Pengukuran konsentrasi carmoizine dalam sampel minuman menggunakan uv vis spektrofotometer SP8-400.

(1)

ABSTRAK Yohannes Hari Sasmoko

013214002

PENGUKURAN KONSENTRASI CARMOIZINE DALAM SAMPEL MINUMAN

MENGGUNAKAN UV VIS SPEKTROFOTOMETER SP8-400

Telah dilakukan penelitian untuk pengukuran konsentrasi carmoizine dalam sampel

minuman menggunakan UV Vis spektrofotometer SP8-400. Panjang gelombang dengan selektivitas optimal yang digunakan untuk mengukur nilai konsentrasi carmoizine dalam

sampel adalah 515 nm. Setelah dilakukan analisa hasil pengukuran nilai absorbansi

sampel, bentuk grafik hasil pengukuran nilai absorbansi sampel minuman mendekati

bentuk grafik hasil pengukuran nilai absorbansi standart sehingga dapat dinyatakan

(2)

ABSTRACK

MEASURING OF CARMIOZINE CONCENTRATION

IN THE DRINK SAMPLE USING UV VIS SPECTROPHOTOMETRE SP8-400

By

Yohannes Hari Sasmoko 013214002

The research has been conducted to measure the carmoizine in the drink sample using

UV Vis Spectrofotometre SP8-400. The optimal selectivity of wavelength to measure the carmoizine concentration in drink sample is 515 nm. The analysis result has shown that

the shape of sample absorbance value graffic is closed to the shape of standard

absorbance value graffic. Therefor it can be concluded that the sample contains

carmoizine at concentration 1,762 + 0,4 ml/l.

(3)

Skripsi

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Sains (S.Si)

Program Studi Fisika

Oleh :

(4)

IN THE DRINK SAMPLE USING UV VIS SPECTROPHOTOMETRE SP8-400 Skripsi

Presented as Partial Fulfillment of The Requirment To Obtain The Sarjana Sains Degree in Physics

By:

FACULTY of SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

(5)

SKRIPSI

Oleh:

Yohannes Hari Sasmoko

NIM: 013214002

Telah disetujui oleh

Pembimbing

(6)

(7)

HALAMAN PERSEMBAHAN

Kupersembahkan skripsi ini untuk:

Alm. Bapak Sancoko

Ibu F. Tutik Estiningsih

Kakak dan adikku

Alm. Mbah Lanang dan Alm. Mbah Wedok

Seseorang yang kusayangi...

Alamamaterku tercinta

MOTTO

KESUKSESAN TERNYATA TIDAK DATANG DENGAN SENDIRINYA, MEMBUTUHKAN KEMAUAN UNTUK MENDAPATKANYA

BARANG SIAPA INGIN MENJADI BESAR DIANTARA KAMU

HENDAKLAH DIA MENJADI PELAYANMU(((MAT 20:26)

(8)

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis

ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah

disebutkan dalam kutipan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.

Yogyakarta, 26 Agustus 2008

Penulis

(9)

ABSTRAK Yohannes Hari Sasmoko

013214002

Telah dilakukan penelitian untuk pengukuran konsentrasi carmoizine dalam sampel

minuman menggunakan UV Vis spektrofotometer SP8-400. Panjang gelombang dengan selektivitas optimal yang digunakan untuk mengukur nilai konsentrasi carmoizine dalam

sampel adalah 515 nm. Setelah dilakukan analisa hasil pengukuran nilai absorbansi

sampel, bentuk grafik hasil pengukuran nilai absorbansi sampel minuman mendekati

bentuk grafik hasil pengukuran nilai absorbansi standart sehingga dapat dinyatakan

(10)

ABSTRACK

IN THE DRINK SAMPLE USING UV VIS SPECTROPHOTOMETRE SP8-400

By

The research has been conducted to measure the carmoizine in the drink sample using

UV Vis Spectrofotometre SP8-400. The optimal selectivity of wavelength to measure the carmoizine concentration in drink sample is 515 nm. The analysis result has shown that

the shape of sample absorbance value graffic is closed to the shape of standard

absorbance value graffic. Therefor it can be concluded that the sample contains

carmoizine at concentration 1,762 + 0,4 ml/l.

(11)

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertanda tangan di bawah ini,saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma :

Nama : Yohannes Hari Sasmoko

Nomor mahasiswa : 013214002

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan

Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :

“PENGUKURAN KONSENTRASI CARMOIZINE DALAM SAMPEL MNUMAN MENGGUNAKAN UV VIS SPEKTROFOTOMETER”

Beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan

kepada perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk

menyimpan,mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk

pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di

internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari

saya maupun memberikan royalty kepada saya selama tetap mencantumkan nama

saya sebagai penulis.

(12)

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yesus atas segala berkat, kasih serta

karunia-Nya yang begitu besar, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan

judul “PENGUKURAN KONSENTRASI CARMOIZINE DALAM SAMPEL MINUMAN MENGGUNAKAN UV VIS SPEKTROFOTOMETER SP8-400”.

Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana

Sains (S.Si.) untuk Program Studi Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas

Sanata Dharma Yogyakarta.

Dengan selesainya penulisan skripsi ini, penulis menyampaikan terima kasih

yang sebesar-besarnya kepada :

1. Bapak Dr. Ign. Edi Santosa, M.S., selaku dosen pembimbing yang telah memberikan

bimbingan, arahan, petunjuk, dan semangat selama penulisan skripsi.

