BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kelapa Sawit
Tanaman kelapa sawit telah menjadi tanaman komersial karena
produktivitas minyaknya yang sangat tinggi dibanding tanaman penghasil minyak lainnya. Produktivitas ini terutama tergantung pada faktor genetis (bahan tanaman atau kecambah atau bibit), lingkungan tumbuhan (kesesuaian lahan terkait iklim
dan kesuburan lahan), perlakuan kultur teknis atau budidaya saat tanaman belum menghasilkan maupun ketika sudah menghasilkan, serta kualitas sumber daya
manusia (Hartanto. H. 2001).
Kelapa sawit semula merupakan tanaman yang tumbuh liar di hutan-hutan, lalu dibudidayakan. Habitat aslinya adalah daerah semak belukar. Tanaman ini
mememerlukan kondisi kondisi lingkungan yang baik agar mampu tumbuh dan berproduksi secara optimal. Keadaan iklim dan tanah merupakan faktor utama
bagi pertumbuhan kelapa sawit, di samping faktor-faktor lainnya seperti sifat genetika, perlakuan budidaya, dan penerapan teknologi.
Sawit dapat tumbuh dengan baik di daerah tropis (15o LU 15oLS).
Tanaman ini tumbuh sempurna di ketinggian 0-500 m dari permukaan laut dengan kelembaban 80-90 persen. Sedangkan intensitas penyinaran matahari yang cocok
Penggunaan minyak sawit telah dimulai sejak abad XV dan pemasarannya
ke Eropa baru dimulai kira-kira tahun 1800. Minyak sawit yang dimanfaatkan berasal dari daging buah (mesocarp) dan inti sawit (kernel endosperm). Dewasa
ini komoditas sawit merupakan komoditas perdagangan yang sangat menjanjikan. Pada masa depan, minyak sawit diyakini tidak hanya mampu menghasilkan berbagai hasil industri hilir yang dibutuhkan manusia seperti minyak, mentega,
sabun, kosmetika, dan lain-lain, tetapi juga dapat menjadi substitusi bahan bakar minyak yang saat ini sebagian besar dipenuhi dengan minyak bumi.(Setyamidjaja.
D, 2006)
2.2 Varietas Kelapa Sawit
Kelapa sawit berkembang biak dengan cara generatif. Buah sawit matang pada kondisi tertentu, embrionya akan berkecambah menghasilkan tunas (plumula) dan bakal akar (radikula). Adapun berdasarkan ketebalan cangkang dan
daging buah, kelapa sawit dibedakan menjadi :
a. Dura
Ini merupakan sawit yang buahnya memiliki cangkang tebal sehingga dianggap memperpendek umur mesin pengolah. Namun biasanya tandan buahnya besar-besar dan kandungan minyak per tandannya berkisar 18
persen. b. Pisifera
Pisifera memiliki cangkang yang sangat tipis, tetapi daging buahnya tebal dan bijinya kecil. Rendeman minyaknya lebih besar dari 23 persen. Tandan buahya hampir selalu gugur sebelum masak sehingga jumlah
cangkang namun betinanya steril sehingga sangat jarang menghasilkan
buah. c. Tenera
Ini adalah persilangan induk Dura dan jantan Pisifera. Jenis ini dianggap bibit unggul karena melengkapi kekurangan masing-masing induk dengan sifat cangkang buah tipis tapi bunga betinanya tetap fertil. Beberapa
Tenera unggul memiliki persentase daging per buah yang mencakup 90 persen dan kandungan minyak per tandannya dapat mencapai 28 persen.
d. Macrocarya
Tempurung sangat tebal sekitar 5 mm dan daging buahnya sangat tipis
sekali.(Hartanto. H, 2001).
Tabel 2.1 : Beda tebal tempurung dari berbagai tipe kelapa sawit
Tipe Tebal Tempurung
(mm)
Macrocarya Tebal sekali : 5
Dura Tebal : 3-5
Tenera Sedang : 2-3
Pisifera Tipis
(Ketaren, S. 2005)
2.3 Minyak Kelapa Sawit
Salah satu dari beberapa tanaman golongan palm yang dapat menghasilkan minyak adalah kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq). Kelapa sawit terdiri dari empat macam tipe atau varietas, yaitu tipe Macrocarya, Dura, Tenera, dan
Minyak kelapa sawit dapat dihasilkan dari inti kelapa sawit yang
dinamakan minyak inti kelapa sawit (palm kernel oil) dan sebagai hasil samping ialah bungkil inti kelapa sawit (palm kernel meal atau pellet). Bungkil inti kelapa
sawit adalah inti kelapa sawit yang telah mengalami ekstraksi dan pengeringan. Sedangkan pellet adalah bubuk yang telah dicetak kecil-kecil berbentuk bulat
panjang.
