LAPORAN PRAKTIKUM “UV- VIS ”
MATA KULIAH PRAKTIKUM DASAR ANALITIK INSTRUMEN
Dosen Pengampu:
Prof. Dr. Sri Haryani, M. Si.
Prof. Dr. Sri Wardani, M. Si.
Disusun Oleh:
Heni Kartika Indriyani (4301419013) Pendidikan Kimia 19-A
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG SEMARANG
2021
Analisis Metilen Blue Menggunakan Spektrofotometer Uv-Vis Single Beam Dengan Metode Kurva Standar
A. Tujuan
a. Mempelajari penggunaan alat spektrofotometer UV-Vis Single beam.
b. Menentukan panjang gelombang metilen blue.
c. Menentukan kadar metilen blue dalam Sampel dengan menggunakan metode kurva standar.
B. Latar Belakang
Cahaya/sinar dapat berupa cahaya visible (tampak), cahaya ultraviolet (tidak tampak), dan infrared sedangkan materi dapat berupa molekul atau atom dengan elektron valensi. Suatu sinar atau cahaya yang berasal dari suatu sumber tertentu disebut sebagai radiasi elektromagnetik. Interaksi antara cahaya atau radiasi elektromagnetik dengan materi dapat terjadi secara emisi, absorpsi, dan hamburan sehingga dikenal dengan spektroskopi emisi, spektroskopi absorpsi dan spektroskopi hamburan. Spektrofotometer UV-Vis menggunakan interaksi absorpsi. Cahaya yang digunakan pada instrument Spektrofotometer UV-Vis yaitu cahaya lampu polikromatis dari lampu Tungsten/Wolfram pada daerah visible (400-800 nm) dan lampu Deuterium pada daerah ultraviolet (0-400 nm) (Koesmawati, et al. 2017).
Suatu spetroskopi dengan Spektrofotometri pada dasarnya memiliki pengertian yang sama namun keduanya itu memiliki perbedaan. Untuk Spektrofotometri itu lebih spesifik atau pengertiannya lebih sempit yang ditunjukan pada interaksi antara materi dengan cahaya (baik yang tampak maupun yang tak tampak). Sedangkan untuk Spektroskopi memiliki pengertian yang lebih luas misalnya cahaya maupun medan magnet termasuk gelombang elektromagnetik (Keenan, 1992).
Berdasarkan latar belakang ini, dilakukan percobaan agar mengetahui prinsip- prinsip dasar yang kaitannya dengan pengukuran absorbansi dari suatu bahan atau material.
C. Landasan Teori
Spektofotometer UV-VIS merupakan alat yang digunakan untuk mengukur transmitansi, reflektansi, dan absorbansi dari cuplikan sebagai fungsi dari panjang gelombang. Spektometer mengahasilkan sinar dari spectrum dengan panjang gelombang
tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan dan yang diabsorpsi (Gandjar, 2007).
Pada spektrofotometri UV-VIS sampel yang dapat dianalisa adalah sampel yang memiliki warna seperti senyawa kompleks atau senyawa tak berwarna yang memiliki gugus kromofor seperti thiamin, hal ini dikarenakan sampel berwarna memiliki range absorbansi pada panjang gelombang visible (VIS) sehingga alat spektrofotometri dapat membaca absorbansinya, sedangkan pada gelombang UV sampel yang dianalisis harus mengandung gugus kromofor (gugus yang terdiri dari ikatan ganda terkonjugasi dan memiliki elektron), dimana gugus kromofor dapat menangkap atau mengabsorbsi sinar UV. Prinsip kerja spektrofotometer berdasarkan hukum Lambert Beer, bila cahaya monokromatik (Io) melalui suatu media (larutan), maka sebagian cahaya tersebut diserap (Ia), sebagian dipantulkan (Ir), dan sebagian lagi dipancarkan (It) (Ibrahim, et al. 2021).