2. Ibu Ir. Sri Agustini Sulandari, M.Si., selaku Ketua Program Studi Fisika, Fakultas

sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, sekaligus sebagai dosen penguji.

3. Romo Ir. Gregorius Heliarko S.J., S.S., B.S.T., M.Sc., M.A., selaku dekan Fakultas

Sains dan Teknologi.

4. Bapak A. Prastyadi, M.Si. selaku dosen penguji.

5. Seluruh dosen pengajar Program Studi Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi.

6. Mas Bimo, selaku laboran di Pusat Laboratorium Analisis, atas bantuannya dalam

pengambilan data dan mas Widodo.

7. Ibu F. Tutik Estiningsih atas kasih sayang, doa, dorongan semangat, kesabaran dan

(13)

8. dhek Erni, yang telah banyak memberikan bantuan, dorongan semangat, dan warna

kehidupan.

9. Sahabatku di SN Comunity (N-zo, Bento, Santo, Ois, P’Aryo, Enu), atas tumpangan dan kebersamaannya.

10.Sahabat-sahabatku yang lain (Mamat, Aris Korea, Mili, Su”Minto” , mas P, Neni,

Ismeth, Mella, Nita, Raf, Golang, Dweek).

11.Adekku tersayang ”Ary”( ndes... nuwun laptope).

12.Om Yusup, Abang Joe, Om Mosir, mas Gogon dan komunitas Mrican.

13.Pakdhe dan Budhe Slamet. (Dhe, kulo pun lulus...)

14. Lori, Iman, Ridwan, Debora, mas P dan Asri, Siska, Zee, Ratna, Manggarani, Ade

dan teman-teman Fisika yang telah setia bertukar pikiran untuk penulisan skripsi ini.

15.Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu terutama yang sering

menanyakan ”kapan kowe lulus?”

Semoga Tuhan Yang Maha Pengasih dan Pemurah melimpahkan berkat dan kasih-Nya..

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan dan jauh dari

kesempurnaan, sehingga segala kritik dan saran yang bersifat membangun sangat penulis

(14)

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL………...

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING……….

HALAMAN PENGESAHAN……….

HALAMAN PERSEMBAHAN……….

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA……….

ABSTRAK...………...

BAB I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang………..

B. Rumusan Permasalahan………

C. Batasan Masalah………....

D. Tujuan Penelitian……..………

E. Manfaat Penelitian ………

(15)

BAB II. DASAR TEORI

A. Model Atom………...

B. Teori Molekul………

C. Carmoizine Cl 14720………

D. Hukum Beer-Lambert………...

E. UV Vis Spektrofotometer……….

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian………..

B. Alat dan Bahan………..

C. Penelitian………...

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil………..

B. Pembahasan………...

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN

(16)

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 4.1. Hubungan absorbansi A terhadap konsentrasi (K) larutan standar

(17)

DAFTAR GRAFIK

Halaman

Grafik 4.1. Hubungan absorbansi terhadap panjang gelombang (nm) untuk larutan standar carmoizine berkonsentrasi 2 ml/l...

Grafik 4.2. Hubungan absorbansi terhadap panjang gelombang (nm) untuk larutan standar tartazine berkonsentrasi 2 ml/l...

Grafik 4.3. Hubungan perbandingan hubungan absorbansi terhadap panjang

gelombang(nm) untuk larutan standar carmoizine berkonsentrasi 2 ml/l dan larutan standar tartazine berkonsentrasi 2 ml/l... Grafik 4.4. Hubungan absorbansi terhadap konsentrasi (ml/l) pada panjang

gelombang 515 nm untuk larutan standar carmoizine... Grafik 4.5. Hubungan absorbansi terhadap panjang gelombang (nm) untuk sampel...

Grafik 4.6. Perbandingan hubungan absorbansi terhadap panjang

gelombang (nm) untuk carmoizine berkonsentrasi 2 ml/l dengan sampel...

19

20

22

23

(18)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1. Peristiwa Eksitasi ...

Gambar 2.2. Peristiwa De-eksitasi...

Gambar 2.2. Bagan prinsip kerja UV Vis spektrofotometer ...

8

(19)

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Tabel hubungan absorbansi terhadap panjang gelombang (nm) untuk

larutan standar carmoizine berkonsentrasi 2 ml/l ……….. Lampiran 2. Tabel hubungan absorbansi terhadap panjang gelombang (nm) untuk

larutan standar tartazine berkonsentrasi 2 ml/l………... Lampiran 3. Tabel hubungan perbandingan absorbansi pada carmoizine 2 ml/l dan

absorbansi pada sampel terhadap panjang gelombang... 29

35

(20)

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Di zaman yang modern ini keberadaan molekul semakin berkembang dalam

ragamnya. Salah satu contohnya adalah adanya perkembangan ragam makanan atau

minuman. Makanan atau minuman terbuat dari berbagai jenis molekul yang

mempengaruhi rasa, warna, harga, bentuk dan lain sebagainya.

