spektrofotometri, kimia analisa. laporan praktikum

1. SPEKTROFOTOMETRI
I. Judul Praktikum : SPEKTROFOTOMETRI
II. Prinsip Praktikum :
Cahaya yang dipancarkan melalui media transparan akan diserap, besarnya
penyerapan sebanding dengan kepekatan suatu zat. Dengan dibuatnya deret
standar dan berdasarkan kurva kalibrasi maka kadar suatu zat dapat diketahui.
III. Maksud dan Tujuan Praktikum :
 Praktikan memahami konsep spektrofotometri
 Menghitung kadar Mn berdasarkan kurva kalibrasi
IV. Landasan Teori
Spektrofotometri adalah suatu metode analisis yang berdasarkan pada
pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu lajur larutan berwarna
pada panjang gelombang yang spesifik dengan menggunakan monokromator
prisma atau kisi difraksi dan detector vacuum phototube atau tabung foton
hampa. Alat yang digunakan adalah spektrofotometer, yaitu sutu alat yang
digunakan untuk menentukan suatu senyawa baik secara kuantitatif maupun
kualitatif dengan mengukur transmitan ataupun absorban dari suatu cuplikan
sebagai fungsi dari konsentrasi.
Spektrometer menghasilkan sinar dari spectrum dengan panjang
gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang
ditransmisikan atau diabsorbsi. Kelebihan spectrometer dibandingkan
fotometer adalah panjang gelombang dari sinar putih dapat lebih terseleksi dan
ini diperoleh dengan alat pengurai seperti prisma, grating, atau celah optis.
Pada fotometer filter berbagai filter dari berbagai warna yang mempunyai
spesifikasi melewatkan trayek panjang gelombang tertentu. Pada fotometer
filter tidak mungkin diperoleh panjang gelombang yang benar-benar
monokromatis, melainkan suatu trayek panjang gelombang 30-40 nm.
Sedangkan pada spektrofotometer, pnjang gelombang yang benar-benar

2. terseleksi dapat diperoleh dengan bantuan alat pengurai cahaya seperti prisma.
Suatu spektrofotometer tersusun dari sumber spektrum tampak yang kontinyu,
monokromator, sel pengabsorbsi untuk larutan sampel atau blanko dan suatu
alat untuk mengukur perbedaan absorbsi antara sampel dan blanko ataupun
pembanding.
Keuntungan dari spektrofotometer untuk keperluan analisis kuantitatif
adalah :
 Dapat digunakan secara luas
 Memiliki kepekaan yang tinggi
 Keseletifannya cukup baik
 Tingkat ketelitian tinggi
Syarat larutan yang dapat digunakan untuk analisis campuran dua
komponen adalah
 Komponen-komponen dalam larutan tidak boleh saling
bereaksi
 Penyerapan komponen-komponen tersebut tiak sama
 Komponen harus menyerap pada panjang gelombang tertentu.
Senyawa-senyawa yang diukur dengan metoda spektrofotometri harus
memenuhi hukum Lambert-Beer, yaitu
 Bila suatu sinar monokromatis dilewatkan pada medium
pengabsorbsi, maka berkurangnya intensitas cahaya per unit
tebal medium sebanding dengan intensitas cahaya tersebut.
 Berkurangnya intensitas cahaya per unit konsentrasi akan
berbanding lurus dengan intensitas cahaya
Dari hukum Lambert Beer didapat rumus sebagai berikut
A = a.b.c A = -log T
Rumus yang digunakan untuk analisis dua komponen adalah :
 A1 = ax1. b. cx + ay1 . b . cy
A2 = ax2 . b. cx + ay2 . b . cy

