BAB
I
PENDAHULUAN
Spektrofotometri
merupakan suatu metoda analisa yang didasarkan pada pengukuran serapan sinar
monokromatis oleh suatu lajur larutan berwarna pada panjang gelombang spesifik
dengan menggunakan monokromator prisma atau kisi difraksi dengan detektor fototube.
Benda bercahaya seperti matahari atau bohlam listrik memancarkan spektrum yang
lebar terdiri atas panjang gelombang. Panjang gelombang yang dikaitkan dengan
cahaya tampak itu mampu mempengaruhi selaput pelangi mata manusia dan
karenanya menimbulkan kesan subyektif akan ketampakan (vision). Dalam
analisis secara spektrofotometri terdapat tiga daerah panjang gelombang
elektromagnetik yang digunakan, yaitu daerah UV (200 – 380 nm), daerah visible
(380 – 700 nm), daerah inframerah (700 – 3000 nm) (Khopkar 1990).
Menurut Cairns
(2009), spektrofotometer adalah alat untuk mengukur transmitan atau absorban
suatu sampel sebagai fungsi panjang gelombang. Tiap media akan menyerap cahaya
pada panjang gelombang tertentu tergantung pada senyawaan atau warna terbentuk.
BAB
II
PEMBAHASAN
A.
Pengertian
Spektrofotometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur absorbansi dengan cara melewatkan cahaya
dengan panjang gelombang tertentu pada suatu obyek kaca atau kuarsa yang disebut kuvet. Sebagian dari cahaya tersebut akan
diserap dan sisanya akan dilewatkan. Nilai absorbansi dari cahaya yang dilewatkan akan sebanding
dengan konsentrasi larutan di dalam kuvet.
Menurut Cairns (2009),
spektrofotometer adalah alat untuk mengukur transmitan atau absorban suatu
sampel sebagai fungsi panjang gelombang. Tiap media akan menyerap cahaya pada
panjang gelombang tertentu tergantung pada senyawaan atau warna terbentuk.
Secara garis besar spektrofotometer terdiri dari 4 bagian penting yaitu :
a. Sumber Cahaya
Sebagai sumber cahaya pada
spektrofotometer, haruslah memiliki pancaran radiasi yang stabil dan
intensitasnya tinggi. Sumber energi cahaya yang biasa untuk daerah tampak,
ultraviolet dekat, dan inframerah dekat adalah sebuah lampu pijar dengan kawat
rambut terbuat dari wolfram (tungsten). Lampu ini mirip dengan bola lampu pijar
biasa, daerah panjang gelombang (l ) adalah 350 – 2200 nanometer (nm).
b. Monokromator
Monokromator adalah alat yang
berfungsi untuk menguraikan cahaya polikromatis menjadi beberapa komponen
panjang gelombang tertentu
(monokromatis) yang bebeda
(terdispersi).
c. Cuvet
Cuvet spektrofotometer adalah
suatu alat yang digunakan sebagai tempat contoh atau cuplikan yang akan
dianalisis. Cuvet biasanya terbuat dari kwars, plexigalass, kaca, plastic
dengan bentuk tabung empat persegi panjang 1 x 1 cm dan tinggi 5 cm. Pada
pengukuran di daerah UV dipakai cuvet kwarsa atau plexiglass, sedangkan cuvet
dari kaca tidak dapat dipakai sebab kaca mengabsorbsi sinar UV. Semua macam
cuvet dapat dipakai untuk pengukuran di daerah sinar tampak (visible).
d. Detektor
Peranan detektor penerima adalah
memberikan respon terhadap cahaya pada berbagai panjang gelombang. Detektor
akan mengubah cahaya menjadi sinyal listrik yang selanjutnya akan ditampilkan
oleh penampil data dalam bentuk jarum penunjuk atau angka digital.
