laporan 1..doc

22
PENGENALAN INSTRUMEN SPEKTROFOTOMETER UV-VIS. KALIBRASI DAN PENGUKURAN PANJANG GELOMBANG MAKSIMUM DAUN PEPANDEN Disusun Oleh: KELOMPOK III Anisa Winarni (1112096000032) Agung Wibowo ( 1112096000044 ) Desi Iftalia (1112096000048) Sofwatunnisa (1112096000060 ) PUSAT LABORATURIUM TERPADU (PLT) FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGRI SYARIFHIDAYATULLAH JAKRTA

Transcript of laporan 1..doc

PENGENALAN INSTRUMEN SPEKTROFOTOMETER UV-VIS.

KALIBRASI DAN PENGUKURAN PANJANG GELOMBANG

MAKSIMUM DAUN PEPANDEN

Disusun Oleh:KELOMPOK IIIAnisa Winarni (1112096000032)Agung Wibowo ( 1112096000044 )

Desi Iftalia (1112096000048)

Sofwatunnisa (1112096000060 )

PUSAT LABORATURIUM TERPADU (PLT)

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGRI SYARIFHIDAYATULLAH JAKRTA

2015

I. Pendahuluan

Daun papenden merupakan salah satu organ tumbuhan yang tumbuh dibatang yang merupakan unsur pokok utama penyusun suatu tanaman. umumnya berwarna hijau dan berfungsi sebagai penangkap energi dari cahaya matahari melalui fotosintesis.

Gambar 1. daun papenden ( Sumber: Anonim 2015)

Daun papenden merupakan organ terpenting bagi tumbuhan dalam melangsungkan hidupnya karena tumbuhan adalah organisme autotrof obligat, ia harus memasok kebutuhan energinya sendiri melalui konversi energi cahaya menjadi energi kimia.Warna hijau pada daun papenden berasal dari kandungan klorofil pada daun papenden. Klorofil adalah senyawa pigmen yang berperan dalam menyeleksi panjang gelombang cahaya yang energinya diambil dalam fotosintesis. Sebenarnya daun papenden juga memiliki pigmen lain, misalnya karoten (berwarna jingga), xantofil (berwarna kuning), dan antosianin (berwarna merah, biru, atau ungu, tergantung derajat keasaman). Daun papenden tua kehilangan klorofil sehingga warnanya berubah menjadi kuning atau merah (dapat dilihat dengan jelas pada daun papenden yang gugur). Oleh sebab itu kami melakukan praktikum umtuk mengukur kadar klorofil yang ada pada daun papenden dengan menggunakan alat spektrofotometer.

Klorofil merupakan sebagai sebuah pigmen utama yang efektif sebagai fotosensitiser pada proses fotosintesis dari tumbuhan hijau, yang memiliki absorbsi maximum pada 670 nm, sehingga klorofil merupakan komponen yang menarik sebagai bagian yang visible dari fotosensitiser ( Sumber: Y. Amao, Y.Yamada, K. Aoki, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 164 (2004), 47-51 ). Ada beberapa jenis klorofil yang dijumpai sebagai hasil fotosintetik, tetapi jenis yang umum dijumpai pada tanaman tingkat tinggi adalah klorofil a dan b (Sumber: R. Sastrawan, Photovoltaic Modules of Dye Solar Cells, Dissertation University of Freiburg (2006)). Klorofil memiliki sruktur kimia seperti diperlihatkan pada Gambar 1. Kedua jenis klorofil, baik klorofil a maupun klorofil b memiliki serapan cahaya pada dua daerah panjang gelombang, yaitu pada panjang gelombang 400 nm - 490 nm dan pada rentang panjang gelombang 620 nm sampai 680 nm.

Molekul klorofil tersusun atas 4 cincin pirol dengan Mg sebagai inti. Pada klorofil terdapat rangkaian yang disebut fitil (C20H39O) yang jika terkena air dengan pengaruh enzim klorofilase akan berubah menjadi fitol (C20H39OH ). Fitol adalah alkohol primer jenuh yang mempunyai daya afinitas yang kuat terhadap O2 dalam proses reduksi klorofil.

Gambar 2 struktur molekul klorofil ( Sumber: R.J. Porra, W.A. Thompson, P.E. Kriedemann, Biochimica et Biophysica Acta, 975 (1989) 384-394 )

Sifat fisik klorofil adalah menerima dan atau memantulkannya dalam gelombang yang berlainan (berpendar = berfluorescens). Klorofil banyak menyerap sinar dengan panjang gelombang antara 400-700 nm, terutama sinar merah dan biru. Sifat kimia klorofil menurut antara lain (1) tidak larut dalam air, melainkan larut dalam pelarut organik yang lebih polar, seperti etanol dan kloroform, (2) inti Mg akan tergeser oleh 2 atom H bila dalam suasana asam, sehingga membentuk suatu persenyawaan yang disebut feofitin yang berwarna coklat.

Spektrofotometri UV-Vis merupakan salah satu teknik analisis spektroskopi yang memakai Sumber radiasi eleltromagnetik ultraviolet dekat (190-380) dan sinar tampak (380-780) dengan memakai instrumen spektrofotometer (Mulja dan Suharman, 1995:26). Spektrofotometri UV-Vis melibatkan energi elektronik yang cukup besar pada molekul yang dianalisis, sehingga spektrofotometri UV-Vis lebih banyak dipakai untuk analisis kuantitatif ketimbang kualitatif . (Mulja dan Suharman, 1995: 26).