Faktor-faktor yang mempengaruhi mutu adalah air dan kotoran, asam lemak bebas, bilangan peroksida, dan daya pemucatan. Faktor- faktor lain adalah
titik cair, kandungan gliserida padat, refining loss, plasticity, spreadability, dan sifat transparan. Semua faktor ini perlu dianalisis untuk mengetahui mutu minyak
inti kelapa sawit.(Ketaren, S. 2005)
Minyak sawit mengandung pigmen karotenoid dengan kadar beta karoten sekitar 600 ppm, yang dapat digunakan sebagai sumber provitamin A yang
dibutuhkan oleh tubuh.(Seto, S. 2001)
2.3.1 Komposisi Kimia Minyak Kelapa Sawit
Kelapa sawit mengandung lebih kurang 80 persen perikarp dan 20 persen buah yang dilapisi kulit yang tipis, kadar minyak dalam perikarp sekitar 34-40 persen. Minyak kelapa sawit adalah lemak semi padat yang mempunyai komposisi
yang tetap. Kandungan karoten dapat mencapai 1000 ppm atau lebih, tetapi dalam minyak dari jenis tenera lebih kurang 500-700 ppm, dan kandungan tokoferol
Tabel 2.2 Komposisi kimia minyak kelapa sawit
2.3.2 Sifat Fisio-Kimia Minyak Kelapa Sawit
Sifat fisio-kimia minyak kelapa sawit meliputi warna, bau dan flavor, kelarutan, titik cair dan polimorphism, titik didih (boiling point), titik lunak,
bobot jenis, indeks bias, titik keruh, titik asap, titik nyala dan titik api.
Tabel 2.3 Nilai sifat fisio-kimia minyak sawit dan minyak inti sawit
Sifat Minyak sawit Minyak inti sawit
Bobot jenis pada suhu kamar
0,900 0,900-0,913
Indeks bias 1,4565-1,4585 1,495-1,415
Bilangan Iod 48-56 14-20
Warna minyak ditentukan oleh adanya pigmen yang masih tersisa setelah
proses pemucatan, karena asam-asam lemak dan gliserida tidak berwarna. Warna kuning atau orange disebabkan adanya pigmen karoten yang larut dalam minyak.
Bau dan flavor dalam minyak terdapat secara alami, juga terjadi akibat adanya asam-asam lemak berantai pendek akibat kerusakan minyak. Sedangkan bau khas
minyak kelapa sawit ditimbulkan oleh persenyawaan beta ion. (Ketaren, S. 2005)
2.3.3 Standar Mutu Kelapa Sawit
Standar mutu merupakan hal yang penting untuk menentukan minyak
yang bermutu baik. Mutu minyak kelapa sawit yang baik mempunyai kadar air kurang dari 0,1 persen dan kadar kotoran lebih kecil dari 0,01 persen, kandungan
asam lemak bebas serendah mungkin (lebih kurang 2 persen atau kurang), bilangan peroksida di bawah 2, bebas dari warna merah dan kuning (harus berwarna pucat) tidak berwarna hijau, jernih, dan kandungan logam berat
serendah mungkin atau bebas dari ion logam.
Tabel 2.4 Standar mutu SPB (Special prime bleach) dan Ordinary
Kandungan SPB Ordinary
Asam lemak bebas 1-2 % 3-5 %
Kadar air 0,1 % 0,1 %
Pengotor 0,002 % 0,01 %
Besi ppm 10 ppm 10 ppm
Tembaga 0,5 ppm 0,5 ppm
Bilangan Iod 53±1,5 meq/L 45-56 meq/L
Karoten 500 ppm 500-700 ppm
Tokoferol 800 ppm 400-600 ppm
2.4. Pengolahan Kelapa Sawit 2.4.1. Stasiun Utama
Tandan buah segar (TBS) diolah di pabrik kelapa sawit untuk diambil minyak dan intinya. Minyak dan inti yang dihasilkan dari PKS merupakan
produk setengah jadi. Minyak mentah atau crude palm oil (CPO) dan inti (kernel) harus diolah lebih lanjut untuk dijadikan produk jadi lainnya.