Salah satu contoh yang sangat berpengaruh dalam makanan atau minuman adalah

warna dari makanan atau minuman tersebut. Beberapa pewarna makanan atau

minuman beredar di pasaran, namun masyarakat biasanya tidak mengetahui apa saja

molekul yang terkandung dalam pewarna makanan atau minuman tersebut, padahal

beberapa molekul yang terkandung dalam pewarna tersebut bisa saja membahayakan

kesehatan. Pemerintah telah menetapkan, pewarna makanan atau minuman yang

berwarna merah yang diperbolehkan terbuat dari carmoizine CL 14720 [Wenninger et

all, 2000].

Untuk mengetahui pewarna yang digunakan untuk mewarnai makanan atau

minuman adalah carmoizine CL 14720 atau bukan, perlu dilakukan penelitian. Agar

hasil yang didapat dalam penelitian tentang carmoizine CL 14720 dalam makanan

atau minuman cukup teliti, diperlukan alat yang selektif dan sensitif terhadap

(21)

kenyataannya, sangatlah sulit membuat alat bersifat selektif dan sensitif terhadap

carmoizine CL 14720 saja.

Selektivitas merupakan kemampuan alat untuk membedakan molekul yang satu

dengan molekul yang lain, dalam hal ini alat sedapat mungkin hanya mengukur

carmoizine CL 14720 saja. Sedangkan sensitivitas adalah besar kecilnya kepekaan

alat terhadap molekul carmoizine CL 14720. Semakin tinggi nilai selektivitasnya,

semakin baik kualitas hasil pengukuran, sedang semakin tinggi sensitivitasnya

semakin baik kuantitas hasil pengukuran, begitu pula dengan sebaliknya.

UV Vis spektrofotometer SP8-400 adalah alat ukur kadar suatu molekul dalam suatu senyawa tertentu yang bekerja berdasarkan prinsip serapan energi radiasi. Alat

ini memakai sumber radiasi elektromagnetik UV dekat dengan panjang gelombang

190 nm sampai dengan 380 nm dan cahaya tampak dengan panjang gelombang 380

nm sampai dengan 780 nm. Idealnya, dalam pengukuran menggunakan UV Vis spektrofotometer SP8-400 yang dideteksi adalah molekul-molekul yang dikehendaki saja, namun karena dalam sampel terdapat lebih dari satu jenis molekul maka ada

(22)

14720. Penelitian dilakukan dengan cara mencari panjang gelombang yang paling

selektif dan menggunakannya untuk meneliti sampel.

Tulisan ini berisikan teori molekul dan teori-teori yang terkait dengan prinsip

kerja UV Vis spektrofotometer SP8-400, metodologi eksperimen, hasil eksperimen, analisa data dan kesimpulan. Selain itu, disertakan juga lampiran-lampiran untuk

melengkapi uraian tersebut.

B. Rumusan Masalah

Rumusan masalah dalam tulisan ini adalah:

Bagaimana cara mengukur dan berapa konsentrasi carmoizine CL 14720 dalam

sampel minuman diukur menggunakan UV Vis spektrofotometer SP8-400?

C. Batasan Masalah

Penelitian ini hanya terbatas pada pengukuran konsentrasi carmoizine CL 14720

yang digunakan sampel yang dibandingkan dengan standar. Standar yang digunakan

adalah pewarna makanan merah merk BTW (carmoizine CL 14720). Sebagai

pembanding untuk menunjukkan selektivitasnya adalah pewarna makanan hijau merk

BTW (tartazine Cl 19140). Alat yang digunakan adalah UV Vis spektrofotometer SP8–400. Sampel adalah minuman yang dijual dalam bentuk cairan, berkemasan botol kaca, mengandung soda, berwarna merah sangat mencolok.

D. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah:

(23)

E. Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah:

Memberikan informasi cara memperoleh nilai konsentrasi carmoizine CL 14720

dalam sampel minuman jika diukur menggunakan UV Vis Spektrofotometer.

F. Sistematika Penulisan

Penulisan hasil penelitian disusun dengan sistematika sebagai berikut:

BAB I. Pendahuluan

Bab ini menguraikan tentang latar belakang permasalahan, rumusan masalah,

batasan masalah, tujuan penelitian, dan manfaat penelitian.

BAB II . Dasar Teori

Bab ini menguraikan tentang molekul carmoizine CL 14720, teori-teori yang

digunakan dalam UV Vis spektrofotometer SP8-400 dan yang berhubungan dengan prinsip kerja UV Vis spektrofotometer SP8-400.

BAB III. Penelitian

Bab ini menguraikan tentang tempat dan waktu penelitian, alat dan bahan yang

(24)

BAB II DASAR TEORI

A. Teori Atom

Model atom pertama kali diusulkan oleh J.J Thomson yang menyatakan bahwa atom

merupakan bola bermuatan positif serba sama yang mengandung elektron. Model atom

Thomson mengandung elektron yang bermuatan listrik negatif tetapi karena diimbangi

materi bermuatan positif, maka atom bermuatan netral [Beiser, 1982]. Dalam model atom

Thomson, muatan dalam atom terdistribusi merata ke seluruh volume atom, biasa disebut

model plum pudding.

Model yang kedua adalah model planet Rutherford. Model planet Rutherford ini

merupakan hasil percobaan hamburan oleh W. H. Geiger dan E. Marsden bersama E.

