PENENTUAN PANJANG GELOMBANG DENGAN SERAPAN MAKSIMUM

Laporan Praktikum  ke-6                             Hari/tanggal : Kamis/23 Maret 2017

Biokimia Nutrisi                                          Tempat Praktikum : Laboratorium Terpadu

                                                                     Asisten: Noor Ashila F  D24130122

PENENTUAN PANJANG GELOMBANG DENGAN SERAPAN MAKSIMUM

Irvan Triansyah

D24160115

Kelompok 3

                                                                       

DEPARTEMEN ILMU NUTRISI DAN TEKNOLOGI PAKAN

FAKULTAS PETERNAKAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2017

PENDAHULUAN

Latar Belakang

       Spektrofotometer adalah alat yang dipakai untuk mengukur atau menganalisa panjang gelombang cahaya dengan akurat yaitu dengan menggunakan kisi difraksi, atau prisma untuk memisahkan panjang gelombang cahaya yang berbeda (Yulianto dan Hatta 2011). Spektrofotometer adalah alat yang terdiri dari spektrometer dan fotometer. Spektrometer menghasilkan sinar dengan spektrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau yang diabsorpsi. Prinsip kerja alat spektrofotometer adalah dengan sampel menyerap radiasi (pemancar) elektromagnetis yang pada panjang gelombang tertentu dapat terlihat. Larutan tembaga (Cu) misalnya berwarna biru karena larutan tersebut menyerap warna komplementer, yaitu kuning. Semakin banyak molekul tembaga per satuan volume, semakin banyak pula cahaya kuning yang diserap, dan semakin tua warna biru larutannya (Ramadhani et al. 2013).

       Jenis-jenis spektrofotometer berdasarkan sumber yang digunakan yaitu yang pertama Spektroskopi Visible (Cahaya tampak), spektroskopi ini yang digunakan sebagai sumber sinar atau energi adalah cahaya tampak (visible). Cahaya visible termasuk spektrum elektromagnetik yang dapat ditangkap oleh mata manusia. Panjang gelombang sinar tampak adalah 380 - 750 nm. Kedua yaitu Spektroskopi UV (Ultraviolet), spektroskopi UV berdasarkan interaksi dengan sinar UV. Sinar UV memiliki panjang gelombang 190-380 nm. Karena sinar UV tidak dapat dideteksi oleh mata kita, maka senyawa yang dapat menyerap sinar ini terkadang merupakan senyawa yang tidak memiliki warna, bening, dan transparan. Sehingga sampel keruh harus dibuat jernih dengan filtrasi atau sentrifugasi. Prinsip dasar pada spektroskopi adalah sampel harus jernih dan larut sempurna, tidak ada partikel koloid apalagi suspensi. Ketiga yaitu Spektroskopi UV-VIS (Ultraviolet-Visible) Spektroskopi ini merupakan gabungan antara spektroskopi UV dan Visible. Spektroskopi UV-VIS menggunakan dua buah sumber cahaya berbeda, sumber cahaya UV dan sumber cahaya visible. Meskipun untuk alat yang lebih canggih sudah menggunakan hanya satu sumber sinar sebagai sumber UV dan Vis, yaitu photodiode yang dilengkapi dengan monokromator. Keempat yaitu Spektroskopi IR (Infra Red) dari namanya sudah bisa dimengerti bahwa spektroskopi ini berdasar pada penyerapan panjang gelombang infra merah. Cahaya infra merah terbagi menjadi infra merah dekat, pertengahan, dan jauh. Infra merah pada spektroskopi adalah infra merah jauh dan pertengahan yang mempunyai panjang gelombang 2.51000 µm (Yulianto dan Hatta 2011).

