Laporan praktikum ke-6 Hari/Tanggal : Kamis / 28 Februari 2019 Biokimia Nutrisi TempatPraktikum : Laboratorium Biokimia
Mikrobiologi Nutrisi.
Nama Asisten : Ima Imaniati, S.Pt
PENENTUAN PANJANG GELOMBANG DENGAN SERAPAN MAKSIMUM
Rifki Ramadan D24180060 Kelompok 4/G1
DEPARTEMEN ILMU NUTRISI DAN TEKNOLOGI PAKAN FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
2019
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Spektrofotometer adalah alat untuk menukur transmitan atau absorban suatu sampel sebagai fungsi panjang gelombang. Spektrofotometer merupakan gabungan dari alat optic dan elektronika serta sifat-sifat kimia fisiknya. Dimana detector dapat mengukur intensitas cahaya yang dipancarkan secara tidak langsung cahaya yang diabsorbsi. Tiap media akan menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu tergantung pada senyawa atau warna yang terbentuk.
Sebagian dari cahaya tersebut akan diserap dan sisanya akan dilewatkan. Alat ini memiliki prinsip kerja hasil penggabungan dari alat spektrometer dan fotometer.
Spektrometer adalah alat yang menghasilkan sinar dari spectrum dengan panjang gelombang tertentu. Sedangkan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau diabsorbsikan. Spektrometer memiliki alat pengurai seperti prisma yang dapat menyeleksi panjang gelombang dari sinar putih (Widihati et al 2011).
Fungsi alat spektrofotometer dalam laboratorium adalah mengukur transmitans atau absorbans suatu contoh yang dinyatakan dalam fungsi panjang gelombang. Prinsip kerja spektrofotometer adalah bila cahaya (monokromatik maupun campuran) jatuh pada suatu medium homogen, sebagian dari sinar masuk akan dipantulkan, sebagian di serap dalam medium itu, dan sisanya diteruskan.
Nilai yang keluar dari cahaya yang diteruskan dinyatakan dalam nilai absorbansi karena memiliki hubungan dengan konsentrasi sampel. Studi spektrofotometri dianggap sebagai perluasan suatu pemeriksaan visual yang lebih mendalam dari absorbsi energi. Hukum Beer menyatakan absorbansi cahaya berbanding lurus dengan dengankonsentrasi dan ketebalan bahan/medium (Silalahi 2010).
Jenis-jenis spektrofotometri yang sering digunakan dalam praktikum, yaitu single beam (berkas sinar tunggal) spektofotometri, double beam (berkas sinar ganda) spektofotometri dan Gilford spektofotometri. Single beam spektofotometri banyak digunakan karena harganya yang murah dan hasilnya cukup memuaskan.
Spektofotometri jenis ini hanya terdiri atas satu berkas sinar, sehingga dalam praktek pengukuran sampel dan larutan blanko atau standar harus dilakukan bergantian dengan sel yang sama. Untuk double beam spektofotometri biasa ditemui pada spektrofotometri yang telah memakai automatis absorbansi (A) sebagai fungsi panjang gelombang, serta mempunyai dua buah berkas sinar sehingga dalam pengukuran absobansi tidak perlu bergantian antara sampel dan larutan blanko, tapi dapat dilakukan secara parallel. Sedangkan Gilford spektofotometri banyak digunakan dilaboratorium biokimia dan mempunyai beberapa keuntungan dibandingkan dengan spektofotometri biasa, karena mampu membaca absorbansi sampai tiga satuan. Spektrofotometer biasanya menggunakan sinar ultra violet, infra merah, atau cahaya tampak. Pengukuran absorbansi atau transmitansi suatu system di daerah ultra violet (UV) digunakan lampu deuterium yang menghasilkan sinar dengan oanjang gelombang 190-380 nm. Pengukuran menggunakan sinar tampak menggunakan lampu iodide yang mampu menghasilkan sinar 380-1000 nm. Warna komplementer atau warna
kontras adalah warna yang berkesan berlawan satu dengan lainnya. Warna kontras bisa didapatkan dari warna yang bersebrangan dan terdiri atas warna primer dan sekunder. Warna kontras komplementer yang diserap oleh spektrofotometer dalam bentuk cahaya monokramatik, yakni dua warna yang saling bersebrangan (memiliki sudut 180 derajat) dengan kontras yang paling kuat (Triyati 2015).
