meniskus dengan pipet tetes. Langkah selanjutnya adalah menghomogenkan larutan KMnO4. Setelah dilakukan homogenisasi, kemudian larutan dipindahkan kedalam tabung reaksi. Langkah berikutnya adalah mengambil larutan KMnO4 3× 10−4 secukupnya dengan menggunakan pipet ukur, kemudian diletakkan kedalam kuvet (larutan KMnO4 3× 10−4 M dipilih sebagai larutan blanko karena konsentrasinya tidak terlalu encer maupun terlalu pekat). Kemudian spektrofotometer dinyalakan dan dibiarkan selama beberapa menit. Langkah berikutnya tekan tombol panah kiri untuk mengatur panjang gelombang. Panjang gelombang diatur mulai dari panjang gelombang pertama sebesar 500 nm sampai panjang gelombang terakhir sebesar 560 nm. Setelah selesai mengatur panjang gelombang kemudian tombol centang ungu ditekan.kemudian kuvet yang berisi larutan KMnO4 3× 10−4 kedalam tempat kuvet dalam spektrofotometer. Setelah itu ditutup, selanjutnya menekan tombol hijau spektrofotometer untuk menembakkan cahaya pada larutan. Menunggu hingga nilai absorbansi terbaca.Setelah nilai absorbansi terbaca, kemudian menekan tombol biru bertuliskan OA/100% T untuk menetralkan. Panjang gelombang maksimum dapat ditentukan berdasarkan nilai absorbansi tertinggi (Harmita, 2008). Berdasarkan data hasil praktikum dapat diketahui bahwa daya absorbansi maksimum larutan adalah 0,685 pada panjang gelombang 510 nm.
Analisis Hasil
Dalam menentukan konsentrasi KMnO4 dilakukan dengan menggunakan
spektrofotometri UV-Vis. Proses absorpsi sinar yang dilewatkan dalam sampel secara umum sama pada spektrofotometri yang lainnya, ketika cahaya datang engan berbagai panjang gelombang mengenai suatu zat, maka cahaya dengan panjang gelombang tertentu saja yang akan diserap. Ketika cahaya mengenai sampel sebagian akan diserap, sebagian akan dihamburkan, dan sebagian lagi akan diteruskan. Cahaya yang diserap diukur sebagai absorbansi (A) sedangkan cahaya yang dihamburkan diukur sebagai transmitansi (T), yang dinyatakan dengan hukum Lambert-Beer yang bunyinya “jumlah radiasi cahaya tampak (ultraviolet, inframerah, dan lain-lain) yang diserap atau ditransmisikan oleh suatu larutan merupakan fungsi eksponen dari konsentrasi zat dan tebal larutan” (Windy, 2013).
Panjang gelombang yang digunakan pada percobaan ini yaitu 510 nm untuk KMnO4. Panjang gelombang ini didapatkan dari memindai panjang gelombang
2. Penetuan kurva standar :
10−4 dengan rumus pengenceran.
Sehingga diperoleh volume larutan masing-masing larutan sebesar 1ml, 2ml, 3ml, 4ml, dan 5ml. Kemudian larutan tersebut dipindahkan kedalam masing-masing labu ukur dan dihomogenkan. Setelah itu larutan ditampung ke dalam kedalam masing-masing tabung reaksi. Langkah selanjutnya adalah memindahkan larutan dalam kuvet untuk diukur besar absorbansinya. Langkah berikutnya adalah menyalakan spektrofotometri dan dibiarkan selama beberapa menit. Kemudian tombol panah kiri ditekan untuk mengatur panjang gelombang dan setelah selesai lalu tombol centang berwarna ungu ditekan. Langkah selanjutnya adalah memasukkan larutan blangko dan lalu menekan tombol hijau untuk mengetahui nilai absorbansi dari larutan tersebut. Setelah nilai absorbansi terbaca, lalu tombol biru di tekan untuk melakukan kalibrasi. Setelah dilakukan kalibrasi lalu kuvet yang berisis larutan blanko dikeluarkan dan diganti dengan kuvet yang berisi larutan sampel untuk diketahui nilai absorbansinya. Setelah kelima larutan sampel diketahui, langkah berikutnya adalah membuat kurva standar dengan konsentrasi pada sumbu x dsdan nilai absorbansi pada sumbu y. Setelah membuat kurva standar akan didapat persamaan yang dapat digunakan untuk percobaan selanjutnya. Absorbansi yang sudah kita dapat langsung bisa ditentukan kurva standar nya. Bisa dengan menggunakan ms. Excel. Dengan ketentuan sumbu y adalah nilai absorbansi dan sumbu x adalah konsentrasi. Sehingga didapatkan persamaan y = 1358,6 + 0,1022 dan R2 = 0,7568.