Rutherford. Percobaan hamburan tersebut adalah percobaan dengan menembakkan

seberkas partikel alfa dari radium radioaktif ke dalam selembar tipis emas. Dari

percobaan hamburan, Rutherford menunjukkan bahwa untuk jumlah partikel terhambur

dengan sudut besar tidak dapat disebabkan oleh satu atom saja dimana muatan positif

didistribusikan di seluruh volume atomnya. Model atom Rutherford mensyaratkan bahwa

sebagian massa atom dan muatan positif atom tidak tersebar secara merata dalam seluruh

volume atom, tetapi terkonsentrasi hanya dalam suatu daerah sangat kecil yang disebut

inti [Tipler, 2000].

Model atom yang ketiga adalah model sistem planet mini. Model sistem planet mini

(25)

orbit gerak elektron berupa lingkaran atau elips dengan satu fokus. Niels Bohr

menyatakan bahwa atom ternyata mirip sistem planet mini [Krane,1992]. Inti atom

dimisalkan sebagai matahari dan elektron dimisalkan sebagai planet-planet yang

mengedarinya. Gaya tarik Coulumb memberikan percepatan sentripetal yang dibutuhkan

untuk mempertahankan gerak edar.

Perkembangan model atom Bohr adalah anggapan atom sebagai sistem atom hidrogen

yang terdiri dari satu elektron yang mengedari sebuah inti atom yang bermuatan positif

satuan. Untuk atom hidrogen dengan jari-jari orbit lingkaran r dan massa elektron m, energi total sistem merupakan jumlahan energi potensial Coulumb (Ep) dan energi kinetik

(Ek) elektron. Besar energi total sistem adalah:

(26)

bahwa momentum sudut elektron dalam orbit stabil bernilai bilangan bulat dikalikan

dengan m adalah massa elektron, v adalah kecepatan gerak elektron, r adalah jari-jari orbit lingkaran, n adalah bilangan bulat ( n = 1, 2, 3, ...), h adalah tetapan Planck (6,63x10-34 Joule sekon (J.s))

Dengan memasukkan persamaan (2.5) ke persamaan (2.3) maka diperoleh deretan nilai

jari-jari (rn) orbit elektron untuk atom hidrogen

2

Untuk a0adalah jari-jari Bohr yang pertama maka

nm

Dengan memasukkan persamaan (2.6) ke dalam persamaan (2.4) maka nilai energi atom

hidrogen pada orbit ke n adalah

Tingkat energi terendah disebut keadaan dasar. Transisi elektron dari tingkat

energi rendah ke tingkat energi yang lebih tinggi dengan menyerap energi dari luar

disebut dengan eksitasi [Krane, 1992]. Peristiwa sebaliknya disebut dengan de-eksitasi yaitu transisi elektron dari tingkat energi yang lebih tinggi ke tingkat energi lebih rendah

dengan memancarkan energi. Peristiwa eksitasi dan de-eksitasi ditunjukkan pada gambar

(27)

Gambar 2.1. Peristiwa eksitasi

Gambar 2.2. Peristiwa de-eksitasi

Setiap unsur mempunyai tingkat energi atom yang berbeda. Oleh sebab itu, unsur satu

dengan unsur yang lain akan mempunyai spektrum atom yang berbeda-beda pula.

(28)

∆E = energi yang diabsorbsi dalam Joule (J) h = tetapan Planck, 6,63x10-34 Joule sekon (J.s) υ = frekuensi dalam Hz.

c = kecepatan cahaya, 3x108 m/s. λ = panjang gelombang dalam m C. Carmoizine CL 14720

Carmoizine CL 14720 merupakan salah satu jenis pewarna additif yang biasa disebut

Acid Red 14 Aluminium Lake dengan rumus empiris kimianya C20H14N2O7S2. Pewarna ini

berwarna merah, tidak berpengaruh terhadap rasa dan tidak membahayakan kesehatan

[Wenninger et al, 2000].

D. Hukum Beer dan Lambert

Suatu berkas cahaya dengan intensitas awal I0 yang melewati suatu medium, sebagian

dari cahaya itu diteruskan (It), sebagian diserap (Ia) dan sebagian lagi dipantulkan (Ir).

Untuk cahaya yang datang sebesar I₀ dan cahaya yang ditransmisikan sebesar I , maka transmitans T adalah [Skoog et al, 1965]

(29)

Menurut Hukum Beer dan Lambert, absorbansi sebanding dengan tebal cuplikan l (cm) dan konsentrasi penyerap c (mol/l). Jadi,

l c I I

A=log 0 =

ε

. .

...(2.12)

dengan

ε

adalah absorbtivitas (molar). Absorbtivitas dipengaruhi oleh panjang gelombang. Untuk cahaya datang pada sistem yang terdiri dari beberapa jenis molekul,

absorbansi masing-masing molekul sesuai dengan absorbtivitas masing-masing molekul.

Untuk memperoleh absorbansi maksimal dari jenis molekul tertentu, dipilih panjang

gelombang dimana absorbansi molekul bersangkutan maksimal dan molekul yang lain

minimal.

E. UV-Vis Spektrofotometer

UV Vis spektrofotometer adalah alat ukur konsentrasi suatu molekul dalam suatu senyawa tertentu yang bekerja berdasarkan prinsip serapan energi radiasi. Alat ini

memakai sumber radiasi elektromagnetik UV dekat dengan panjang gelombang 190 nm sampai dengan 380 nm dan cahaya tampak dengan panjang gelombang 380 nm sampai dengan 780 nm. UV Vis Spektrofotometer bekerja dengan prinsip hukum Beer Lambert, ini berkaitan dengan serapan energi oleh molekul yang hanya terjadi bila energi yang

(30)

Sumber radiasi memancarkan cahaya dengan berbagai panjang gelombang atau

polikromatis. Masing-masing panjang gelombang mempunyai intensitas tertentu.