2.4.1.1.Stasiun Penerimaan Buah a. Jembatan Timbang
Penimbangan dilakukan 2 kali untuk setiap angkutan tandan buah segar yang masuk ke pabrik, yaitu pada saat masuk (berat truk dan tandan buah segar)
serta pada saat keluar. Selisih timbangan saat truk masuk dan keluar, diperoleh berat bersih tandan buah segar yang masuk ke pabrik.
b. Loading ramp
Tandan buah segar yang telah ditimbang di jembatan timbang selanjutnya dibongkar di loading ramp dengan menuang (dump) langsung dari
truk. Loading ramp merupakan suatu bangunan dengan lantai berupa kisi-kisi pelat besi berjarak 10 cm dengan kemiringan 450 . Kisi-kisi tersebut berfungsi
untuk memisahkan kotoran berupa pasir, kerikil, dan sampah yang terikut dalam tandan buah segar. Loading ramp dilengkapi pintu-pintu keluaran yang digerakkan secara hidrolis sehingga memudahkan dalam pengisian tandan buah
segar ke dalam lori untuk proses selanjutnya. Setiap lori dapat dimuat dengan 2,50 – 2,75 ton tandan buah segar (lori kecil) dan 4,50 ton tandan buah segar
2.4.1.2.Stasiun rebusan
Lori-lori yang telah berisi tandan buah segar dikirim ke stasiun rebusan dengan cara ditarik menggunakan capstand yang digerakkan oleh motor listrik
hingga memasuki sterilizer. Sterilizer yang banyak digunakan umumnya yaitu bejana tekan horizontal yang bisa menampung 10 lori per unit (25 – 27 ton) TBS.
Proses perebusan, tandan buah segar dipanaskan dengan uap pada temperatur sekitar 1350 C dan tekanan 2,0 – 2,8 kg/cm2. Proses perebusan dilakukan secara
bertahap dalam tiga puncak tekanan agar diperoleh hasil yang optimal
Tujuan perebusan
a. Menghentikan pertumbuhan asam lemak bebas (ALB) atau free fatty acid
(FFA)
b. Memudahkan pemipilan
c. Penyempurnaan dalam pengolahan
d. Penyempurnaan dalam proses pengolahan inti sawit
2.4.1.3.Stasiun pemipilan (stripper)
Tandan buah segar yang telah direbus dikirim ke bagian pemipilan dan dituangkan ke alat pemipil dengan bantuan hoisting crane atau transfer carriage.
Proses pemipilan terjadi akibat tromol berputar pada sumbu mendataryang membawa tandan buah segar ikut berputar sehingga membanting-banting tandan
buah segar tersebut dan menyebabkan brondolan lepas dari tandannya. Bagian dalam dari pemipil, dipasang batang-batang besi perantara sehingga membentuk kisi-kisi yang memungkinkan brondolan keluar dari pemipil. Brondolan yang
2.4.1.4. Stasiun pencacahan (digester) dan pengempaan (presser)
Brondolan yang telah terpipil dari stasiun pemipilan diangkut ke bagian pengadukan/pencacahan (digester). Alat yang digunakan untuk
pengadukan/pencacahan berupa sebuah tangki vertikal yang dilengkapi dengan lengan-lengan pencacah di bagian dalamnya. Lengan – lengan pencacah ini
diputar oleh motor listrik yang dipasang di bagian atas dari alat pencacah (digester). Putaran lengan-lengan pengaduk berkisar 25-26 rpm. Tujuan utama dari proses digesting yaitu mempersiapkan daging buah untuk pengempaan
(pressing) sehingga minyak dengan mudah dapat dipisahkan dari daging buah dengan kerugian sekecil-kecilnya. Brondolan yang telah mengalami pencacahan
dan keluar melalui bagian bawah digester sudah berupa bubur. Pada pabrik kelapa sawit umumnya digunakan screw press sebagai alat pengempaan untuk memisahkan minyak dari daging buah. Selama proses pengempaan berlangsung,
air panas ditambahkan ke dalam screw press. Hal ini bertujuan untuk pengenceran (dillution) sehingga massa bubur buah yang di kempa tidak terlalu rapat.Jika
massa bubur buah terlalu rapat maka akan dihasilkan cairan dengan viskositas tinggi yang akan mempersulit proses pemisahan sehingga mempertinggi kehilangan minyak. Jumlah penambahan air berkisar 10 – 15% dari berat TBS
yang diolah dengan temperatur air sekitar 900 C. Proses pengempaan akan menghasilkan minyak kasar dengan kadar 50% minyak, 42% air, dan 8% zat
2.4.1.5.Stasiun pemurnian
a.Tujuan Pemurnian
Minyak kasar yang diperoleh dari hasil pengempaan perlu dibersihkan dari
kotoran baik yang berupa padatan, lumpur (sludge), air. Tujuan dari pembersihan/pemurnian minyak kasar yaitu agar diperoleh minyak dengan
kualitas sebaik mungkin dan dapat dipasarkan dengan harga yang layak. Minyak kasar yang diperoleh dari hasil pengempaan dialirkan menuju saringan getar (vibrating screen) untuk disaring agar kotoran berupa serabut kasar tersebut
dialirkan ke tangki penampung minyak kasar (crude oil tank). Minyak kasar yang terkumpul di crude oil tank dipanaskan hingga mencapai temperatur 95 – 1000 C.