Analisis hasil
Larutan KMnO4 10-3 diencerkan menggunakan aquades menghasilkan laruan
KMnO4 1x10-4 M, 2x10-4 M, 3x10-4 M, 4x10-4 M dan 5x10-4 M, didapatkan volume
masing-masing 1 ml, 2 ml, 3 ml, 4 ml, dan 5 ml dari rumus pengenceran larutan (Chang,2006).
Hasil pengukuran absorbansi larutan KMnO4 1x10-4 M, 2x10-4 M, 3x10-4 M,
4x10-4 M dan 5x10-4 M berturut turut ditemukan adalah 0,222; 0,572; 0,685; 0,441;
0,768 Dengan data tersebut dapat ditentukan kurva standar dengan acuan persamaan absorbansi kurva standar yaitu y = mx+c. dan didapatkan kurva y = 1358,6x + 0,1022 dan R2 = 0,7568 (Widarsih, 2007).
3. Hasil konsentrasi sampel KMNO4:
Larutan sampel KMNO4 A dan B diukur masing-masing pada gelombang
maksimal yaitu 510 nm. Diperoleh absorbansi larutan KMnO4 pada sampel A sebesar 0,629 dan sampel B sebesar 0,866. Hasil absorbansi tersebut dimasukkan ke dalam rumus dari kurva standar yaitu, sebesar y = 1358,6x + 0,1022 dan R2 sebesar 0,7568. Setelah dimasukkan kedalam persamaan dan dihitung diperoleh konsentrasi larutan sampel A sebesar 3,87×10-4 M dan sampel B sebesar 5,62×10-4 M (Mukti,
Adapun Faktor- faktor yang mempengaruhi daya absorbansi adalah sebagai berikut:
- Tebal kaca yang digunakan sebagai kuvet
- Intensitas cahaya, diusahakan agar tidak ada cahaya luar yang masuk saat kuvet ditembakkan cahaya karena dapat mempengaruhi pembacaan nilai absorbansi. - Jenis pelarut,pH,suhu,konsentrasi,elektrolit yang tinggi srta adanya pengganggu
.
- Bagian halus dari kuvet yang tersntuh,sehingga kotoran dan keringat yang menempel mempengaruhi hasil absorbansi
7. KESIMPULAN
Prinsip percobaan ini yaitu pengukuran intensitas warna larutan yang akan ditentukan konsentrasinya dibandingkan dengan warna larutan standar. Metode ini berdasarkan penyerapan sinar ultraviolet maupun sinar tampak yang menyebabkan terjadinya transisi elektron (perpindahan elektron dari tingkat energi yang rendah ketingkat energi yang lebih tinggi).
Tujuan dilakukan praktikum ini adalah untuk menentukan panjang gelombang maksimum, membuat kurva standar, dan untuk menentukan [KmnO4] dalam larutan
sampel yang belum diketahui konsentrasinya dengan menggunakan spektrofotometer UV-Visible.
Dalam penentuan panjang gelombang maksimum dilakukan dengan mengukur absorbansi larutan KMnO4 3 × 10-4 pada panjang gelombang 500-560 nm, nilai
diperoleh 0,617; 0,685; 0,469; 0,374; 0,287; 0,163; 0,111. Lalu mencari nilai absorbansi tertinggi (510 nm).
Dalam pembuatan kurva standar dilakukan dengan mengencerkan larutan KMnO4 10-3 sehingga dihasilkan laruan KMnO4 dengan konsentrasi 1x10-4 M, 2x10-4
M, 3x10-4 M, 4x10-4 M dan 5x10-4 M, dan memperoleh hasil 0,222; 0,517; 0,685;
0,441; 0,768. Lalu diukur masing-masing pada panjang gelombang maksimum dan dibuatkan kurva standar absorbansi terhadap konsentrasi.
DAFTAR PUSTAKA
Khopka, SM. 2006. Basic Concepts of Analytical Chemistry. New Delhi: New Age International
Mulyono, HAM. 2006. Kamus KimiaEdisi ke-3. Jakarta : Bumi aksara
Octaviani, Tiwi. Penetapan Kadar ß-Karoten pada Beberapa Jenis Cabe (Genus capsicum) dengan Metode Spektrofotometri Tampak. Yogyakarta: Kanisius
Underwood, A. L. Analisis Kimia Kuantitatif. Jakarta. Erlangga
DAFTAR PUSTAKA TAMBAHAN
Chairns, Donald . 2009. Intisari Kimia Farrmasi. Jakarta: Penerbit Buku kedokteran EGC Chang, Raymond. 2006. Kimia Dasar. Jakarta: Erlangga
Harmita, Maksum Radji . 2008. Analisis Hayati. Jakarta: Penerbit Buku kedokteran EGC Maftuchah. 2014. Analisis Biologi Molekuler. Yogyakarta: Deepublisher
Mukti, Kusnanto W. 2012. Penentuan Konsentrasi Permanganat. Surakarta: Universitas Negeri Sebelas Maret
