Prinsip Turbidimeter 5l1a2b

MODUL 1 SPEKTROFOTOMETRI: KOLORIMETRI DAN TURBIDIMETRI

1. PENDAHULUAN 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 (Harjadi, 1990). Spektrofotometer adalah alat untuk mengukur transmitan atau absorban suatu sampel sebagai fungsi panjang gelombang. Sedangkan pengukuran menggunakan spektrofotometer ini, metoda yang digunakan sering disebut dengan spektrofotometri (Basset, 1994). Spektrometri UV-Vis adalah salah satu metoda analisis yang berdasarkan pada penurunan intensitas cahaya yang diserap oleh suatu media. Berdasarkan penurunan intensitas cahaya yang diserap oleh suatu media tergantung pada tebal tipisnya media dan konsentrasi warna spesies yang ada pada media tersebut. Spektrometri visible umumnya disebut kalori, oleh karena itu pembentukan warna pada metoda ini sangat menentukan ketelitian hasil yang diperoleh. Pembentukan warna dilakukan dengan cara penambahan pengompleks yang selektif terhadap unsur yang ditentukan (Fatimah, 2005). Spektrofotometer adalah alat untuk mengukur transmitan atau absorban suatu sampel sebagai fungsi panjang gelombang. Sedangkan pengukuran menggunakan spektrofotometer ini, metoda yang digunakan sering disebut dengan spektrofotometri. Spektrofotometri dapat dianggap sebagai perluasan suatu pemeriksaan visual dengan studi yang lebih mendalam dari absorbsi energi. Absorbsi radiasi oleh suatu sampel diukur pada berbagai panjang gelombangdan dialirkan oleh suatu perkam untuk menghasilkan spektrum tertentu yang khas untuk komponen yang berbeda (Saputra, 2009). Salah satu contoh instrumentasi analisis yang lebih kompleks adalah spektrofotometer UV-Vis. Alat ini banyak bermanfaat untuk penentuan konsentrasi senyawa-senyawa yang dapat menyerap radiasi pada daerah ultraviolet (200 – 400 nm) atau daerah sinar tampak (400 – 800 nm). Analisis ini dapat digunakan yakni dengan penentuan absorbansi dari larutan sampel yang diukur. Prinsip penentuan spektrofotometer UV-Vis adalah aplikasi dari Hukum Lambert-Beer, yaitu: A = – log T = – log It / I0 = ε . b . C

Dimana: A = Absorbansi dari sampel yang akan diukur T = Transmitansi I0 = Intensitas sinar masuk It = Intensitas sinar yang diteruskan ε = Serapan molar b = Tebal kuvet yang digunakan C = Konsentrasi dari sampel (Tahir, 2009). Dari persamaan di atas dapat diketahui bahwa serapan (A) tidak memiliki satuan dan biasanya dinyatakan dengan unit absorbansi. Serapan molar pada persamaan di atas adalah karakteristik suatu zat yang menginformasikan berapa banyak cahaya yang diserap oleh molekul zat tersebut pada panjang gelombang tertentu. Semakin besar nilai serapan molar suatu zat maka semakin banyak cahaya yang diabsorbsi olehnya, atau dengan kata lain nilai serapan (A) akan semakin besar. Hukum Lambert-Beer di atas berlaku pada larutan dengan konsentrasi kurang dari sama dengan 0.01 M untuk sebagian besar zat. Namun, pada larutan dengan konsentrasi pekat maka satu molekul terlarut dapat memengaruhi molekul terlarut lain sebagai akibat dari kedekatan masing-masing molekul pada larutan dengan konsentrasi yang pekat tersebut. Ketika satu molekul dekat dengan molekul yang lain maka nilai serapan molar dari satu molekul itu akan berubah atau terpengaruh. Secara keseluruhan, nilai absorbansi yang dihasilkan pun ikut terpengaruh, sehingga secara kuantitatif nilai yang ditunjukkan tidak mencerminkan jumlah molekul yang diukur di dalam larutan uji. 2. TUJUAN 1. Membuat kurva standar pengukuran glukosa dan sulfat menggunakan metode spektrofotometri 2. Mengukur kadar gula dalam buah-buahan 3. Mengukur kadar sulfat dalam larutan sampel. 3. CARA KERJA A. Kolorimetri 1. Pembuatan Kurva Standar Fenol-Sulfurik

a. Buat kurva standar Fenol-Sulfurik terlebih dahulu, dengan membuat seri larutan glukosa dengan konsentrasi glukosa berbeda-beda, kemudian lakukan uji FenolSulfurik, dan ukur absorbannya. Konsentrasi glukosa yang digunakan adalah 0, 100, 300, 500, 700, 900, dan 1000 mg/L.Kemudian dari hasil pengukuran tersebut dibuat regresi linearnya, hingga R2 bernilai minimal 0,98. Kurva baku ini selanjutnya digunakan untuk perhitungan kuantitas gula di medium kerja anda.Satu kurva baku berlaku untuk satu batch reagen.