Dengan mengukur transmitans
larutan sampel, dimungkinkan untuk menentukan konsentrasinya dengan menggunakan
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 persentase (% T) sehingga bisa
dihitung besar absorban (A) dengan rumus A = -log %T (Underwood 2002)
B. Jenis Spektrofotometer
Secara umum spektrofotometri
dibedakan menjadi empat macam, yaitu :
a)
spektrofotometer ultraviolet
b)
spektrofotometer sinar tampak
c)
spektrofotometer infra merah
d)
spektrofotometer serapan atom
(Hadi 2009).
Dari 4 jenis spektrofotometer
ini memiliki prinsip kerja yang sama yaitu “adanya interaksi antara materi
dengan cahaya yang memiliki panjang gelombang tertentu”. Perbedaannya
terletak pada panjang gelombang yang digunakan.
Secara sederhana Instrumen
spektrofotometri yang disebut spektrofotometer terdiri dari :
sumber cahaya –
monokromator – sel sampel – detektor – read out (pembaca).
C. Prosedur Kerja Spektrofotometer
Spektrum
elektromagnetik terdiri dari urutan gelombang dengan sifat-sifat yang berbeda.
Kawasan gelombang penting di dalam penelitian biokimia adalah ultra lembayung
(UV, 180-350 nm) dan tampak (VIS, 350-800 nm). Cahaya di dalam kawasan ini
mempunyai energi yang cukup untuk mengeluarkan elektron valensi di dalam
molekul tersebut (Keenan 1992).
Penyerapan
sinar UV-Vis dibatasi pada sejumlah gugus fungsional atau gugus kromofor yang
mengandung elektron valensi dengan tingkat eksutasi rendah. Tiga jenis elektron
yang terlibat adalah sigma, phi, dan elektron bebas. Kromofor-kromofor organik
seperto karbonil, alkena, azo, nitrat, dan karboksil mampu menyerap sinar
ultraviolet dan sinar tampak. Panjang gelombang maksimumnya dapat berubah sesuai
dengan pelarut yang digunakan. Auksokrom adalah gugus fungsional yang mempunyai
elektron bebas nseperti hidroksil, metoksi, dan amina. Terkaitnya gugus
kromofor akan mengakibatkan pergeseran pita absorpsi menuju ke panjang
gelombang yang lebih besar dan disertai dengan peningkatan intensitas (Hart
2003).
Ketika
cahaya melewati suatu larutan biomolekul, terjadi dua kemungkinan. Kemungkinan
pertama adalah cahaya ditangkap dan kemungkinan kedua adalah cahaya discattering.
Bila energi dari cahaya (foton) harus sesuai dengan perbedaan energi dasar dan
energi eksitasi dari molekul tersebut. Proses inilah yang menjadi dasar
pengukuran absorbansi dalam spektrofotometer (Aisyah 2009).
Cara
kerja spektrofotometer dimulai dengan dihasilkannya cahaya monokromatik dari sumber
sinar. Cahaya tersebut kemudian menuju ke kuvet (tempat sampel/sel). Banyaknya
cahaya yang diteruskan maupun yang diserap oleh larutan akan dibaca oleh
detektor yang kemudian menyampaikan ke layar pembaca (Hadi 2009)
Larutan
yang akan diamati melalui spektrofotometer harus memiliki warna tertentu. Hal
ini dilakukan supaya zat di dalam larutan lebih mudah menyerap energi cahaya
yang diberikan. Secara kuantitatif, besarnya energi yang diserap oleh zat akan
identik dengan jumlah zat di dalam larutan tersebut. Secara kualitatif, panjang
gelombang dimana energi dapat diserap akan menunjukkan jenis zatnya (Cahyanto
2008).
a. Tujuan Percobaan
Percobaan
ini bertujuan untuk memahami prinsip penggunaan dari spektrofotometer, membuat
kurva standar, dan menggunakannya untuk pengukuran sampel menggunakan
spektrofotometer.