Cahaya yang diserap diukur sebagai absorbansi (A) sedangkan cahaya yang hamburkan diukur sebagai transmitansi (T), dinyatakan dengan hukum Lambert-beer atau Hukum Beer. Berdasarkan hukum Lambert-Beer, rumus yang digunakan untuk menghitung banyaknya cahaya yang hamburkan: cahaya yang diserap diukur sebagai absorbansi(A) sedangkan cahaya yang hamburkan diukur sebagai transmitansi (T), dinyatakan dengan hukum Lambert-beer atau Hukum Beer. Berdasarkan hukum Lambert-Beer, rumus yang digunakan untuk menghitung banyaknya cahaya yang hamburkan:
T = 𝐼𝐼𝑡
𝑜 atau %T = 𝐼𝐼𝑡
𝑜× 100%
Dan absorbansi dinyatakan dengan rumus:
A= -log T = - log 𝐼𝑡
𝐼𝑜, 𝐼𝑜 sebagai intensitas cahaya datang, dan 𝐼𝑡 adalah intensitas cahaya setelah melewati sampel. Rumus yang diturunkan oleh Hukum Lambert-Beer dapat ditulis sebagai:
A= a.b.c atau A = 𝜀. 𝑏. 𝑐 dimana, A= Absorbansi
b = tebal larutan (tebal kuvet diperhitungkan juga, umumnya 1 cm)
c = Konsentrasi larutan yang diukur
= tetapan absorptivitas molar (jika konsentrasi larutan yang diukur dalam molar) 𝜀 a = Tetapan absorptivitas (jika konsentrasi larutan yang diukur dalam ppm)
Gambar 1. Pengaluran Absorbansi terhadap konsentrasi (Triyati, 1985).
Gambar 2. Pengaluran Transmisi terhadap konsentrasi (Triyati, 1985).
Secara sederhana, spektrofotometer UV-VIS terdiri dari:
1. Sumber Cahaya, berupa cahaya polikromatis dari lampu Tungsten/Wolfram pada daerah visible (400-800 nm) dan lampu Deuterium pada daerah ultraviolet (0-400 nm) (Koesmawati, et al. 2017).
2. Monokromator untuk menyeleksi panjang gelombang.
3. Kuvet/sel sampel sebagai tempat sampel. Berbentuk persegi panjang lebar 1 cm, memiliki permukaan lurus dan sejajar secara optis, transparan, tidak bereaksi terhadap bahan kimia, tidak mudah rapuh, dan memiliki bentuk yang sederhana namun solid.
Kuvet yang baik harus memenuhi beberapa syarat sebagai berikut:
1) Permukaannya harus sejajar secara optis.
2) Tidak berwarna sehingga semua cahaya dapat ditransmisikan.
3) Tidak ikut bereaksi terhadap bahan-bahan kimia.
4) Tidak rapuh.
5) Bentuknya sederhana. (Suhartati, Tati. 2017).
4. Detektor untuk menangkap sinar yang melewati sampel. Macam-macam detektor yang biasa digunakan:
1) Phototube dengan jangkauan panjang gelombang (λ) 150 – 1000 nm 2) Photomultiplier dengan jangkauan panjang gelombang (λ) 150 – 1000 nm Syarat- syarat sebuah detector:
1) Kepekaan yang tinggi.
2) Perbandingan isyarat atau signal dengan bising tinggi.
3) Respon konstan pada berbagai panjang gelombang.
4) Waktu respon cepat dan signal minimum tanpa radiasi.
5) Signal listrik yang dihasilkan harus sebanding dengan tenaga radiasi (Ibrahim, et al.
2021).
5. Read Out yaitu suatu system yang menangkap isyarat listrik yang berasal dari detector dan mengeluarkannya dalam bentuk angka transmittan atau absorbansi yang ditampilkan pada display alat (Triyati, Etty. 1985).
D. Alat, Bahan, dan Langkah Kerja a. Alat
1. Labu takar 10 ml 2. Pipet ukur 5 ml 3. Pipet ukur 1 ml 4. Bola hisap
5. Kuvet dari kuarsa 6. Pipet tetes
7. Gelas beaker 250 ml 8. Gelas beaker 100 ml b. Bahan
1. Larutan metilen blue 100 ppm 2. Sampel dari metilen blue 3. Aquades
c. Langkah Kerja
a. Metode kurva standar
1. Membuat larutan standar 0 ppm, 1 ppm, 2 ppm, 3 ppm, 4 ppm, dan 5 ppm dengan memasukan larutan metilen blue ke dalam masing-masing labu ukur.