Kemudian cahaya ini diarahkan ke monokromator. Di dalam monokromator cahaya yang

semula merupakan cahaya polikromatis, diubah menjadi cahaya monokromatis. Serapan

energi terjadi apabila energi cahaya yang mengenai molekul sama dengan energi yang

dibutuhkan molekul untuk transisi. Misalnya untuk transisi elektron, molekul

membutuhkan cahaya dengan panjang gelombang λ yang mempunyai energi tertentu,

maka cahaya dari sumber yang panjang gelombangnya λ tersebut akan diserap oleh

molekul. Sebelum melewati molekul intensitas cahaya pada panjang gelombang λ adalah

, setelah melewati molekul penyerap intensitasnya menjadi

0

I I . Setelah melewati

molekul penyerap, cahaya diarahkan ke detektor. Oleh detektor cahaya diubah menjadi

sinyal listrik. Sinyal listrik dari detekor akan ditampilkan oleh penampil data. Dengan

mengetahui intensitas cahaya sebelum melewati penyerap ( ) dan setelah melewati

penyerap (

0

I

I ), dapat diketahui serapannya. Dengan mengetahui serapannya, dapat diketahui konsentrasi unsur penyerapnya.

Bagian bagian dari UV Vis spektrofotometer ini adalah: 1. Sumber radiasi

Sumber radiasi yang dipakai dalam UV-vis spektrofotometer adalah lampu tungsten halogen untuk panjang gelombang 380 nm sampai dengan 780 nm dan lampu deuterium untuk panjang gelombang 190 nm sampai dengan 380 nm.

2. Monokromator

(31)

monokromatis. Untuk memilih cahaya monokromatis dari cahaya polikromatis,

diperlukan monokromator [Khopkar,1990].

Bagian-bagian monokromator meliputi:

a. Celah masuk, tempat masuknya cahaya dari sumber.

b. Cermin penyejajar, untuk menyejajarkan cahaya.

c. Kisi difraksi, untuk menguraikan cahaya atas bagian-bagian panjang

gelombangnya.

d. Cermin pemfokus, untuk memfokuskan cahaya.

e. Celah keluar, tempat keluarnya cahaya.

Prinsip kerja monokromator, cahaya dari sumber masuk monokromator melalui

celah masuk menuju cermin penyejajar. Kemudian cahaya ini oleh cermin penyejajar

dipantulkan dan disejajarkan menuju kisi difraksi. Kemudian oleh kisi difraksi cahaya

dipantulkan ke cermin pemfokus. Karena terjadi difraksi, cahaya yang sampai ke cermin

pemfokus terurai sesuai dengan komponen panjang gelombangnya. Terakhir, oleh cermin

pemfokus cahaya ini dipantulkan dan difokuskan ke celah keluar. Dengan memutar kisi

difraksi, dapat dipilih panjang gelombang yang akan difokuskan ke celah keluar.

(32)

fotokatoda, anoda dan dinoda. Prinsip kerja dari detektor PMT ini adalah: cahaya dari

monokromator yang mengenai detektor akan melepaskan elektron-elektron dari

permukaan fotokatoda. Selanjutnya elektron-elektron ini dipercepat oleh dinoda pertama

menuju permukaanya. Setiap elektron yang menyentuh permukaan dinoda pertama dapat

melepaskan elektron sekunder dari permukaan dinoda, sehingga jumlah elektronnya

dilipatgandakan. Setiap satu elektron akan dilipatgandakan menjadi dua elektron oleh

dinoda pertama. Kemudian elektron yang jumlahnya berlipatganda ini dipercepat menuju

permukaan dinoda kedua. Sama seperti pada dinoda pertama, setiap elektron yang

menyentuh permukaan dinoda kedua dapat melepaskan elektron sekunder yang

berlipatganda dari permukaan dinoda kedua. Demikian seterusnya hingga terjadi

pelepasan elektron yang jumlahnya kelipatan ganda dari elektron pada dinoda terakhir.

Satu elektron pada dinoda pertama akan menjadi dua elektron pada dinoda kedua,

menjadi empat pada dinoda ketiga, menjadi delapan pada dinoda keempat dan seterusnya.

Elektron-elektron yang jumlahnya kelipatan ganda elektron terakhir dinoda terkumpul di

anoda, kemudian diperkuat oleh amplifier sehingga menghasilkan arus listrik.

5. Perekam dan penampil data

(33)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan bulan November 2007 bertempat di Laboratorium

Analisa Pusat Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

B. Alat dan Bahan 1. Alat-alat

Alat- alat yang dipakai dalam percobaan ini adalah sel (kuvet), gelas ukur 10 ml, pipet ukur 1 ml, botol tempat sampel, seperangkat UV Vis Spektrofotometer SP8–400.