Menurut Duryatmo (2009) mengatakan, manfaat mempelajari panjang gelombang maksimal dari KMnO₄ adalah mampu mempelajari penggunaan alat spektrofotometer UV-Vis single beam, menentukan panjang gelombang metilen bue dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis single beam, menentukan kadar metien blue dalam suatu sampel dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis single beam, dan mampu desinfektan maupun sintesis kimia organik.
Tujuan
Praktikum ini bertujuan agar praktikan mampu menentukan panjang gelombang dengan serapan maksimum.
TINJAUAN PUSTAKA
Spektrofotometer
Spektrofotometer adalah merupakan alat yang digunakan untuk mengukur absorbansi dengan cara melewatkan cahaya dengan panjang gelombang tertentu pada suatu objek kaca atau kuarsa yang disebut kuvet. Sebagian dari cahaya tersebut akan diserap dan sisanya akan dilewatkan. Spektrofotometer merupakan gabungan dari alat optik dan elektronika serta sifat-sifat kimia fisiknya. Hal ini detektor dapat mengukur intensitas cahaya yang dipancarkan secara tidak langsung cahaya yang diabsorbsi. Tiap media akan menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu tergantung pada senyawa atau warna yang terbentuk, Dengan mengukur transmitan larutan sampel, dimungkinkan untuk menentukan hukum Lambert-Beer. Spektrofotometer akan mengukur intensitas cahaya melewati sampel (I), dan membandingkan ke intensitas cahaya sebelum melewati sampel (Io). Rasio disebut transmittance, dan biasanya dinyatakan dalam persen (%T) sehingga bisa dihitung besar absorban (A) dengan rumus A = -log %T (Huda 2011).
Absorbansi
Absorbansi atau serapan bahan merupakan respon bahan atau medium, dimana saat cahaya yang merupakan gelombang elektromagnetik melaluinya, maka molekul-molekul di dalamnya mengalami transisi energi dari keadaan dasar menuju keaadaan tekeksitasi. Absorbansi tergantung pada jarak yang dijalani oleh radiasi meleati larutan, panjang gelombang radiasi dan sifat jenis zat molekular dalam larutan. Faktor-faktor yang mempengaruhi absorbansi yaitu jenis pelarut, pH larutan, suhu, konsentrasi elektrolit yang tinggi, dan zat pengganggu.
Penyimpanannya jika zat pewarna mengion, berdisosiasi atau berasosiasi dengan
larutan serta membentuk ion kompleks yang posisinya bergantung pada konsentrasi dan cahaya tidak monokromatis (Ekasari 2013).
Transmitan
Transmitan (T), dinyatakan dengan hukum lambert-beer atau Hukum Beer, berbunyi: “jumlah radiasi cahaya tampak (ultraviolet, inframerah dan sebagainya) yang diserap atau ditransmisikan oleh suatu larutan merupakan suatu fungsi eksponen dari konsentrasi zat dan tebal larutan”. Transmitansi dapat diperoleh dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis yang merupakan perbandingan antara intensitas cahaya setelah melewati material semikonduktor yang akan ditentukan besar transmitansinya dengan intensitas cahaya mula-mula yang ditembakkan pada material semikonduktor. Data energi cahaya yang digunakan dalam pengukuran transmitansi dan besarnya koefisien absorbansi optik, dapat dibuat grafik hubungan antara energi foton terhadap kuadrat dari koefisien absorbansi (α2), yang selanjutnya disebut sebagai grafik absorbansi, dari kurva pada grafik absorbansi ini dapat ditentukan lebar celah pita energy (Mikrajuddin dan Khairurrijal 2010).
