Materi Praktikum Spektoskopi ||Analisis Metilen Blue Menggunakan Spektrofotometer UV-Vis Singe Beam||

Tujuan:

Mempelajari penggunaan aat spektrofotometer UV-Vis single beam.
Menentukan panjang gelombang metilen blue dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis single beam.
Menentukan kadar metilen blue dalam suatu sampel dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis single beam.

Dasar teori:
Analisis spektroskopi adaah analisis yang didasarkan pada interaksi radiasi dengan spesies kimia. Interaksi radiasi dengan spesies kimia tersebut dapat berupa refleksi, reflaksi atau difraksi. Cara interaksi dapat berupa absorbs, pemendaran, emisi, penghamburan tergantung pada jenis materi. Dalam spektrofotometri UV/tampak, interaksi yang terjadi adalah adanya eksitasi elektronik dalam molekul meliputi: eksitasi dari orbital phi ke phi bintang atau n ke phi bintang, terjadi pada molekul organic dengan ikatan rangkap atau yang disebut sebagai gugus kromofor dan eksitasi elektronik dalam orbital d, terjadi pada molekul komplek.
Salah satu jenis spektrofotometer UV-Vis adalah spektrofotomter berkas tunggal atau single beam. Di dalam spektrofotometer UV-Vis terdapat dua daerah panjang gelombang yaitu daerah ultra violet dengan panjang gelombang antara 200-400 nm dan visible atau tampak dengan panjang gelombang 400-800 nm. Senyawa kimia yang menyerap pada daerah visible pada umumnya adaah senyawa berwarna. Contoh senyawa berwarna adalah larutan metilen blue yang mampu menyerap radisasi dari gelombang elektromagnetik pada daerah visible.

Alat:

1. Labu ukur 10 m
2. Tabung reaksi 6 buah
3. Gelas beker
4. Pipet tetes
5. Pipet ukur 5 mL
6. Tissue
7. Kuvet
8. Spektrofotometer UV-Vis single beam

Bahan:

1. Larutan induk metilen blue 100 ppm
2. Akuades
3. Sampel yang mengandung metilen blue

Cara kerja:
Penentuan panjang gelombang maksimum

1. Dibuat larutan 2 ppm larutan metilen blue dari larutan induk.
2. Diukur panjang geombang larutan 4 ppm larutan metilen bue dengan tahapan:
3. Masukkan akuade ke dalam kuvet diukur serapannya pada panjang gelombang 380 nm.
4. Diukur serapan larutan 2 ppm arutan metilen blue pada panjang gelombang 300 nm.
5. Lanjutkan pengukuran larutan 2 ppm larutan metilen blue sampai dengan panjang gelombang 700 nm untuk kenaikan setiap 10 nm. Sebelum mengukur serapan arutan metilen blue terlebih dahulu diukur serapan dari akuades.
6. Buat grafik hubungan antara serapan (A) vs panjang gelombang (lamdha) dan tentukan lamda maksimum.

Pembuatan kurva kalibrasi

1. Dibuat larutan seri metilen blue dengan konsentrasi 2 ppm, 3 ppm, 4 ppm, 5 ppm, dan 6 ppm.
2. Diukur serapan masing-masing konsentrasi pada lamda maksimum yang diperoleh.
3. Dibuat grafik regresi serapan (A) vs konsentrasi (C).
4. Tentukan persamaan regresi linear dan koefisien regresinya.

Penentuan konsentrasi sample

1. Diukur serapan larutan sampel yang diduga mengandung metilen blue.
2. Apabila serapan dari larutan sampel masih berada di luar range serapan arutan standar, maka arutan diencerkan hingga serapannya masuk di dalam renge.
3. Tentukan konsentrasi metilen bue yang terdapat di dalam sampel.

Pembahasan:
Spektrofotometri adaah alat yang terdiri dari dua komponen yaitu spektrofotometer yang berfungsi menghasikan spectra dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer yang berfungsi mengukur intensitas cahaya yang ditransmisi, direfleksi dan ditransmisi. Spektrofotometer UV-Vis adalah aat instrument analisis yang bekerja berdasarkan prinsip kolorimetri yaitu metode yang menyatakan bahwa tua mudanya warna yang timbul pada larutan contoh tergantung pada kepekatan konsentrasi suatu unsure. Metode analisis ini didasarkan pada pengukuran energy cahaya tampak (visible) atau cahaya ultraviolet (UV) oleh suatu senyawa sebagai fungsi dari panjang gelombang.
Suatu peraatan UV-Vis terdiri dari komponen-komponen yaitu sumber sinar, monokromator, kuvet, detector, amplifier, dan indicator. Spesifikasinya adalah sebagai berikut:
Sumber sinar
Sumber sinar dalam alat ini mempunyai dua fungsi untuk memberikan energy pada daerah panjang gelombang sesuai keinginan pengukur dan mempertahankan intensitas sinar yang konstan selama pengukuran. Dalam alat ini digunakan 2 kombinasi sinar yaitu sinar tampak dan sinar ultraviolet. Sinar tampak digunakan lampu biasa (misalnya lampu wolfram 320-2500 nm dan sinar ultraviolet digunakan lampu hydrogen atau deuterium 160-375 nm.
Monokromator
Sinar yang dikeuarkan oleh sumber sinar adalah sinar poikromatik. Sinar ini mengandung berbagai panjang gelombang. Sesuai hokum lambert beer sinar yang diperlukan untuk pengukuran adalah sinar monokromatis agar bisa diperoleh hasil nilai serapan yang linear dengan nilai konsentrasi. Monokromator terdiri atas:
Celah masuk (slit) yang berfungsi untuk menerima sinar yang teah dipersempit pada daerah panjang gelombang tertentu untuk diteruskan ke zat (kuvet).
Lensa kolimator berfungsi untuk mengubah sinar menjadi berkas yang sejajar.
Media pendispersi, media ini terdapat 2 jenis:

1. prisma yang bekerja berdasarkan prinsip pembiasan cahaya. Hasil pembiasan adaah terpecahnya radiasi menjadi beberapa radiasi dengan panjang gelombang tertentu.
2. Kisi difraksi bekerja berdasarkan prinsip pemantulan cahaya. Kisi difraksi mengandung banyak galur pada permukaannya (seperti aluminium, jumlah galur perinci sebanyak 15000-30000 untuk daerah ultraviolet dan sinar tampak berfungsi sebagai pusat pemancar dan menghasilkan disperse yang sama untuk semua panjang geombang.

Celah keluar berfungsi untuk mengisolasi sinar yang diinginkan.
Kuvet (sel) adalah tempat disimpannya larutan sampel yang akan diukur serapannya, kuvet ini diletakkan pada jalan cahaya dari monokromator. Adapun syarat untuk dapat memenuhi adalah: tidak berwarna (agar dapat mentransmisikan semua cahaya ), permukaannya sejajar, inert (tidak bereaksi terhadap bahan kimia), tidak rapuh, tidak menyerap cahaya, terbuat dari gelas biasa, ukuran diameter, bentuk sederhana (persegi panjang/silinder).
Detector pada umumnya berfungsi untuk mengubah energy cahay menjadi energy listrik, energy cahaya yang diubah ialah energy cahaya yang ditransmisikan yang jatuh mengenainya maka akan menjadi suatu besaran yang terukur.
Amplifier berfungsi memperbear/memperkuat arus yang dihasilkan oleh detector agar dapat ditandai.
Rekorder/computer berfungsi untuk membaca sinar listrik yang dihasilkan pada electron dan akan diperkuat arusnya oleh amplifier agar dikonversikan ke daam larutan absorbansi sebanyak 0,8619 ppm.
Prinsip dasar spektrofotometer UV-Vis adalah seberkas sinar melalui media transparan maka sinar itu sebagian, dipantulkan, diabsorbsi dan dipancarkan.
Bagian molekul yang mengaborbsi dalam daerah UV dan daerah sinar tampak yang dinyatakan sebagai kromofor. Kromofor adalah suatu gugus fungsi tidak berhubungan dengan ggus lainnya yang menampakkan spectrum absorbs karakteristik pada daerah sinar UV-Vis. Ada 3 jenis kromofor sederhana, yaitu:

1. Ikatan ganda antara 2 atom yang tidak memiliki pasangan electron bebas. Contoh C=C.
2. Ikatan ganda antara 2 atom yang memiliki pasangan electron bebas. Contoh C=O.
3. Cincin benzene.

Jika beberapa kromofor berhubungan maka absorbs menjadi lebih kuat dan berpindah ke panjang geombang yang lebih panjang. Contoh kromofor tungga adaah asetien, aldehid, karbonil, azo, sulfosida, benzene, etilen, dll.
Dalam spektrofotometri UV-Vis interaksi yang terjadi adaah adanya eksitasi elektronik daam molekul meiputi: eksitasi dari orbital phi ke phi star atau n ke phi star, terjadi pada molekul organic dengan ikatan rangkap atau yang disebut sebagai gugus kromofor dan eksitasi elektronik dalam orbital d, terjadi pada molekul komplek.
Percobaan kali menggunakan spektrofotometer UV-Vis single beam. Pada spektrofotometer ini hanya satu berkas sinar yang dilewatkan melalui kuvet sehingga pengukuran absorbansi larutan sampel dan larutan blanko dilakukan secara bergantian, karena hanya memiliki satu ruang saja untuk peletakan kuvet. Sebelum mengukur konsentrasi masing-masing sampel terlebih dahulu diukur serapan dari akuades atau blanko.
Untuk menentukan konsentrasi sampel dibuat grafik hubungan antara absorbansi vs konsentrasi dan akan didapat persamaan garis sebesar y= 0,1145x – 0,0384. Setelah itu absorbansi sampel yang diukur yaitu sebesar 0,112 dimasukkan dalam persamaan garis lurus dan didapatkan konsentrasi sampel yang mengandung metilen blue adalah sebesar 0,8619 ppm.

Kesimpulan:
Dari hasil percobaan dapat disimpulakan bahwa panajng geombang metilen blue dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis single beam adaah 664 nm. Sehingga didapat absorbansi sampel pada panjang geombang 664 nm sebesar 0,112 dan konsentrasi dampel metilen blue dalam suatu sampel dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis single beam adalah sebesar 0,8619 ppm.

Daftar pustaka:
Day, J.Y dan Underwood A.L., 2002, Anaisis Kimia Kuantitatif: Erlangga, Jakarta.
Khopkar, 2003, Konsep Dasar Kimia Analitik, UI Pres, Jakarta.
Http://teenagers-moslem.bogspot.com/2011/01/spektrofotometer -uv-vis-by-elsa.html.

Posted by CLAS ID