3. Dimana :
A1 = serapan campuran pada panjang gelombang maksimum pertama
A2 = serapan campuran pada panjang gelombang maksimum kedua
C = konsentrasi larutan
Keabsahan Hukum Beer
Kondisi berikut adalah keabsahan hukum Beer. Cahaya yang
digunakan harus monokromatis, bila tidak demikian maka akan diperoleh dua
nilai absorbansi pada dua panjang gelombang. Hukum tersebut tidak diikuti
oleh larutan yang pekat. Konsentrasi lebih tinggi untuk beberapa garam tidak
berwarna justru mempunyai efek absorbsi yang berlawanan. Larutan yang
bersifat memancarkan pendar-fluor atau suspensi tidak selalu mengikuti
hukum Beer. Jika selama pengukuran pada larutan encer terjadi reaksi kimia
seperti polimerisasi, hidrolisis, asosiasi atau disosiasi, maka hukum Beer tidak
berlaku.
Cara Kerja Spektrofotometer
Cara kerja spektrofotometer secara singkat adalah sebagai berikut.
Tempatkan larutan pembanding, misalnya blanko dalam sel pertama
sedangkan larutan yang akan dianalisis pada sel kedua. Kemudian pilih fotosel
yang cocok 200-650 nm ( 650-1100 nm ) agar daerah λ yang diperlukan dapat
terliputi. Dengan ruang fotosel dalam keadaan tertutup ” nol ” galvanometer
dengan menggunakan tombol dark-current. Pilih h yang diinginkan, buk
fotosel dan lewatkan berkas cahaya pada blanko dan ” nol ” galvanometer
didapat dengan memutar tombol sensitivitas. Dengan menggunakn tombol
transmitansi, kemudian atur besarnya pada 100 %. Lewatkan berkas cahaya
pada larutan sampel yang akan dianalisis. Skala absorbansi menunjukkan
absorbansi larutan sampel.
Faktor-faktor yang menyebabkan absorbansi dan konsentrasi tidak
linear:
1. Adanya serapan oleh pelarut. Hal ini dapat diatasi dengan penggunaan
blangko, yaitu larutan yang berisi selain komponen yang akan
dianalisis termasuk zat pembentuk warna.

4. 2. Serapan oleh kuvet. Kuvet yang ada biasanya dari bahan gelas atau
kuarsa, namun kuvet dari kuarsa memiliki kualitas yang lebih baik.
3. Kesalahan fotometrik normal pada pengukuran dengan absorbansi
sangat rendah atau sangat tinggi, hal ini dapat diatur dengan
pengaturan konsentrasi, sesuai dengan kisaran sensitivitas dari alat
yang digunakan (melalui pengenceran atau pemekatan).
Beberapa jenis spektrofotometer :
1. Spektrofotometer UV-Vis
2. Spektrofotometer Infra merah
3. Spektrofotometer Serapan Atom (SSA)
4. Spektrofotometer Resonansi Magnetik (NMR)
5. Spektrofotometer Pendar Molecular (pendar fluor/pendar fosfor).
6. Spektrofotometer dengan metode hamburan cahaya ( nefelometer,
turbidimeter dan spektrofotometer Raman)
Spektrofotometri juga terdiri dari beberapa jenis berdasarkan sumber cahaya
yang digunakan. Diantaranya adalah sebagai berikut:
1. Spektrofotometri Vis (Visible)
Spektrofotometri visible disebut juga spektrofotometri sinar tampak. Yang
dimaksud sinar tampak adalah sinar yang dapat dilihat oleh mata manusia.
Cahaya yang dapat dilihat oleh mata manusia adalah cahaya dengan panjang
gelombang 400-800 nm dan memiliki energi sebesar 299–149 kJ/mol.
Elektron pada keadaan normal atau berada pada kulit atom dengan energi
terendah disebut keadaan dasar (ground-state). Energi yang dimiliki sinar
tampak mampu membuat elektron tereksitasi dari keadaan dasar menuju kulit
atom yang memiliki energi lebih tinggi atau menuju keadaan tereksitasi.
Cahaya yang diserap oleh suatu zat berbeda dengan cahaya yang ditangkap
oleh mata manusia. Cahaya yang tampak atau cahaya yang dilihat dalam
kehidupan sehari-hari disebut warna komplementer. Misalnya suatu zat akan
berwarna orange bila menyerap warna biru dari spektrum sinar tampak dan
suatu zat akan berwarna hitam bila menyerap semua warna yang terdapat pada
spektrum sinar tampak.