KMnO₄
KMnO4 merupakan suatu oksidator kuat dengan potensial reduksi standar 1,70 V sehingga menjadikan KMnO4 sering digunakan sebagai aseptor elektron dalam suatu sistem elektrokimia termasuk dalam sistem MFC. KMnO4 adalah oksidator penting yang banyak digunakan dalam berbagai reaksi organik dan anorganik karena permanganat mampu mengoksidasi berbagai macam gugus fungsi. Pengetahuan sifat oksidasi ini akan bermanfaat untuk proses mendapatkan gugus kuinolin dari alkaloid kina. Nilai permanganat merupakan jumlah miligram kalium permanganat (KMnO4) yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat organik dalam 1000 ml air pada kondisi mendidih. Hal ini berdasarkan prinsip dalam penetapannya zat organik dalam sampel air dioksidasi dengan KMnO4 berlebih, kemudian direduksi oleh asam oksalat berlebih. Kelebihan asam oksalat dititrasi kembali dengan KMnO4 (Bodke et al 2013).
Aquades
Aquadest merupakan air hasil dari destilasi atau penyulingan, dapat disebut juga air murni (H2O). Hal ini karena H2O hampir tidak mengandung mineral. Sedangkan air mineral merupakan pelarut yang universal. Air tersebut mudah menyerap atau melarutkan berbagai partikel yang ditemuinya dan dengan mudah menjadi terkontaminasi. Menurut siklusnya di dalam tanah, air terus bertemu dan melarutkan berbagai mineral anorganik, logam berat dan mikroorganisme. Hal ini jadi, air mineral bukan aquades (H2O) karena mengandung banyak mineral (Gusnita et al 2010).
Panjang Gelombang Maksimum
Panjang gelombang maksimum adalah pengukuruan panjang gelombang yang menghasilkan absorbansi maksimum. Panjang gelombang maksimum ditentukan dengan larutan KMnO4 0,001 M dan K2Cr2O7 0,01 M pada rentang panjang gelombang 400-700 nm. Panjang gelombang maksimum yang diperoleh digunakan untuk mengukur konsentrasi larutan standar dan sampel. Nilai k dari pengukuran larutan KMnO4 pada panjang gelombang 535 (spektronik 20D+) dan 525,6 (Uv-Vis Shimadzu 1700 PC) masing-masing -424,7 dan 586 (Julistiana 2009).
Larutan Blanko
Larutan blanko adalah larutan tidak berisi analit. Larutan blanko biasanya digunakan untuk tujuan kalibrasi sebagai larutan pembanding dalam analisis fotometri. Larutan blanko dapatdibagi menjadi 3 jenis yaitu kalibrasi blanko (larutan yang digunakan untuk membuat titik nol konsentrasi dari grafik kalibrasi;
larutan ini hanya berisi pengencer digunakan untuk membuat larutan standar), reagen blanko (larutan berisi reagen yang digunakan untuk melarutkan sampel, pembacaan absorbansi untuk larutan ini biasanya dikurangi dari pembacaan sampel, dan metode blanko (larutan yang diperlakukan sama dengan sampel, ditambah dengan reagen yang sama, mengalamai kontak dengan alat yang sama dan diperlakukan dengan prosedur yang sama) (Trisna 2013).
MATERI DAN METODE Materi
Alat
Praktikum ini membahas tentang penentuan panjang gelombang dengan serapan maksimum yang dilakukan dengan menggunakan beberapa alat . Alat-alat yang dibutuhkan seperti spektrofotometer dan kuvet.
Bahan
Praktikum ini membahas tentang penentuan panjang gelombang dengan serapan maksimum yang dilakukan dengan menggunakan beberapa bahan. Bahan- bahan yang dibutuhkan adalah kalium permanganat, larutan blanko, dan aquades.
Metode
Menentukan Panjang Gelombang Absorban Larutan KMnO₄
Dinyalakan terlebih dahulu alat spektrofotometernya, lalu tunggu selama 15 menit agar spektrofotometer nya panas. Setelah panas, atur panjang gelombang yang diingingkan. Dimasukkan kuvet yang berisi larutan blanko aquades kurang lebih 5 ml ke dalam spektrofotometer yang sudah panas tadi, lalu baca serapan larutan blanko tersebut. Kuvet larutan blanko yang sudah terbaca serapannya tadi dikeluarkan dari spektrfotometer dan digantikan dengan uji larutan kalium permanganat (KMnO₄) yang dimasukkan ke dalam spektrofotometer. Percobaan yang dilakukan menggunakan panjang gelombang sebesar 500nm – 600nm, dimana setiap percobaan nya menaikkan interval gelombang sebesar 10nm. Kuvet larutan uji yang telah dimasukkan setiap 10nm intervalnya diamati dan dicatat gelombang yang diserapnya. Keluarkan kuvet larutan uji dari spektrofotometer, lalu masukin lagi kuvet yang berisi larutan blanko nya sampai terbaca serapannya, setelah terbaca keluarkan lagi dan dimasukkan lagi kuvet larutan ujinya sampai terbaca serapan panjang gelombangnya. Proses ini dilakukan berulang sampai pengukuran panjang gelombangnya 600nm.