b. Standar gluklosa dibuat dengan cara melarutkan 0,1 gram glukosa ke dalam

100 mL akuadest di labu seukuran. Larutan ini merupakan larutan glukosa 1000 mg/L. Encerkan larutan ini menjadi 900, 700, 500, 300, dan 100 mg/L. 2. Pengukuran Sampel a. Siapkan fenol 5 % w/v dengan melarutkan 5 gram kristal fenol dengan 100 mL akuadest di botol kaca gelap. b. Siapkan asam sulfat pekat (H2SO4 95%) di botol kaca gelap. c. Encerkan sampel ekstrak buah bebas pengotor (dengan sentrifugasi ataupun filtrasi) sebanyak 10x lipat. d. Siapkan 0,5 mL sampel yang telah diencerkan tersebut di tabung reaksi tebal (Pyrex). e. Tambahkan 0,5 mL fenol 5% dan 2,5 mL asam sulfat 95% dengan cepat dengan pipet seukuran (pipet kaca seukuran). f. Ratakan reaksi dengan penggunaan vortex selama 30 detik per sampel. g. Inkubasi reaksi di waterbath 30o C selama 10 menit. h. Ukur absorbansi sampel di λ = 490 nm. Gunakan blanko akuadest yang dicampurkan reagen yang sama. B. Turbidimetri 1. Pembuatan Larutan a. Larutan Induk Sulfat 100 ppm Larutan induk sulfat 100 ppm dibuat dengan cara melarutkan 0,1479 gram garam Na2SO4 dalam 1 L larutan. Langkah kerjanya dimulai dengan menimbang 0,1479 gram garam Na2SO4 lalu melarutkannya dalam air suling. Selanjutnya, larutan ini dipindahkan ke dalam labu takar 1 L. Peralatan yang digunakan untuk melarutkan garam Na2SO4 tersebut dibilas dengan air suling lalu air bilasannya juga dimasukkan ke dalam labu takar tersebut. Air suling ditambahkan kembali hingga mencapai tanda batas pada labu takar. Larutan kemudian dihomogenkan. b. Larutan Standar Sulfat Larutan induk sulfat 100 ppm dipipet sebanyak 5, 10, 15, 20 dan 25 mL ke dalam labu takar 100 mL. Masing-masing larutan diencerkan dengan aquadest sampai tanda batas lalu dihomogenkan sehingga diperoleh larutan standar sulfat 5, 10, 15, 20 dan 25 ppm. c. Larutan Kondisi Larutan kondisi dibuat dengan cara mencampurkan 2,5 mL gliserol dengan suatu larutan yang mengandung 1,5 mL HCl, 5 mL etanol 95%, 15 mL aquadest dan 3,75 gram NaCl.

2. Identifikasi Sulfat dalam Sampel secara Kualitatif Pembuatan Kurva Standar a. Larutan standar 0, 5, 10, 15, 20 dan 25 ppm dipipet sebanyak 20 mL dan masingmasing dimasukkan ke dalam Erlenmeyer. b. Reagen kondisi ditambahkan sebanyak 1 mL lalu campuran distirer hingga homogen.

c. Kristal BaCl2.2H2O sebanyak 0,08 g ditambahkan lalu distirer kembali selama 1 menit. d. Larutan dibiarkan hingga tercapai waktu kestabilan warna. e. Absorbansi larutan diukur pada panjang gelombang optimum dengan spektrofotometer. f. Kurva kalibrasi dari data-data yang diperoleh dibuat sehingga diperoleh persamaan regresi linier. Penentuan Kandungan Sulfat dalam Sampel a. Sampel dipipet sebanyak 20 mL dan dimasukkan ke dalam Erlenmeyer. b. Reagen kondisi ditambahkan sebanyak 1 mL lalu campuran distirer hingga homogen. c. Kristal BaCl2.2H2O sebanyak 0,08 g ditambahkan lalu distirer kembali selama 1 menit. d. Larutan dibiarkan hingga tercapai waktu kestabilan warna, yaitu 10 menit. e. Absorbansi larutan diukur pada panjang gelombang optimum dengan spektrofotometer. f. Kandungan sulfat dalam sampel dapat diketahui dari kurva kalibrasi dengan membuat plot dari absorban dan konsentrasi sulfat standard serta hasilnya dinyatakan dalam ppm. 4. MSDS MSDS yang perlu dilampirkan adalah: 1. Fenol 2. H2SO4 3. HCL 4. BaCl2 5. Na2SO4 6. Alkohol 96% 7. Gliserol

NOTE: 1. Untuk pengujian kadar glukosa dan kadar sulfat, sampel yang perlu dibawa adalah: Kelompok

Buah

Sampel Air

1

Anggur

Air limbah rumah tangga / laundry

2

Jeruk

Air limbah rumah tangga / laundry

3

Nanas

Air limbah car wash

4

Semangka

Air limbah car wash

5

Melon

Air pengolahan WTP

6

Strawberry

Air pengolahan WTP

2. Semua pekerjaan penambahan reagen HARUS dilakukan di lemari asam dengan jas lab,

goggle, dan sarung tangan karet tebal. Masukkan bagian lengan jas lab ke dalam sarung tangan. Jangan gunakan sarung tangan karet yang kedodoran, robek, atau bolong. Baca MSDS asam sulfat dan fenol sebelum melakukan pekerjaan uji Fenol Sulfurik ini. Hindari bercanda atau bekerja dengan banyak tangan dan bekerjalah dengan tenang.