5. Untuk lebih jelasnya perhatikan tabel berikut :
Panjang gelombang
(nm)
Warna warna yang
diserap
Warna komplementer
(warna yang terlihat)
400 – 435 Ungu Hijau kekuningan
435 – 480 Biru Kuning
480 – 490 Biru kehijauan Jingga
490 – 500 Hijau kebiruan Merah
500 – 560 Hijau Ungu kemerahan
560 – 580 Hijau kekuningan Ungu
580 – 595 Kuning Biru
595 – 610 Jingga Biru kehijauan
610 – 800 Merah Hijau kebiruan
2. Spektrofotometri UV (Ultraviolet)
Berbeda dengan spektrofotometri visible, pada spektrofotometri UV
berdasarkan interaksi sampel dengan sinar UV. Sinar UV memiliki panjang
gelombang 190-380 nm. Sebagai sumber sinar dapat digunakan lampu
deuterium. Deuterium disebut juga heavy hidrogen. Dia merupakan isotop
hidrogen yang stabil yang terdapat berlimpah dilaut dan daratan. Inti atom
deuterium mempunyai satu proton dan satu neutron, sementara hidrogen hanya
memiliki satu proton dan tidak memiliki neutrron. Nama deuterium diambil
dari bahasa Yunani, deuteras yang berarti dua, mengacu pada intinya yang
memiliki 2 partikel. Karena sinar UV tidak dapat dideteksi dengan mata kita
maka senyawa yang dapat menyerap sinar ini terkadang merupakan senyawa
yang tidak memiliki warna, bening dan transparan. Oleh karena itu, sampel
tidak berwarna tidak perlu dibuat berwarna dengan penambahan reagen
tertentu. Bahkan sampel dapat langsung dianalisa meskipun tanpa preparasi.
Namun perlu diingat, sampel keruh tetap harus dibuat jernih dengan filtrasi
atau sentifungi. Prinsip dasar pada spektrofotometri adalah sampel harus jernih
dan larut sempurna. Tidak ada partikel koloid/ suspensi.

6. 3. Spektrofotometri UV-Vis
Merupakan alat dengan teknik spektrofotometer pada daerah ultra-violet
dan sinar tampak. Alat ini digunakan mengukur serapan sinar ultra violet atau
sinar tampak oleh suatu materi dalam bentuk larutan. Konsentrasi larutan yang
dianalisis sebanding dengan jumlah sinar yang diserap oleh zat yang terdapat
dalam larutan tersebut. Dalam hal ini, hukum Lamber beer dapat menyatakan
hubungan antara serapan cahaya dengan konsentrasi zat dalam larutan.
4. Spektrofotometri Inframerah
Dari namanya sudah bisa dimengerti bahwa spektrofotometri ini
berdasarkan pada penyerapan panjang gelombang inframerah. Cahaya
inframerah terbagi menjadi inframerah dekat, inframerah pertengahan dan
jauh. Inframerah pada spektrofotometri adalah inframerah jauh dan
pertengahan yang mempunyai panjang gelombang 25-1000 µm. Pada spektro
IR bisa digunakan untuk mengidentisifikasi gugus fungsi pada suatu senyawa,
terutama senyawa organik.
Berdasarkan system optiknya terdapat 2 jenis spektrofotometer :
1. Spektrofotometer single beam (berkas tunggal)
Pada spektrofotometer ini hanya terdapat satu berkas sinar yang
dilewatkan melalui cuvet, blanko standard dan contoh diperiksa secara
bergantian.
2. Spektrofotometer double team (berkas ganda)
Pada alat ini sinar dari sumber cahaya dibagi menjadi dua berkas oleh
cermin yang berputar (chopper).
 Berkas pertama melalui cuvet berisi blanko
 Berkas kedua melalui cuvet berisi standar atau contoh.
Blanko dan contoh diperiksa secara bersamaan. Blanko berguna untuk
menstabilkan absorbsi akibat perubahan voltase atau Io dari sumber
cahaya. Dengan adanya blanko dalam alat, kita tidak lagi mengontrol titik
nol nya pada waktu-waktu tertentu.

7. V. Alat dan Bahan
A. Alat :
1. Labu ukur 100 ml dan 50 ml
2. Teklu / hot plat
3. Labu semprot
4. Instrument spektrofotometer UV-VIS double team
B. Bahan :
 KMnO4 serbuk
 Aquadest
VI. Prosedur
Penbuatan kurva kalibrasi :
 Buat satu seri standar mangan yang mengandung 0.2 ; 0.4 ; 0.6 ; 0.8 ;
1.0 mg/l dengan menyediakan 6 buah labu ukur 100 ml.
 Isi masing-masing labu dengan 50 ml aquadest
 Tambahkan berturut-turut larutan standar Mn ( 1 ml = 50 mg)
 Tambahkan 50 ml reagen khusus ( 75 g HgSO4 dalam 200 ml aquadest
dan 400 ml HNO3 pekat + 200 ml asam posfat 85 % + 0.35 g perak
nitrat diencerkan 100 ml dengan aquadest
 Encerkan dengan aquadest sampai tanda batas
 Pindahkan larutan ke dalam labu erlenmeyer
 Didihkan sampai volume larutan menjadi kira-kira 90 ml
 Tambahkan lebih kurang 1 gr ammonium persulfat
 Didihkan sekitar 1 menit atau sampai ammonium persulfat larut
sempurna.
 Angkat labu dari pemanas, biarkan kira-kira 1 menit
 Dinginkan dengan cara merendam di dalam air dingin atau dengan air
keran yang mengalir
 Pindahkan ke dalam labu ukur atau tabung nessler 100 ml
 Tepatkan volumenya menjadi 100 ml dengan aquadest