2. Mengencerkan larutan metilen blue dari masing-masing ppm dengan larutan akuades hingga tepat batas.
3. Menghomogenkan masing-masing labu takar dengan cara mengocoknya.
Pengukuran absorbansi panjang gelombang maksimum
1. Analisis yang dilakukan pertama yaitu mengukur panjang gelombang maksimum dari metilen blue dengan konsentrasi 4 ppm.
2. Mengukur panjang gelombang pada 500-700 nm dengan interval 10.
Langkah yang dilakukan :
1. Memasukan larutan blanko akuades kedalam slit dengan bagian kaca yang bening sejajar dengan lubang sinar detector.
2. Kemudian, menekan tombol absorbansi, setelah itu diselingi larutan standar 4 ppm dan dicatat absorbansinya.
Untuk setiap pengukuran panjang gelombang selalu diselingi pengukuran absorbansi dari blanko akuades. Penentuan panjang gelombang maksimum dapat kita tentukan dari nilai absorbansi tertinggi dalam pengukuran standar 4 ppm.
Pengukuran absorbansi dari metoda standar
1. Mengukur absorbansi larutan dengan masing-masing konsentrasi 2. Mengatur panjang gelombang dari hasil pengukuran sebelumnya.
3. Memasukan kuvet yang berisi larutan blanko, kemudian menekan tombol absorbansi hingga berada di angka nol.
4. Mengukur larutan standar untuk setiap konsentrasi dimulai dari 0ppm, pengukuran absorbansi larutan diselingi dengan larutan blanko.
5. Mencatat nilai absorbansi setiap pengukuran larutan standar.
E. Data Pengamatan
Volume labu takar: 100 ml Volume sampel: 5 ml
No Volume standar
induk (ml)
Konsentrasi (ppm)
Absorbansi
1 0 0 0
2 0,5 1 0,123
3 1 2 0,254
4 1,5 3 0,387
5 2 4 0,520
6 2,5 5 0,656
Simplo 0,174
Duplo 0,168
Pengenceran 10 kali
F. Analisis Data
Gambar 3. Hubungan antara Absorbansi dengan Konsentrasi (ppm)
Fp = 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑙𝑎𝑏𝑢 𝑡𝑎𝑘𝑎𝑟
𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 = 100 𝑚𝑙
5 𝑚𝑙 = 20 × Ppm metilen blue= 𝐴𝑏𝑠−𝑖𝑛𝑑𝑠𝑙𝑜𝑝𝑒 × 𝐹𝑝
Ppm metilen blue simplo = 0,174−(−0,0055)
0,1315 × 20 = 27,30 ppm Ppm metilen blue duplo = 0,168−(−0,0055)
0,1315 × 20 = 26,38 ppm
% RpD = | 𝑆−𝐷−
𝑋 | = | 27 30, 26,84 −26 38, | × 100% = 3,86%
y = 0.1315x - 0.0055 -0.2
0 0.2 0.4 0.6 0.8
0 1 2 3 4 5 6
Absorbansi
Konsentrasi (ppm)
Absorbansi Vs Konsentrasi (ppm)
G. Pembahasan
Pada percobaan ini dilakukan praktikum analisis metilen blue menggunakan instrument spektrofotometer UV-Vis Single beam dengan menggunakan metode kurva standar Percobaan kali ini menggunakan spektrosfotometer UV-Vis single beam, dimana pada spektrofotometer ini hanya satu berkas sinar yang dilewatkan melalui kuvet sehingga pengukuran absorbansi larutan sampel dan larutan blanko dilakukan bergantian hanya karena terdapat satu tempat saja untuk meletakan kuvet. Tujuan dari percobaan ini adalah mempelajari penggunaan alat spektrofotometer UV-Vis Single beam, menentukan panjang gelombang metilen blue dan menentukan kadar metilen blue dalam Sampel dengan menggunakan metode kurva standar. Larutan yang digunakan dalam percobaan ini adalah larutan metilen blue dan larutan sampel dari metilen blue. Adapun bahan yang digunakan disini adalah metilen blue dan akuades. Penggunaan larutan metilen blue ini dilakukan karena metilen blue dapat menyerap cahaya sedangkan akuades itu memiliki sifat yang baik untuk melarutkan (Tim Dosen Kimia Instrumen, 2014).