b. Alat dan Bahan
Alat-alat
yang digunakan dalam percobaan spektrofotometri ini adalah spektronik 20,
kuvet, pipet volumetrik, bulb, gelas piala, tabung reaksi beserta
raknya, dan gelas ukur. Bahan – bahan yang digunakan adalah akuades, larutan
metilen biru (BM = 319.86 gr/mol), dan larutan sampel hasil pengenceran.
c. Prosedur Percobaan
Praktikum
ini terdiri dari tiga bagian, yaitu penentuan panjang gelombang dan pembuatan
kurva standar. Pada percobaan penentuan panjang gelombang mula-mula disiapkan
suatu larutan metilen biru (BM = 319.86 gr/mol) dengan konsentrasi antara
0.0001 M sampai 0.001 M masing-masing 10 ml dan dimasukkan ke dalam tabung
reaksi. Selain iu disiapkan juga akuades sebanyak 10 ml di dalam tabung reaksi
(larutan blanko). Setelah itu diambil lrarutan dengan konsentrasi tengah 6×10-6
M. Larutan tersebut dimasukan ke dalam kuvet. Sebelum larutan metilen
biru dimasukkan ke alam spektrofotometer, alat tersebut dikalibrasi dulu dengan
akuades. Setelah dikalibrasi, kuver yang berisis larutan metilen biru 6×10-5
M dimasukkan ke dalam spektrofotometer dan dilihat nilai transmitannya
pada panjang gelombang 600, 610, 620, 630, 640, 650, 660, 670, dan 680 nm.
Setiap perubahan panjang gelombang yang digunakan, spektrofotometer dikalibrasi
terlebih dahulu dengan akuades. Selanjutnya kurva hubungan antara absorban dan
panjang gelombang dibuat berdasarkan data yang diperoleh. Panjang gelombang
maksimum untuk larutan metilen biru ditentukan dari nilai absorban tertinggi
pada kurva tersebut.
Percobaan
kedua yaitu pembuatan kurva standar. Spektrofotometer yang akan digunakan
diatur dengan panjang gelombang maksimum yang telah diperoleh pada percobaan
pertama. Larutan metilen biru dengan berbagai konsentrasi yang telah disiapkan
dimasukkan dimasukkan satu per satu ke dalam spektrofotometer dan dilihat nilai
transmitannya. Setiap penggantian konsentrasi larutan, spektrofotometer
dikalibrasi terlebih dahulu. Nilai transmitan yang telah diperoleh dikonversi
menjadi absorban. Setelah itu dibuat kurva hubungan antara absorban dengan
konsentrasi larutan metilen biru beserta persamaan garisnya.
d. Hasil Percobaan
Tabel
1 Penentuan panjang gelombang metilen biru 6×10-6 M
Panjang
Gelombang (nm)
|
T
|
Absorbansi
|
600
|
90.1
%
|
0.0453
|
610
|
88.7
%
|
0.0521
|
620
|
88.2
%
|
0.0545
|
630
|
87.4
%
|
0.0585
|
640
|
86.7
%
|
0.0620
|
650
|
85.4
%
|
0.0685
|
660
|
85.3
%
|
0.0690
|
670
|
86.6
%
|
0.0625
|
680
|
91.6
%
|
0.0381
|
Keterangan
: panjang gelombang maksimum adalah 660 nm
Contoh
Perhitungan :A = – log % T
=
– log 0.901
=
0.0453
Gambar
2 Grafik Hubungan Panjang Gelombang dan Absorbansi
Tabel
2 Penentuan kurva standar dari metilen biru
[metilen
biru] (M)
|
T
(%)
|
Absorbansi
|
Blanko
|
100%
|
0
|
2×10-6
|
54.3%
|
0.2652
|
4×10-6
|
52.4%
|
0.2806
|
6×10-6
|
49.9%
|
0.3019
|
8×10-6
|
48.5%
|
0.3143
|
1×10‑5
|
48.2%
|
0.3169
|
Contoh
Perhitungan : A = – log % T
=
– log 0.543
=
0.2652
D. Prinsip Kerja Spektrofotometer
Prinsip kerja dari percobaan ini
adalah menentukan konsentrasi sampel (metilen biru) dengan menggunakan kurva
standar yang menghubungkan antara konsentrasi sampel dengan absorbansinya.