       Spektrofotomer adalah suatu instrument untuk mengukur transmitans atau absorban suatu sampel sebagai fungsi panjang gelombang dan pengukuran terhadap sederetan sampel pada suatu panjang gelombang tertentu. Salah satu prinsip kerja spektrofotometer didasarkan pada fenomena penyerapan sinar oleh spesi kimia tertentu di daerah ultra violet dan sinar tampak (Sundari 2015). Contoh kegunaan Spektrofotometer FTIR digunakan untuk menentukan gugus fungsi dalam suatu molekul dari vibrasi regangan dan tekukan yang dihasilkan pada 7 daerah serapan inframerah 4000−650 cm^-1. Analisis ini bertujuan menentukan interaksi yang terjadi pada proses pencampuran PSS dengan zeolit. Interaksi secara kimia ditandai dengan munculnya gugus fungsi baru dalam spektrum, sedangkan interaksi fisika ditandai dengan adanya gabungan gugus fungsi dari komponen-komponen penyusunnya (Rani YS 2014). Fungsi spektrofotometer yang luas ini didasari pada prinsip pengukuran sinyal yang dihasilkan dari interaksi antara radiasi dan materi. Sinyal-sinyal ini dihasilkan oleh 5 komponen instrumen, yaitu sumber sinar, pengolah sinyal, kompartemen sampel, detektor, dan pemroses data. Perkembangan teknologi elektronik yang terjadi saat ini membuat komponenkomponen tersebut dapat diperoleh dengan mudah dan cukup murah. Hal tersebut memungkinkan untuk mengembangkan spektrofotometer alternatif dari spektrofotometer yang sudah tersedia secara komersial. Beberapa penelitian telah mencoba mengembangkan spektrofotometer menggunakan komponen yang sederhana, murah, dan mudah didapat. Penelitian sejauh ini telah mengembangkan spektrofotometer menggunakan lampu light emitting diode (LED) merah dan hijau dan lampu LED putih sebagai sumber sinar. Selain itu, Mulyati telah menggunakan detektor chargecouple device (CCD) untuk menentukan beberapa unsur dengan spektrometer emisi nyala. Detektor CCD berupa web camera dan kamera digital digunakan untuk menangkap spektrum warna menggunakan spektrofotometer sinar tampak (Mulyati 2014).

        Telah dilakukan penelitian kadar penentuan kalsium (Ca) dan timbal (Pb) dari sampel susu sapi murni yang berasal dari tiga tempat berbeda yaitu dari Cikole dengan simbol (A), dari Koperasi (B) dan dari Pamecelan (C). Besarnya kandungan Ca dan Pb dianalisis dengan menggunakan alat Spektrofotometri Serapan Atom (SSA), pada panjang gelombang untuk Ca 422,7 nm dan Pb 217,0 nm (Budiman et al. 2013). Oleh karena itu spektrofotometer berguna untuk penelitian-penelitian dalam dunia peternakan.

      

      

      

 

 Tujuan

Praktikum ini bertujuan mengenalkan dan mempelajari alat spektrofotometer. Menentukan panjang gelombang dengan serapan maksimum dengan menggunakan alat spektrofotometer visible single beam.

TINJAUAN PUSTAKA

Panjang gelombang

Jarak dari dua titik yang sama dan berurutan pada gelombang disebut panjang gelombang atau landa. Panjang gelombang juga bisa juga dianggap sebagai jarak dari puncak ke puncak atau jarak dari lembah ke lembah. Panjang gelombang adalah jarak antara rapatan yang berurutan atau regangan yang berurutan. Panjang gelombang yang dimaksudkan di sini adalah jarak dari dua titik yang sama dan berurutan pada rapatan atau regangan (Pauliza 2008).

Larutan bening

            Larutan yang akan digunakan dalam penggunaan spektrofotometer adalah larutan blanko. Larutan blanko merupakan larutan yang tidak mengandung analat untuk dianalisis . Larutan blanko digunakan sebagai kontrol dalam suatu percobaan sebagai nilai 100% transmittans (Basset et al. 1994).

Larutan warna

            Sumber sinar tampak yang umumnya dipakai pada spektro visible adalah lampu Tungsten. Tungsten yang dikenal juga dengan nama Wolfram merupakan unsur kimia dengan simbol W dan no atom 74. Tungsten mempunyai titik didih yang tertinggi (3422 ºC) dibanding logam lainnya. karena sifat inilah maka ia digunakan sebagai sumber lampu. Sample yang dapat dianalisa dengan metode ini hanya sample yang memilii warna. Hal ini menjadi kelemahan tersendiri dari metode spektrofotometri visible. Oleh karena itu, untuk sample yang tidak memiliki warna harus terlebih dulu dibuat berwarna dengan menggunakan reagent spesifik yang akan menghasilkan senyawa berwarna. Reagent yang digunakan harus betul-betul spesifik hanya bereaksi dengan analat yang akan dianalisa. Selain itu juga produk senyawa berwarna yang dihasilkan harus benar-benar stabil (Yamlean 2011).