Larutan standar metilen blue yang digunakan dalam pembuatan metode kurva sebesar 1 ppm, 2 ppm, 3 ppm, 4 ppm, 5 ppm, yang dimasukan ke dalam labu ukur, kemudian dari masing-masing labu ukur tersebut ditambahkan larutan akuades untuk pengenceran, setelah itu dikocok untuk menghomogenkan larutan tersebut. Terakhir menganalisis menggunakan spektrofotometer Uv-Vis. Untuk yang konsentrasi1 ppm diperlukan volume induk sebanyak 0,5 ml, 2 ppm 1 ml, 3 ppm 1,5 ml, 4 ppm 2 ml, dan 5 ppm, 2,5 ml. Jadi untuk membuat larutan standar dengan masing-masing konsentrasi dilakukan pengenceran dengan larutan akuades. Absorbansi masing-masing larutan baku diukur menggunakan spektrofotometer pada gelombang sekitar 500-700 nm dan interval 10. Hubungan antara konsentrasi metilen blue dibuat dengan kurva kalibrasi, absorbansi larutan sampel diukur.
Absorbansi sampel dimasukan ke dalam persamaan regresi sehingga diperoleh konsentrasi sampel.
Pembuatan larutan standar bertujuan untuk membuat kurva standar atau kurva kalibrasi, sehingga dari kurva kalibrasi ini diperoleh panjang gelombang maksimum dari larutan standar tersebut. Panjang gelombang yang dipilih ialah panjang gelombang maksimum karena bentuk kurva serapan adalah datar sehingga hukum Lambert Beer akan
terpenuhi dengan baik sehingga kesalahan yang ditimbulkan pada panjang gelombang maksimum dapat diperkecil. Pada saat terjadi penyerapan energy, larutan menghasilkan warna. Warna-warna yang ditimbulkan oleh adanya panjang gelombang ini memiliki panjang gelombang berbeda-beda dengan interval tertentu (Skogg, 1965).
Berdasarkan hasil percobaan dalam penentuan konsentrasi metilen blue secara spektrosfotometri didapatkan konsentrasi metilen blue dalam sampel metilen blue sebesar 26 84, ppm. Angka ini diperoleh dari hasil pengujian sampel secara simplo ditambah angka hasil pengujian sampel secara duplo dibagi dua. Dengan RpD dihasilkan sebesar 3,86% dari perhitungan grafik.
H. Kesimpulan
1. Alat spektrofotometer UV-Vis Single beam dapat digunakan untuk menentukan kadar sampel dari metilen blue.
2. Panjang gelombang maksimum dilakukan dengan cara menganalisa salah satu larutan metilen blue dengan instrument UV-Vis pada range 500-700 nm dengan interval 10, kemudian dilihat nilai absorbansi tertinggi (optimum) dari larutan standar metilen blue.
3. Perhitungan grafik menunjukan bahwa konsentrasi sampel metilen blue sebesar 26,84 ppm, dengan RpD dihasilkan sebesar 3,86%.
I. Daftar Pustaka
Gandjar. (2007). Kimia Farmasi Analisis. Yogyakarta: Pustaka Pelajar.
Ibrahim, et al. (2021). Makalah Spektrosfotometri Uv-Vis. Makalah: Semarang.
Universitas Negeri Semarang.
Keenan, Charles, W. (1992). Ilmu Kimia Untuk Universitas Jilid II. Jakarta: Erlangga.
Koesmawati, et al. (2017). Modul Pelatihan Dasar Spektrofotometer Uv-vis. Pusat Pengembangan Kompetensi Profesi Indonesia.
Skogg. (1965). Analytical Chemistry. Florida: Sounders College.
Suhartati, Tati. (2017). Dasar-Dasar Spektrofotometri uv-vis dan Spektrofotometri Massa
Untuk Penentuan Struktur Senyawa Organik: Bandar Lampung. Cv. Anugrah Utama Raharja.
Tim Dosen Kimia Instrumen. (2014). Penuntun Praktikum Kimia Analisis Instrumen.
Kupang: Universitas Nusa Cendana.
Triyati, Etty. (1985). Spektrofotometer Ultra-Violet dan Sinar Tampak Serta Aplikasinya Dalam Oseanografi. Jurnal Oseana, X (1), 39-47.