2. Bahan

Untuk larutan standar, bahan yang dipakai berupa pewarna makanan untuk warna

merah merk BTW yang mengandung carmoizine Cl 14720 yang diencerkan dengan

aquadest. Untuk pembanding, karena molekul lain selain carmoizine tidak diketahui

maka dianggap sampel juga mengandung tartazine, sehingga bahan yang dipakai

(34)

B. Penelitian

1. Preparasi Larutan.

Sebelum membuat larutan, semua wadah yang akan digunakan dicuci terlebih

dahulu. Semua wadah dicuci dengan deterjen dan dibilas dengan air sampai bau

deterjennya hilang, kemudian dibilas lagi dengan aquades.

Untuk mendapatkan larutan unsur dengan konsentrasi berbeda, digunakan rumus:

1

c .V₁ =c₂.V₂...(3.1) Dengan c₁: konsentrasi larutan induk (ml/l)

V₁: volume larutan induk yang diambil (l) c₂: konsentrasi larutan yang diinginkan (ml/l) V₂: volume larutan yang dicari (l)

Misal: Untuk mendapatkan larutan standar carmoizine dengan konsentrasi 10

ml/l adalah dengan cara mengambil standar carmoizine 100% sebanyak 1 ml

ditambahkan aquades sebagai pelarut sampai larutan menjadi 100 ml. Untuk mendapatkan larutan standar carmoizine dengan konsentrasi 8 ml/l sebanyak 10 ml

dengan cara mengambil larutan standar carmoizine dengan konsentrasi 10 ml/l

(35)

2. Penentuan Panjang Gelombang dengan Selektivitas Optimal

Supaya hasil pengukuran konsentrasi carmoizine dalam sampel yang mengandung

carmoizine dan tartazine optimal, dipilih panjang gelombang dengan selektivitas

optimal. Selektivitas optimal diperoleh dari panjang gelombang dimana absorbansi

carmoizine maksimal dan absorbansi tartazine minimal. Untuk mengetahui ada

panjang gelombang dengan selekivitas optimal, dibuat grafik yang merupakan

perbandingan grafik absorbansi terhadap panjang gelombang untuk larutan standar

carmoizine dan grafik absorbansi terhadap panjang gelombang untuk larutan standar

carmoizine

3. Prosedur Penelitian

Penelitian dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut:

• Memanaskan alat selama 30 menit.

• Mengukur nilai absorbansi larutan standar carmoizine dengan

konsentrasi 2 ml/l pada panjang gelombang 350 nm sampai dengan 600 nm dengan interval panjang gelombang 1 nm.

(36)

• Mengukur nilai absorbansi sampel pada panjang gelombang 350 nm

sampai dengan 600 nm dengan interval 1 nm.

• Menganalisis hasil penelitian.

4. Analisis Data

Analisis data dilakukan dengan membandingkan besarnya absorbansi larutan

standar dan absorbansi sampel menggunakan rumus sebagai berikut:

l c A=

ε

. .

Rumus diatas merupakan dasar perhitungan yang didapat dari grafik hubungan

absorbansi terhadap konsentrasi larutan standar carmoizine. Dari grafik tersebut akan

didapatkan persamaan garis liniernya. Persamaan garis linier mengandung arti sama

dengan rumus diatas karena persamaan garis yang didapatkan A = bK + d dengan A

merupakan besarnya absorbansi, b merupakan sensitivitas alat dan K merupakan konsentrasi carmoizine, d merupakan konstanta. Sensitivitas b merupakan besar kecilnya kepekaan alat terhadap absorbtivitas molekul carmoizine untuk setiap satu

satuan panjang tempat sampel. Rumus menyatakan satuan c adalah mol/l, dalam penelitian konsentrasi (K) carmoizine CL 14720 bersatuan ml/l karena dalam penelitian tidak menghitung jumlah molekulnya, tetapi menghitung besar konsentrasi

larutan carmoizine dalam sampel dibandingkan dengan konsentrasi standar.

Persamaan garis tersebut digunakan untuk menghitung besarnya konsentrasi sampel

yang diuji dengan cara memasukkan nilai-nilai absorbansi sampel pada panjang

(37)

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil

Hasil pertama yang diperoleh dari penelitian ini adalah hasil kalibrasi UV Vis spektrofotometer. Pada semua penelitian, UV Vis spektrofotometer SP8-400 diset dengan bandwidth 5 nm dan digunakan kuvet dengan tebal cuplikan 1 cm.

Penelitian dilakukan dengan tiga langkah. Langkah yang pertama adalah mencari

panjang gelombang dengan selektivitas optimal. Langkah yang kedua adalah mencari

persamaan garis pada panjang gelombang yang mempunyai selektivitas optimal.

Langkah ketiga adalah penelitian sampel.

a. Panjang Gelombang Dengan Selektivitas Optimal

Sampel merupakan senyawa yang di dalamnya terdapat lebih dari satu molekul

sehingga untuk mencari panjang gelombang yang paling optimal untuk pengukuran

nilai konsentrasi suatu molekul dalam sampel, dasar yang dipakai dalam penelitian

adalah konsep selektivitas. Panjang gelombang yang paling selektif terhadap molekul

(38)

pengukuran nilai absorbansi larutan standar carmoizine CL 14720 dan larutan standar

tartazine CL 19410. Pengukuran nilai absorbansi dilakukan pada panjang gelombang

350 nm sampai dengan 600 nm. Hasil pengukuran nilai absorbansi larutan standar carmoizine CL 14720 dengan konsentrasi 2 ml/l terdapat pada tabel lampiran 1 dan ditunjukkan oleh grafik 4.1:

0

350 375 400 425 450 475 500 525 550 575 600

panjang gelombang (nm)

Grafik 4.1. Hubungan absorbansi terhadap panjang gelombang (nm) untuk larutan standar carmoizine CL 14720 pewarna merah merk BTW berkonsentrasi 2 ml/l.