Larutan biru metilen yang digunakan memiliki lima konsentrasi yang berbeda.
Lima konsentrasi tersebut diukurnpanjang gelombangnya untuk mengetahui
konsentrasi yang sebenarnya.
Metode analisa menggunakan
spektrofotometer disebut spektrofotometri. Spektrofotometri merupakan suatu
metoda analisa yang didasarkan pada pengukuran serapan sinar monokromatis oleh
suatu lajur larutan berwarna pada panjang gelombamg spesifik dengan menggunakan
monokromator prisma atau kisi difraksi dengan detektor fototube. Benda
bercahaya seperti matahari atau bohlam listrik memancarkan spektrum yang lebar
terdiri atas panjang gelombang. Panjang gelombang yang dikaitkan dengan cahaya
tampak itu mampu mempengaruhi selaput pelangi mata manusia dan karenanya
menimbulkan kesan subyektif akan ketampakan (vision). Dalam analisis secara
spektrofotometri terdapat tiga daerah panjang gelombang elektromagnetik yang
digunakan, yaitu daerah UV (200 – 380 nm), daerah visible (380 – 700 nm),
daerah inframerah (700 – 3000 nm) (Khopkar 1990).
Metode ini dapat digunakan untuk mengetahui zat yang terkandung dalam makanan atau minuman seperti micro nutrient, zat pewarna, dll tergantung panjang gelombang yang telah disetting pada spektrofotometer. Setiap senyawa punya serapan maksimal pada panjang gelombang tertentu. Panjang gelombang ini dinamakan panjang gelombang maksimum. Pada panjang gelombang maksimum, hubungan antara absorbansi dan konsentrasi senyawa bisa disetarakan. Panjang gelombang maksimum dicari lebih dahulu supaya lebih mudah mengatur range panjang gelombang analisanya.
Metode ini dapat digunakan untuk mengetahui zat yang terkandung dalam makanan atau minuman seperti micro nutrient, zat pewarna, dll tergantung panjang gelombang yang telah disetting pada spektrofotometer. Setiap senyawa punya serapan maksimal pada panjang gelombang tertentu. Panjang gelombang ini dinamakan panjang gelombang maksimum. Pada panjang gelombang maksimum, hubungan antara absorbansi dan konsentrasi senyawa bisa disetarakan. Panjang gelombang maksimum dicari lebih dahulu supaya lebih mudah mengatur range panjang gelombang analisanya.
BAB
III
PENUTUP
A.
Kesimpulan
Panjang
gelombang yang digunakan adalah panjang gelombang maksimum, 650 nm. Hasil
absorbansi biru metilen digunakan sebagai kurva standar yang menghubungkan
konsentrasi dan absorbannya. Selanjutnya kurva standar digunakan untuk
menghitung konsentrasi sampel yang belum diketahui konsentrasinya. Praktikan
mampu menggunakan alat spektrofotometer, membuat kurva standard dan menghitung konsentrasi
sampel. Sehingga Percobaan berhasil dilakukan.
B. Saran
Dari
makalah ini penulis mungkin memiliki kesalahan dalam penulisan makalah yaitu
seperti dalam melakukan percobaan menggunakan spektrofotometer. Maka dari itu dalam
melakukan analisis menggunakan Spektrofotometer harus dilakukan dengan prosedur
penggunaan yang benar dan harus diperhatikan secara cermat dan teliti.
itu cara ngitung %T gimana ya?
BalasHapuskalo ada,,lampirkan saja daftar pustakanya biar jelas acuannya..
BalasHapusKak nggak ada daftar pustakanya ya.. Boleh mggak kal. Di publisin kugaa
BalasHapusKak nggak ada daftar pustakanya ya.. Boleh mggak kal. Di publisin kugaa
BalasHapusini pustakanya mana ya jurnal, buku, skripsis, web gitu
BalasHapus