Menaikkan temperatur minyak kasar sangat penting yaitu untuk memperbesar perbedaan berat jenis antara minyak, air dan sludge sehingga sangat membantu dalam proses pengendapan. Selanjutnya, minyak dari COT dikirim ke tangki
pengendap (continous settling tank/clarifier tank).
Di clarifier tank, minyak kasar terpisah menjadi minyak dan sludge karena
proses pengendapan. Minyak dari clarifier tank selanjutnya akan dikirim ke oil tank, sedangkan sludge dikirim ke sludge tank. Sludge merupakan fasa campuran
yang masih mengandung minyak. Pengolahan sludge umumnya menggunakan
alat yang disebut decanter yang menghasilkan 3 fase, yaitu light phase, heavy phase, dan solid. Light phase merupakan fase cairan dengan kandungan minyak
yang cukup tinggi. Oleh karena itu, fase ini harus segera dikembalikan ke COT dan siap untuk diproses kembali. Heavy phase merupakan fase cairan dengan sedikit kandungan minyak sehingga fase ini dikirim ke bak fat pit untuk kemudian
fat pit juga menghasilkan minyak. Minyak ini dikirim ke COT untuk diproses
kembali. Solid merupakan padatan dengan kadar minyak maksimum 3,5% dari berat sampel. Solid yang dihasilkan ini selanjutnya diaplikasikan ke kebun
sebagai pupuk.
b.Proses pemurnian minyak kelapa sawit
Ada tiga metode yang dilakukan dalam pemurnian minyak kasar di PKS, yaitu:
a. Metode pengendapan (settling) pemisahan minyak dan air karena terjadi pengendapan bagian yang lebih berat. Minyak berada dilapisan atas karena berat jenisnya lebih kecil
b. Metode pemusingan (centrifuge) yaitu pemisahan dengan cara memusingkan minyak kasar sehingga bagian yang lebih berat akan
terlempar lebih jauh akibat adanya gaya sentrifugal
c. Metode pemisahan biologis yaitu pemecahan molekul-molekul minyak sebagai akibat dari proses fermentasi .
(Pahan, I. 2012)
2.5. Karotenoid
Pada beta karoten, pemecahan pada pusat molekul yang dikatalisis oleh enzim 15-15’-dioksigenase membentuk 2 molekul retinal yang kemudian
Gambar 2.1. Struktur Beta karoten
Karoten, atau yang dikenal juga sebagai pigmen warna jingga, menyebabkan warna minyak sawit menjadi kuning jingga. Warna minyak sawit
yang demikian ini kurang disukai konsumen, sehingga dalam proses di pabrik, karoten ini biasanya dibuang. Padahal sebenarnya karoten menyimpan potensi yang cukup berharga karena para peneliti berhasil membuktikan bahwa bahan
tersebut dapat dimanfaatkan sebagai obat kanker paru-paru dan payudara.
Kandungan karoten dalam minyak sawit mencapai 0,05-0,18%. Selain
sebagai obat anti kanker, karoten juga merupakan sumber provitamin A yang cukup potensial. Karoten yang terdiri dari alfa dan beta karoten ini, tersimpan
dalam daging buah kelapa sawit.