Sedangkan hasil pengukuran nilai absorbansi untuk larutan standar tartazine CL

(39)

-0.2

350 375 400 425 450 475 500 525 550 575 600

Grafik 4.2. Hubungan absorbansi terhadap panjang gelombang (nm) untuk larutan standar tartazine CL 19410 pewarna hijau merk BTW berkonsentrasi 2 ml/l.

Untuk mencari panjang gelombang dengan selektivitas paling optimal maka

grafik 4.1 dan grafik 4.2 dibandingkan. Hasilnya dapat dilihat pada grafik 4.3.

(40)

Dari grafik 4.3 dapat ditentukan panjang gelombang yang paling selektif untuk

pengukuran konsentrasi carmoizine CL 14720 dalam sampel dengan cara memilih

panjang gelombang yang mempunyai absorbansi paling tinggi untuk carmoizine CL

14720 dan absorbansi yang paling rendah untuk tartazine CL 19410. Panjang

gelombang tersebut adalah 515 nm karena absorbansi yang terjadi hanya dilakukan oleh carmoizine CL 14720, dengan kata lain pada panjang gelombang 515 nm hanya carmoizine CL 14720 yang mempengaruhi absorbansi.

b. Persamaan Garis Panjang Gelombang Dengan Selektivitas Optimal

Setelah diperoleh panjang gelombang dengan selektivitas paling optimal,

dilakukan pengukuran nilai absorbansi lima larutan standar carmoizine CL 14720

pada panjang gelombang 515 nm. Ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh konsentrasi larutan standar carmoizine CL 14720 terhadap nilai absorbansinya.

Setelah diketahui pengaruh konsentrasi terhadap nilai absorbansi, maka dasar ini

digunakan untuk mencari persamaan garis grafik hubungan absorbansi terhadap

konsentrasi (ml/l). Hasilnya dapat dilihat pada tabel 4.1.

Tabel 4.1. Hubungan absorbansi A terhadap konsentrasi (K) larutan standar carmoizine CL 14720 dalam ml/l pada panjang gelombang 515 nm

no K (ml/l) A

1 2 1,655 2 4 1,745 3 6 1,787 4 8 1,814 5 10 1,833

Dengan A adalah besar nilai absorbansi

(41)

Dari tabel 4.1 diperoleh grafik hubungan absorbansi terhadap konsentrasi (ml/l)

yang dapat dilihat pada grafik 4.4.

A= (2,1+0,4)x10-2_{K+( 164+3)x10}-2

Grafik 4.4. Hubungan absorbansi terhadap konsentrasi (ml/l) pada panjang gelombang 515 nm untuk larutan standar carmoizine CL 14720 pewarna merah merk BTW.

A adalah besar absorbansi. K adalah besar nilai konsentrasi.

Persamaan garis yang diperoleh dari grafik 4.4 adalah:

...(4.1)

Dengan: A adalah besar nilai absorbansi.

(42)

c. Penelitian Sampel

Setelah dilakukan kalibrasi, dilakukan pengukuran nilai absorbansi terhadap

sampel minuman. Hasilnya dapat dilihat pada tabel lampiran 4 dan ditunjukkan oleh

grafik 4.12 dibawah ini:

0

350 375 400 425 450 475 500 525 550 575 600

Grafik 4.5. Hubungan absorbansi terhadap panjang gelombang (nm) untuk sampel.

Untuk mengetahui apakah yang digunakan untuk mewarnai sampel adalah

carmoizine CL 14720 yang sama dengan standar atau bukan maka grafik pengukuran

nilai absorbansi sampel dibandingkan dengan grafik pengukuran nilai absorbansi

(43)

0

350 375 400 425 450 475 500 525 550 575 600 panjang gelombang (nm)

Grafik 4.6. Perbandingan hubungan absorbansi terhadap panjang gelombang (nm) larutan standar carmoizine CL 14720 pewarna merah merk BTW berkonsentrasi 2 ml/l dengan sampel.

B. Pembahasan

Sebelum dilakukan pengukuran, UV Vis spektrofotometer dikalibrasi terlebih

dahulu. Kalibrasi dilakukan untuk meminimalisir faktor-faktor pengganggu yang

tidak dikehendaki dalam pengukuran carmoizine CL 14720. Pada penelitian ini,

dicari panjang gelombang dengan selektivitas optimal untuk pengukuran konsentrasi

carmoizine CL 14720 dalam sampel minuman. Selektivitas ini digunakan sebagai

(44)

Untuk mengetahui apakah molekul yang terkandung dalam sampel sama dengan

molekul yang terkandung dalam larutan standar, grafik hasil pengukuran nilai

absorbansi sampel dibandingkan dengan grafik hasil pengukuran nilai absorbansi

larutan standar carmoizine CL 14720. Dari perbandingan tersebut dapat disimpulkan

bentuk grafik pengukuran nilai absorbansi sampel dan grafik pengukuran nilai

absorbansi larutan standar carmoizine CL 14720 sama, mendekati atau berbeda.