Spektrofotometer visible

            Spektrofotometri visible digunakan sebagai sumber sinar atau energi adalah cahaya tampak (visible). Cahaya visible termasuk spektrum elektromagnetik yang dapat ditangkap oleh mata manusia. Panjang gelombang sinar tampak adalah 380 sampai 750 nm. Sehingga semua sinar yang dapat dilihat oleh kita, entah itu putih, merah, biru, hijau, apapun.. selama ia dapat dilihat oleh mata, maka sinar tersebut termasuk ke dalam sinar tampak (visible) (Mahfudloh dan Tirono 2012).

Spektrofotometer single beam

            Spektrofotometer single-beam, cahaya hanya melewati satu arah sehingga nilai yang diperoleh hanya nilai absorbansi dari larutan yang dimasukan (Wardani 2012).

Kalium permanganat

                Kalium permanganat merupakan senyawa kimia anorganik dengan rumus KmnO4. Garam yang terdiri dari K+ dan MnO4- ion. Kalium permanganat terurai saat terkena sinar: 2 KMnO4_(s) → K2MnO4_(s) + MnO2_(s) + O2_(g) (Jannah 2008).

MATERI DAN METODE

Materi

Alat

            Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah spektrofotometer jenis visible dan single beam, botol kecil dan tissue.

Bahan

            Bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah kalium permanganat dan akuades.

Metode

Uji nilai absorbansi kalium permanganat dengan spektrofotometer single- beam.

Spektrofotometer diaktifkan dan tunggu selama lima belas menit hingga alat berbunyi yang menandakan spektrofotometer siap digunakan. Panjang gelombang diatur lalu masukan larutan blanko (akuades) pilih ‘scan blanko’ kemudian blanko di keluarkan. Larutan kalium permanganat dimasukan kedalam spektrofotometer lalu pilih ‘scan sample’. Sebanyak sebelas kali dilakukan dengan jarak panjang gelombang lima ratus sampai enam ratus dengan interval sepuluh.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

Nilai absorbansi yang telah diperoleh kelompok 3 dengan menggunakan alat spektrofotometer jenis visible dan single beam. Kalium permanganat sebagai larutan yang diamati.

Tabel 1 Nilai absorbansi

Panjang gelombang	T%	A
500	47 %	0.3281 A
510	44,4 %	0.3529 A
520	36,3 %	0.4397 A
530	38,1 %	0.4397 A
540	38,2 %	0.4189 A
550	37,2 %	0.4178 A
560	50,8 %	0.4297 A
570	54,7 %	0.2624 A
580	70,2 %	0.1536 A
590	85,7 %	0.0672 A
600	89,4 %	0.0484 A

Pembahasan

            Absorbansi adalah ukuran kuantitatif yang diekspresikan sebagai rasio logaritmik antara radiasi yang jatuh ke suatu bahan dan yang ditransmisikan menembus bahan. Transmitansi (T) merupakan fraksi antara intensitas radiasi masuk (I0) terhadap intensitas yang keluar (I) dari material dengan ketebalan t. Hukum Lambert menyatakan intensitas berkas cahaya yang datang kemudian diserap dan diteruskan oleh suatu medium sebanding dengan intensitas berkas cahaya yang keluar. Jadi, Absorbansi merupakan banyaknya cahaya atau energi yang diserap oleh partikel-partikel dalam larutan.Sedangkan transmitansi merupakan bagian dari cahaya yang diteruskan melalui larutan (Sundari 2015).

            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. Hubungan absorbansi dengan transmitansi berbanding terbalik dari hasil yang telah dilakukan, dimana semakin besar nilai absorbansi maka semakin kecil nilai transmitansinya begitu pula sebaliknya, dan hubungan absorbansi dengan panjang gelombang berbanding terbalik juga dari hasil yang telah dilakukan, dimana semakin besar nilai absorbansi maka semakin kecil nilai panjang gelombangnya begitu pula sebaliknya(Ramadhani et al. 2013).

            Cahaya yang dapat dilihat oleh manusia disebut cahaya terlihat atau tampak. Biasanya cahaya terlihat merupakan campuran dari cahaya yang mempunyai berbagai panjang gelombang, antara 400 nm hingga 700 nm. Bila cahaya jatuh pada senyawa, maka sebagian dari cahaya diserap oleh molekul-molekul sesuai dengan struktur dari molekul. Setiap senyawa memiliki tingkatan tenaga yang spesifik. Warna adalah salah satu kreteria untuk mengidentifikasi suatu objek. Pada analisis spektrokimia, spektrum radiasi elektromagnetik digunakan untuk menganalisis spesies kimia dan menelaah interaksinya dengan radiasi elektromagnetik. larutan berwarna dapat ditentukan dengan metode spektrofotometer UV-Vis sebagai salah satu metode analisis dalam penentuan konsentrasi.. Senyawa tak berwarna dapat dibuat berwarna dengan mereaksikannya dengan pereaksi yang menghasilkan senyawa berwarna atau dapat dikomplekskan. Jadi tidak semua warna yang ditangkap spektrofotometer menghasilkan panjang gelombang, panjang gelombang tertentu hanya bisa menangkap beberapa warna tertentu (Ardisasmita 2003).