Retinol dan retinal mudah dirusak oleh oksidasi terutama dalam keadaan panas dan lembab dan bila berhubungan dengan mineral mikro atau dengan
lemak/minyak yang tengik. Inilah bentuk dari sifat vitamin A. Vitamin dalam bentuk ester asetat atau palmitat bersifat lebih stabil dibanding bentuk alkohol maupun aldehid. vitamin A bersifat tidak stabil. Guna menciptakan kestabilannya,
maka dapat diambil langkah-langkah, yaitu secara kimia, dengan penambahan antioksidan dan secara mekanis dengan melapisi tetesan-tetesan vitamin A dengan lemak stabil, gelatin atau lilin, sehingga merupakan butiran-butiran kecil. Melalui
Dari fungsinya karotenoid dapat dibagi atas 2 golongan yaitu yang bersifat
nutrisi aktif, seperti beta karoten, dan non nutrisi aktif seperti fucoxanthin. Berdasarkan unsur penyusunnya, karotenoid terdiri dari 2 golongan, yaitu karoten
dan xantofil.Karoten terdiri atas unsur C dan H,terdiri dari alfa, beta, dan gamma karoten. Karotenoid yang dikenal sebagai sumber vitamin A adalah beta karoten,
alfa karoten, dan gamma karoten (Seto, S. 2001).
Adapun sifat sifat karoten tersebut adalah :
a. Mudah dioksidasi
b. Dapat mengabsorbsi cahaya
c. Tidak larut dalam air dan sedikit larut dalam alkohol
d. Larut dalam minyak, kloroform, petroleum, benzen dan eter
e. Sensitif terhadap oksidasi dan cahaya
2.5.1 Manfaat Beta karoten
Beta karoten sebagai salah satu zat gizi mikro di dalam minyak sawit mempunyai beberapa aktivitas biologis yang bermanfaat bagi tubuh, antara lain
untuk menanggulangi kebutaan karena xeroftalmia, mencegah timbulnya penyakit kanker, mencegah proses penuaan dini, meningkatkan imunisasi tubuh dan mengurangi terjadinya penyakit degeneratif. Selain itu ada korelasi negatif antara
konsumsi karoten dengan gejala penyakit kanker paru-paru. Beta karoten juga berperan aktif sebagai pemusnahan radikal bebas. (Seto, S. 2001)
Beta karoten menyerap sinar pada daerah ultra-violet sampai violet, tetapi lebih kuat pada daerah tampak antara 400 dan 500 nm dengan puncak 470 nm.
2.5.2 Proses Pemisahan Beta Karoten dari Minyak Sawit
Dalam proses pembuatan minyak, biasanya beta karoten dibuang. Namun, sekarang telah berhasil ditemukan metode baru proses pengolahan sehingga beta
karoten terpisah dari minyak sawit. Dalam proses pengolahan tersebut, minyak sawit yang mengandung karoten antara 600-1.000 ppm dipisahkan menjadi fase
padat (stearin) dan fase cair (olein) pada proses fraksinasi.
Untuk mempermudah pemisahan kedua bentuk minyak sawit tersebut, dilakukan proses degumming yaitu pengeluaran gum dari minyak. Selanjutnya
minyak didinginkan pada suhu 18-20oc sehingga asam lemak jenuh mengkristal. Akibatnya, karoten tidak dapat larut di dalamnya dan akhirnya asam lemak tidak
jenuh (olein) meningkat, kandungan karotennya menjadi sekitar 80%.
Proses pemisahan tersebut dilanjutkan dengan kristalisasi kedua pada suhu
8oC selama enam jam. Dari proses ini akan menghasilkan fase cair sekitar 50% dan terjadi pemekatan karoten menjadi 1.000 ppm. Tahap berikutnya adalah pemisahan karoten dari minyak dengan pemucatan dan ekstraksi karoten dari
bahan pemucat. Pemucatan dalam metode lama dilakukan pada suhu 90o C dengan konsentrasi bahan pemucat 2-2,5 % (bahan pemucat yang biasanya dipakai adalah karbon aktif atau tanah liat). Penggunaan metode ini
mengakibatkan kerusakan karoten.