Untuk bentuk grafik pengukuran nilai absorbansi sampel yang mendekati bentuk

grafik pengukuran nilai absorbansi larutan standar carmoizine CL 14720, persamaan

garis yang diperoleh pada panjang gelombang dengan selektivitas optimal (persamaan

4.1) dapat digunakan sebagai dasar perhitungan konsentrasi carmozine dalam sampel.

Ini dilakukan dengan cara memasukkan nilai absorbansi sampel pada panjang

gelombang 515 nm ke persamaan garis tersebut. Untuk bentuk grafik pengukuran nilai absorbansi sampel yang berbeda dengan grafik pengukuran nilai absorbansi

larutan standar carmoizine CL 14720, persamaan garis ini tidak dapat digunakan

sebagai dasar perhitungan karena dianggap sampel tidak mengandung carmoizine CL

14720 yang sama dengan standar. Dari grafik 4.5, bentuk grafik hasil pengukuran

nilai absorbansi sampel dapat dikatakan mendekati bentuk grafik larutan standar

carmoizine CL 14720. Ini terlihat pada panjang gelombang 475 nm sampai dengan 600 nm, sehingga dapat diyakini sampel mengandung carmoizine CL 14720 atau ada molekul-molekul pembentuk sampel yang sama dengan molekul-molekul pembentuk

(45)

maka persamaan garis yang didapat pada panjang gelombang dengan selektivitas

tertinggi dapat digunakan sebagai dasar perhitungan.

Nilai konsentrasi carmoizine CL 14720 dalam sampel dapat diperoleh dari hasil

perhitungan hasil pengukuran nilai absorbansi sampel dibandingkan hasil pengukuran

nilai absorbansi larutan standar carmoizine CL 14720. Persamaan garis pada panjang

gelombang dengan selektivitas tertinggi untuk pengukuran konsentrasi carmoizine

CL 14720 dalam sampel yaitu 515 nm adalah:

A=(2,1±0,4)×10−2K+(163,9±2,7)×10−2

Untuk sampel pada panjang gelombang 515 nm didapatkan absorbansi 1,676. Dari hasil perhitungan, konsentrasi carmoizine CL 14720 yang terkandung dalam sampel

jika dibandingkan dengan larutan standar carmoizine CL 14720 adalah

(176,2 + 0,4) x 10-2ml/l.

(46)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Setelah dilakukan penelitian dan hasilnya diolah maka dapat disimpulkan bahwa hasil

analisa menyatakan sampel mengandung carmoizine dengan konsentrasi:

1,762 + 0,4 ml/l.

B. Saran

Setelah dilakukan penelitian, penulis menyarankan perlu penelitian lebih lengkap

untuk semua pewarna atau semua bahan agar diketahui panjang gelombang dengan

(47)

DAFTAR PUSTAKA

Beiser, Arthur. 1983. Konsep Fisika Modern. Jakarta: Penerbit Erlangga. Doebelin. 1990. Metode Pengukuran. Jakarta:Penerbit UI Press.

Khopkar, S. M. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta: UI Press.

Krane, K. 1992. Fisika Modern. Jakarta (Wospakrik, H.J, Penerjemah). Jakarta: Penerbit Universitas Indonesia.

Skoog, D.A. West, M. Donald. Holler, F. James. 1965. Analitical Chemistry an Introduction. US Amerika.

Tipler, Paul A. 2001. Fisika Untuk Sains dan Teknik. Jilid 2 edisi ketiga. Jakarta: Penerbit Erlangga.

Wenninger, John A., Canterbery, Renae C. Ewen, Mc. G. N. Jr. 2000.

International Cosmetik Ingredient Dictionary and Handbook (ed. 8). Washington DC.

(48)

Lampiran 1

Tabel hubungan absorbansi terhadap panjang gelombang (nm) untuk larutan standar pewarna makanan merah merk BTW (carmoizine) dengan konsentrasi 2 ml/l.

(49)

(50)

(51)

(52)

(53)

236 585 0,409 237 586 0,377 238 587 0,348 239 588 0,32 240 589 0,294 241 590 0,269 242 591 0,247 243 592 0,226 244 593 0,207 245 594 0,189 246 595 0,172 247 596 0,157 248 597 0,143 249 598 0,13 250 599 0,118 251 600 0,107

Keterangan: λ adalah panjang gelombang (mn).

A2 ml/l adalah nilai besarnya absorbansi untuk larutan standar carmoizine

(54)

Lampiran 2

Tabel hubungan absorbansi terhadap panjang gelombang (nm) untuk larutan standar pewarna makanan hijau merk BTW (tartazine) berkonsentrasi 2 ml/l

(55)

44 565 0,191

45 570 0,234

46 575 0,276

47 580 0,312

48 585 0,353

49 590 0,402

50 595 0,47

51 600 0,565

Keterangan: λ (nm) adalah panjang gelombang (nm).

(56)

Lampiran 3

Tabel hubungan perbandingan absorbansi pada larutan standar carmoizine berkonsentrasi 2 ml/l dan absorbansi pada sampel minuman terhadap panjang gelombang

(57)

(58)

(59)

(60)

(61)

236 585 0,409 0,564

237 586 0,377 0,525

238 587 0,348 0,49

239 588 0,32 0,454

240 589 0,294 0,419

241 590 0,269 0,387

242 591 0,247 0,357