8.  Ukur intensitas warna yang terjadi dengan spektro pada panjang
gelombang 525 nm
 Buat kurva kalibrasi antara absorbansi dengan konsentrasi Mn dalam
gr/l
Pemeriksaan Mn dalam contoh :
 Ukur 100 ml contoh masukkan ke dalam labu erlenmeyer
 Tambahkan 5 ml reagen khusus dan 1 tetes H2O2 jika perlu
 Didihkan hingga volume menjadi kira-kira 90 ml
 Tambahkan 1 g ammonium persulfat
 Panaskan kembali 1 menit atau sampai ammonium persulfat larut
sempurna
 Angkat labu dari pemanas, biarkan kira-kira 1 menit
 Dinginkan dengan cara merendam di dalam air dingin atau dengan air
keran yang mengalir
 Pindahkan ke dalam labu ukur atau tabung nessler 100 ml
 Tepatkan volumenya menjadi 100 ml dengan aquadest
 Ukur intensitas warna yang terjadi dengan spektro pada panjang
gelombang 525 nm
 Bandingkan hasil pengukuran (absorban) contoh dengan kurva
kalibrasi untuk menentukan konsentrasi mangan dalam contoh.
VII. Data Pengamatan
Konsentrasi (ppm) Abosrban (abs)
0,2 0,006
0,4 0,014
0,6 0,032
0,8 0,052
1,0 0,039

9. VIII. Pembahasan
Pada prinsipnya spektrofotometer adalah bila cahaya (monokromatik
maupun campuran) jatuh pada suatu medium homogen, sebagian dari sinar
masuk akan dipantulkan, sebagian diserap dalam medium itu, dan sisanya
diteruskan. Nilai yang keluar dari cahaya yang diteruskan dinyatakan dalam
nilai absorbansi karena memiliki hubungan dengan konsentrasi sampel.
Dalam percobaan spektrofotometri kali ini dibuat konsentrasi dari
suatu sampel dengan besarnya yaitu 0,2 ppm ; 0,4 ppm ; 0,6 ppm ; 0,8 ppm ;
1,0 ppm. Kemudian dilakukan absorbansi pada kelima larutan dengan panjang
gelombang 525 nm. Dari hasil pengamatan dengan Spektrofotometer UV-Vis
didapat hasil absorbansi berturut-turut yaitu 0,006 ; 0,014 ; 0,032 ; 0,052 ;
0,039.
IX. Kesimpulan
Dari hasil percobaan spektrofotometri yang telah dilakukan dengan
larutan sampel besarnya yaitu 0,2 ppm ; 0,4 ppm ; 0,6 ppm ; 0,8 ppm ; 1,0
ppm didapat hasil absorbansi berturut-turut yaitu 0,006 ; 0,014 ; 0,032 ; 0,052;
0,039.
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
Absorban(abs)
Konsentrasi (ppm)
Kurva Kalibrasi
abs

10. X. Tugas
1. Sebutkan jenis-jenis spektrofotometri?
Jawaban :
1. Jenis-jenis spektrofotometri yaitu :
 Spektrofotometri UV-Vis
 Spektrofotometri Infra merah
 Spektrofotometri Serapan Atom (SSA)
 Spektrofotometri Resonansi Magnetik (NMR)
 Spektrofotometri Pendar Molecular (pendar fluor/pendar fosfor).
 Spektrofotometri dengan metode hamburan cahaya ( nefelometer,
turbidimeter dan spektrofotometer Raman)

11. XI. Daftar Pustaka
http://wanibesak.wordpress.com/2011/07/04/spektrofotometri-sinar-tampak-
visible/
http://wwwzarna.blogspot.com/2009/05/laporan-spektrofotometri.html