Dengan metode yang telah diperbaharui, pemucatan dilakukan pada suhu
50o C selama satu jam, konsentrasi bahan pemucat yang digunakan sebesar 10 %. Selanjutnya dilakukan penyaringan. Perubahan metode ini menyebabkan karoten
2.5.3 Vitamin A
Vitamin A (retinol) adalah padatan, berwarna kuning muda, larut dalam lemak dan minyak tetapi tidak larut dalam air. Di dalam tubuh ada senyawa lain
yang dapat diubah menjadi retinol, yaitu prekursor vitamin A. Prekursor vitamin A yang paling penting adalah karotena, pigmen tanaman berwarna kuning oranye.
Karoten larut dalam air dan lemak. Retinol ditemukan dalam beberapa makanan hewani berlemak. Karena hewan dan ikan dapat menyimpan retinol di dalam hati, maka minyak ikan dan hati mempunyai kandungan retinol yang tinggi (Seto,
2001).
Vitamin A merupakan istilah generik bagi semua senyawa dari sumber
hewani yang memperlihatkan aktivitas biologis vitamin A. Dalam tubuh, fungsi utama vitamin A dilaksanakan oleh retinol dan kedua derivatnya, yaitu retinal dan asam retinoat. Vitamin A mempunyai provitamin, yaitu beta karoten. Di dalam
sayuran, vitamin A terdapat sebagai provitamin dalam bentuk pigmen beta karoten berwarna kuning yang terdiri atas dua molekul retinal yang dihubungkan pada
ujung aldehid rantai karbonnya.
CH3 CH3 CH3 CH2OH
Gambar 2.2. Struktur Retinol (Vitamin A)
penyerapan langsung ke dalam epitel usus. Senyawa beta karoten yang
dikonsumsi mungkin dipecah lewat reaksi oksidasi oleh enzim beta karoten dioksigenase. (Murray, 2001).
2.5.4 Tokoferol
Tokoferol adalah salah satu antioksidan alami yang paling efektif yang
terdapat dalam minyak nabati. Ada beberapa jenis tokoferol yang mempunyai aktivitas vitamin E, dan yang paling potensial adalah alfa tokoferol. Peranan alfa tokoferol dan alfa tokotrienol terhadap metabolisme kolesterol, berkaitan dengan
proses atherogenesis. Tokoferol alami terkandung dalam minyak-minyak nabati, termasuk minyak sawit, gandum dan biji-bijian. Dalam berbagai pengolahan
minyak makan seperti margarin dan shortening apabila tidak dikendalikan akan mengalami kerusakan. (Seto, 2001)
Ada beberapa jenis tokoferol dalam bentuk alami. Semuanya merupakan senyawa 6-hidroksikromana yang tersubstitusi oleh isoprenoid. Gangguan absorpsi lemak akan menimbulkan defisiensi vitamin E karena tokoferol larut
dalam lemak makanan dan dibebaskan serta diserap selama proses pencernaan lemak. Vitamin E dirusak oleh pemasakan dan pengolahan makanan yang dilaksanakan dalam pabrik (proses komersial) termasuk deep freezing.Tokoferol
2.6. Analisa Spektrofotometri
Warna adalah salah satu kriteria untuk mengidentifikasikan suatu objek. Dalam analisis spektofotometri digunakan suatu sumber radiasi yang menjorok ke
dalam daerah ultraviolet spektrum itu. Dari spektrum ini, dipilih panjang-panjang gelombang tertentu dengan lebar pita kurang dari 1 nm. Proses ini memerlukan penggunaan instrumen yang lebih rumit dan karenya lebih mahal. Instrumen yang
digunakan untuk maksud ini adalah spektrofotometer, dan seperti tersirat dalam nama ini, instrumen ini sebenarnya terdiri dari dua instrumen dalam satu kotak
sebuah spektrofotometer dan sebuah fotometer.