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil
Berdasarkan praktikum percobaan penentuan pannjang gelombang dengan serapan maksimum yang telah dilakukan di Laboratorium Biokimia Mikrobiologi Nutrisi Fakultas Peternakan Departemen Nutrisi dan Teknologi Pakan. Panjang gelombang yang digunakan sebesar 500nm – 600nm didapatkan data tabel sebagai berikut :
Tabel 1 Hasil pengamatan penentuan panjang gelombang kalium permanganat (KMnO₄)
Panjang gelombang (nm) Absorban
500 0, 0836 A
510 0,1046 A
520 0,0926 A
530 0,1380 A
540 0,1117 A
550 0,1336 A
560 0,1109 A
570 0,0779 A
580 0,0993 A
590 0,0767 A
600 0,0407 A
Kurva 1 Pengamatan penentuan panjang gelombang kalium permanganat (KMnO₄)
Pembahasan
Spektrofotometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur panjang gelombang absorpsi suatu larutan atau suatu molekul dalam larutan yaitu spektrofotometer. Macam-macam spektrofotometer diantaranya spektrofotometer ultraungu (UV), sinar tampak, dan inframerah yang dibuat atas dasar yang sama. Pelarut spektrofotometri yang dapat digunakan adalah semua cairan tertentu yang dapat diperoleh dalam bentuk murni dalam daerah ukur 220 nm-800 nm serta yang tidak atau hanya sedikit meμnunjkkan absorbsi sendiri dan dapat melarutkan degan mudah senyawa yang hendak dianalisis. Letak maksimum absorbsi tergantung pada pelarut yang digunakan dan akan bergeser ke arah panjang gelombang yang lebih panjang dengan bertambahnya polaritas pelarut (Goffman 2012).
Prinsip kerja spektrofotometri berdasarkan Hukum Lambert-Beer menyatakan hubungan linieritas antara absorban dengan konsentrasi larutan analit dan berbanding terbalik dengan transmitan. Untuk mengetahui apakah suatu unsur memenuhi Hukum Beer atau tidak maka perlu ditentukan grafik kalibrasi absorbansi vs konsentrasi. Hukum Beer hanya dapat dipenuhi jika dalam range (cakupan) konsentrasi hasil kalibrasi berupa garis lurus, jadi kita hanya bekerja pada linear range. Seringkali sampel yang dianalisa akan memiliki absorbansi yang lebih tinggi dari pada larutan standar. Cara kerja spektrum uv- vis sama dengan spektronik 20 pertama-tama nyalakan alat spektronik 20 dengan menekan on. Biarkan kurang lebih 15 menit untuk memanaskan alat.
Pilih panjang gelombang yang akan digunakan dengan cara memutar tombol pengatur panjang gelombang. Mengatur meter ke pembacaan 0% T dengan memutar tombol pengaturannya. Masukan larutan belangko biasanya aquades dalam tabung khusus ke tempat cuplikan yaitu untuk mengkalibrasikan. Atur meter ke pembaca 100% T dengan memutar tombolnya. Ganti larutan
500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 0
0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16
Panjang gelombang (nm)
absorbansi
Nilai absorbansi (A)
belangkonya dengan larutan cuplikan dan baca absorbansi atau persen transmitansi yang ditunjukkan oleh jarum pada pembaca A/T (Handayani 2010).