            Hasil yang diperoleh kelompok 3 yaitu % transmitansi tertinggi diperoleh dengan panjang gelombang 600 dan yang terendah diperoleh dengan panjang gelombang 500. Absorbansi yang tertinggi diperoleh pada panjang gelombang 520 dan yang terendah pada panjang gelombang 600. Hal tersebut sesuai dengan Rizkiany (2011), nilai transmitansi akan mencapai mendekati 100% jika warna dan panjang gelombang sesuai dan nilai absorbansi akan optimal jika panjang gelombang selaras.

           

SIMPULAN

       Spektrofotomer adalah suatu instrument untuk mengukur transmitans atau absorban suatu sampel sebagai fungsi panjang gelombang dan pengukuran terhadap sederetan sampel pada suatu panjang gelombang tertentu. Nilai absorban berbanding terbalik dengan nilai tranmitansi dan panjang gelombang.

      

DAFTAR PUSTAKA

Ardisasmita MS. 2003. Pengolahan citra digital dan analisis kuantitatif dalam karakterisasi citra mikroskopik. Jurnal Mikroskopi dan Mikroanalisis. 3(2): 44-49.

Basset J, Harahap AK, Kusuma DW, Hari M. 1994. Buku Ajar Vogel Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik. Jakarta(ID) : Penerbit Buku Kedokteran EGC

Budiman S, Nugroho P, Fudiesta Y, Rismawan. 2013. Studi penentuan kandungan kalsium dan kemungkinan terkontaminasinya logam timbal dalam susu sapi secara spektrofotometri serapan atom. Jurnal Aristoteles. 10(2):16-22.

Jannah UF. 2008. Pengaruh bahan penyerap larutan kalium permanganate terhadap umur simpan pisang raja bulu [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

Mafudloh TY dan Tirono M. 2012. Perencanaan dan pembuatan alat ukur kadar krom dalam air dengan menggunakan prinsip spektroskopi serapan atom. Jurnal Neutrino. 6(3):55-63.

Mulyati. 2014. pengembangan dan pengukuran kinerja analitik spektrofotometer sinar tampak kuantivis berbasis detektor charge-couple device [skripsi]. Bogor(ID): Institut Pertanian Bogor.

Pauliza O. 2008. Fisika Kelompok Teknologi. Jakarta(ID): Grafindo Media Pratama.

Ramadhani S, Sutanhaji AT, Widiatmono BR. 2013. Perbandingan efektivitas tepung biji kelor (Moringa oleifera lamk), Poly Aluminium Chloride (PAC), dan tawas sebagai koagulan untuk air jernih. Jurnal Keteknikan Pertanian Tropis dan Biosistem. 1(3):186-193.

Rani YS. 2014.Sintesis dan pencirian membran komposit polistirena tersulfonasi zeolit untuk aplikasi direct methanol fuel cell [skripsi]. Bogor(ID): institut Pertanian Bogor.

Rizkiany HR. 2007. Kimia Farmasi Analisis. Yogyakarta (ID): Pustaka pelajar.

Sundari NA. 2015. Analisa pengaruh solvent terhadap kestabilan pigmen antosianin pada kulit buah naga putih menggunakan spektrofotometer spectonic genesys 20 visible [skripsi]. Semarang(ID): Universitas Diponegoro.

Wardani LA. 2012. Validasi metode analisis dan penentuan kadar vitamin C pada minuman nuah kemasan dengan spektrofotometri UV-Visible [Skripsi]. Depok (ID): Universitas Indonesia.

Yamlean PVY. 2011. Identifikasi dan penetapan kadar rhodamine B pada jajanan kue berwarna merah muda yang beredar di Kota Manado. Jurnal Ilmiah Sains. 5(3):42-60.

Yulianto A, Hatta AM. 2011. Rancang bangun spektrometer menggunakan prisma dan webcam. Jurnal ITS. 4(2):8-16.

LAMPIRAN