Spektrofotometer adalah sebuah instrumen yang dapat menghasilkan dispersi radiasi elektromagnetik yang masuk, dan dengan mana dapat dilakukan
pengukuran kuantitas radiasi yang diteruskan pada panjang gelombang terpilih dari jangka spektrum itu, sedangkan fotometer adalah sebuah peranti untuk
mengukur intensitas radiasi yang diteruskan (Vogel,1994)
Dalam penggunaan dewasa ini, istilah spektrofotometri menyiratkan pengukuran jauhnya pengabsorpsian energi cahaya oleh suatu sistem kimia itu
sebagai fungsi dari panjang gelombang radiasi, demikian pula pengukuran pengabsorpsian yang menyendiri pada suatu gelombang tertentu. Untuk memahami spektrofotometri, memperhatikan interaksi radiasi dengan spesies
kimia dengan cara yang elementer, dan secara umum mengurus apa kerja instrument. Spektrofotometri dapat dibayangkan sebagai suatu perpanjangan dari
cahaya oleh spesies kimia memungkinkan kecermatan yang lebih besar dalam
pencirian dan pengukuran kuantitatif (Underwood, 1998)
2.6.1 Spektrofotometri UV-Visible
Spektrofotometer digunakan untuk mengukur energi secara relatif jika energi tersebut ditransimikan, direfleksikan, atau diemisikan sebagai fungsi dari
panjang gelombang. Kelebihan spektrofotometer adalah panjang gelombang dari sinar putih dapat lebih terseleksi. Cara kerja spektofotometer secara singkat adalah dengan menempatkan larutan pembanding misalnya larutan blanko dalam sel
pertama sedangkan larutan yang akan dianalisis pada sel kedua. Kemudian pilih fotosel yang cocok 200-650 nm agar daerah λ yang diperlukan dapat terliputi.
Dengan ruang fotosel dalam keadaan tertutup “nol” galvanometer dengan menggunakan tombol dark-current. Pilih jarak yang diinginkan, buka fotosel dan
lewatkan berkas cahaya pada blanko dan “nol” galvanometer didapat dengan memutar tombol sensitivitas. Dengan menggunakan tombol transmitansi, kemudian atur besarnya pada 100%. Lewatkan berkas cahaya pada sampel. Skala
absorbansi menunjukkan absorbansi larutan sampel. (Khopkar, 1983)
Panjang gelombang cahaya UV atau cahaya tampak bergantung pada mudahnya promosi elektron. Molekul-molekul yang memerlukan lebih banyak
energi untuk promosi elektron, akan menyerap pada panjang gelombang yang lebih pendek. Molekul yang memerlukan energi lebih sedikit akan menyerap pada
daripada senyawa yang menyerap pada panjang gelombang UV yang lebih pendek
(Fescenden, 1986)
Pada kenyataannya, spektrum UV-Visible yang merupakan korelasi antara
absorbansi dan panjang gelombang bukan merupakan suatu pita spektrum. Terbentuknya pita spektrum UV-Visible disebabkan oleh terjadinya eksitasi elektronik lebih dari satu macam pada gugus molekul yang sangat kompleks
(Abdul, 2007)
Hukum yang mendasari spektrofotometri UV-Visible adalah :
1. Hukum Lambert
Hukum ini menyatakan bahwa bila cahaya monokromatik melewati
medium tembus cahaya, laju berkurangnya intensitas oleh bertambahnya ketebalan, berbanding lurus dengan intensitas cahaya. Ini setara dengan menyatakan bahwa intensitas cahaya yang dipancarkan berkurang secara
eksponensial dengan bertambahnya ketebalan medium yang menyerap. Atau dengan menyatakan bahwa lapisan mana pun dari medium itu yang tebalnya sama
akan menyerap cahaya masuk dengan fraksi yang sama. Hukum ini dapat dinyatakan oleh persamaan diferensial :
𝑘𝑘𝑘𝑘 =−𝑑𝑑𝑘𝑘 𝑑𝑑𝑑𝑑
Keterangan:
I : Intensitas cahaya masuk
k : Faktor kesebandingan
2. Hukum Beer
Sejauh ini telah dibahas absorpsi cahaya dan transmisi cahaya untuk
cahaya monokromatik sebagai fungsi ketebalan lapisan penyerap saja. Hukum ini menyatakan bahwa intensitas berkas cahaya monokromatik berkurang secara
eksponensial dengan bertambahnya konsentrasi zat penyerap secara linier. (Vogel,1994)
Dari kedua hukum tersebut diperoleh Hukum Lambert-Beer. Hukum ini menyatakan bahwa intensitas yang diteruskan oleh larutan zat penyerap berbanding lurus dengan tebal dan konsentrasi larutan. Kuantitas spektroskopi
yang diukur biasanya adalah transmitansi (T) = I/Io ; yang mana A = log 1/T. Secara matematik dapat dinyatakan sebagai berikut :
A = abc
Dimana:
A = absorban
a = absorptivitas
b = tebal kuvet (cm)
c = konsentrasi