Hasil praktikum diketahui bahwa pada tabel 1 dan kurva 1 hasil pengamatan penentuan panjang gelombang kalium permanganat (KMnO₄) bahwa absorbansi pada rentang panjang gelombang 500nm – 600nm dengan interval 10 nm yang memiliki absorbansi panjang gelombang maksimum terdapat pada panjang gelombang ke-530 dimana nilai absorbansi sebesar 0,1380 A. Menurut Putri (2014) mengatakan, panjang gelombang maksimumnya dengan range panjang gelombang 500 – 580 nm sesuai dengan warna komplementer dari KMNO₄, didapatkan panjang gelombang maksimumnya adalah 520 nm. Hal ini dilihat dari nilai absorbansi terbesar yang didapat setelah mencari nilai absorbansi dari range panjang gelombang 500 – 580nm, absrobansi panjang gelombang 520 nm adalah 0,460. Absorbansi sendiri adalah nilai serapan dari suatu larutan berwarna. Nilai absorbansi berbanding lurus dengan konsentrasi. Data hasil praktikum diketahui bahwa apabila setelah mencapai panjang gelombang maksimum, nilai absorbansi juga mencapai pada absorbansi terbesar. Setelah itu, pada percobaan panjang gelombang diatas 520 nm, nilai absorbansinya mulai turun.
SIMPULAN
spektrofotometer memiliki prinsip dengan adanya interaksi antara materi dengan cahaya yang memiliki panjang gelombang tertentu, dan terdapatnya panjang maksimum yaitu sebesar 530nm. Hasil praktikum pembuatan kurva standar yang menggunakan blanko dan larutan uji KMnO₄ dapat dihasikan bahwa semakin besar nilai konsentrasi dari BSA maka akan semakin besar absorbansinya.
DAFTAR PUSTAKA
Bodke Y, Shankerrao H, Harishkumar. 2013. Synthesis of 2(1-Benzofuran-2-yl)- 4-(1,3-benzoxazol-2-yl/1,3-benzothiazol-2-yl) quinolines as blue green fluorescent probes. J. Chem. 7(3):56-63.
Duryatmo S. 2009. Kombinasi VCO dan Buah Merah. Jakarta(ID): Erlangga.
Ekasari, Vitriani Y, Gatot. 2013. Fabrikasi dengan dye ekstrak jahe merah (Zingiber Officianale Linn Var. Rubrum) variasi larutan TiO2 nanopartikel berfase anatase dengan teknik pelapisan spin coating. J.
Sains dan Seni POMITS. 5(2) : 15-20.
Goffman D. 2012. Genetic diversity for lipid content and fatty acid profile in rice bran. J. Am. Oil Chem. 8(2): :85-90.
Gusnita Dessy, Tutu Budiwati, Iis Sufiati, Wiwiek Setyawati. 2010. Penentuan komposisi kimia air hujan di tepi cekungan Bandung. J. Bionatura 5 (1):56–66.
Handayani R. 2010. Transesterifikasi ester asam lemak melalui pemanfaatan tenologi lipase. J.Boidiversitas. 6(1):164-167.
Huda N. 2011. Pemeriksaan kinerja spektrofotometer UV-Vis GBC 911A menggunakan pewarna tartrazine CL 19140. J.SigEps. 1(20): 15-20.
Julistiana E. 2009. Pengembangan dan Validasi Metode Pengujian Kadar Sianida Dalam Limbah Cair Secara Spektroskopi UV-Vis. [Skripsi]. Kimia FMIPA IPB, Bogor.
Mikrajuddin Abdullah, Khairurrijal, 2010. Karakterisasi nanomaterial. J.
Nsains.Nteknologi. 2(1): 79-84.
Puteri Fransiska. 2014. Kimia Analitik Spektrofotometri. Jakarta(ID): Elexmedia Kamputindo Kompas Gramedia.
Silalahi RJ. 2010. Penetapan kadar ketoprofen dalam sediaan tablet secara spektrofotometri ultraviolet [Skripsi]. Medan (ID): Universitas Sumatera Utara.
Trisna R. 2013. Spektrofotometer serta aplikasinya dalam dunia kimia. J.
Chem.Scie. 8(1): 32-38.
Triyati E. 2015. Spektrofotometer ultraviolet dan sinar tampak serta aplikasinya dalam oseanologi. J.Oseana. 10(1): 39-47.
Widihati G, Diantariani NP, Nikmah YF. 2011. Fotodegradasi metilen biru dengan sinar UV dan katalis Al2O3. J. Kimia. 5(1): 31-42.
LAMPIRAN