Gambar 3 gambar spektrofotometer UV VIS ( Anonim: 2015)

Untuk keperluan elusidasi struktur , spektrofotometer tampak pengguna elusidasi struktur spektrofotometer ultrafiolet tampak tidak seluas pektrofotometer inflamerah , resonansi magnet inti dan Spektrofotometer massa . kegunaan spektometer ini terletak pada kemampuan mengukur julah ikatan rangkap dan konjugasi aromatik didalam suatu molekul. Elektron sunyi pada oksigen, nitrogen, dan sulfur dapat juga termasuk dalam perluasan konjugasi dari sistem ikatan rangkap. Jumlah ikatan rangkap atau konjugasi tersebut disebapkan adanya transisi * dan n * dari sistem konjugasi dalam suatu molekul. Beberapa bererapa istilah penting pada spektra elektronik dalam analisa spektrometer yaitu Kromofor adalah gugus tak jenuh kovalen yang menyebapkan serangan elektronik seperti CC, CO dan NO2

Auksokrom gugus jenuh yang bila terikat pada satu klomofor akan mempengaruhi panjang glombang dan intensitas serapan maksimum ( seperti NH2, OH dan Cl ) Pergeseran batokromik ( pergeseran merah ) pergeseran ke arah panjang gelombang yang akibat pelarut atau subtitusi. Pergeseran hipsokromik (pergeseran Biru ) yaitu pergeseran serapan kearah panjang gelombang yang lebih pendek akibat pengaruh subtituse atau pelarut Efek hiperkromok suatu kenaikan intensitas serapan Efek hiperkromok suatu penurunan intensitas serapan

Prinsip Spektrofotometri UV-Vis yakni radiasi pada rentang panjang gelombang 200- 800 nm dilewatkan melalui suatu larutan senyawa. Elekktron elektron ikatan pada suatu molekul menjadi tereksitasi sehingga menempati keadaan kuantum yang lebih tinggi dan dalam penyerapan sebuah energi yang melewati larutan tersebut , dua hukum emperis telah diformulasikan tentang intensitas serapan.

Gambar 4 skema prinsip kerja spektofotometer UV-VIS ( Sumber: Anonim, 2013) Dalam spektofotometer UV-VIS memiliki bagian bagian komponene yang daling melengkapi dalam suatu instrumen spektofotometer UV-VIS, berikut merupakan bagian bagian dari kompoonen spektofotometer UV-VIS.a. Sumber cahayaSumber cahaya yang digunakan harus memiliki memiliki pancaran radiasi stabil dan intensitasnya tinggi. Ada 2 macam:Lampu Tungsten(Wolfram) dan Deuterium/Hidrogen kedua lampu ini memiliki sifat yang berbeda seperti lampu wolfram memiliki umur pemakaian 1000 jam dan digunakan untuk analisis daerah visibel sedangkan lampu deutrium memiliki umur 500 jam dan digunakan untuk analisis UV.)b. Wadah Sampel (cell / kuvet)

Kuvet digunakan untuk menaruh cairan ke dalam berkas cahaya spektrofotometer. Sel harus meneruskan energi cahaya dalam daerah spektral yang diminati.Sel lebih baik bila permukaan optisnya datar. Sel harus diisi sedemikian rupa sehingga berkas cahaya menembus larutan, dengan miniscus terletak seluruhnya diatas berkas. Bila cahaya monokromatik (Io) melalui media (larutan), maka sebagian cahaya tersebut diserap (Ia), sebagian dipantulkan (Ir) , dan sebagian lagi dipancarkan (It)

Keterangan ;

l0 = cahaya monokromatik (lr + lt + la )

lr = cahaya yang dipantulkan

lt = cahaya yang dipancarkan

la= cahaya yang diserap

gambar 5. kuvet beserta cahaya yang mengenai kuvet ( Sumber: Anonim, 2013)

Besarnya la dipengaruhi oleh kepekatan jenis media dan jenis panjang gelombang yang dilalui, terdapat 2 jenis kuvet yang umumnya sering digunakan dalan skala analisa laboraturium yaitu kuvet kwarsa dan gelas, kuvet kwarsa digunakan untuk analisa sinar UV dan umumnya memiliki harga yang yang lebih mahal sedangkan kuvet gelas digunakan untuk analisa sinar VIS

Syarat-syaratCuvet sebagai berikut

1. tidak menyerap sinar yang digunakan

2. tidak berwarna sehingga dapat mentransmisikan semua cahaya

3. permukaannnya secara optis harus benar-benar sejajar

4. harus tahan (tidak bereaksi) terhadap bahan-bahankimia

5. tidak boleh rapuh dan mempunyai bentuk yang sederhana.c. Monochromator

Untuk memecahcahaya polikromatismenjadicahaya tunggal(monokromatis)dengan komponen panjang gelombang tertentu. Bagian-bagianya, yaitu :1. Monokromator Prisma

Prisma akan mendispersikan radiasi elektromagnetik sebesar mungkin supaya di dapatkan resolusi yang baik dari radiasi polikromatis. Cara kerjanya adalah, pertama -tama cahaya dari Sumber masuk melalui entran ceslit. Selanjutnya disejajarkan oleh lensa kolimator, setelah sejajar ditangkap oleh prisma yang akan menguraikan cahaya polikromatik tersebut menjadi cahaya monokromatik, namun uraian cahaya yang dihasilkan belum fokus sehingga sebelum keluar diexit slit akan difokuskan dulu oleh lensa pemfokus. Cahaya yang keluar dari exit slit dipilih dengan cara menggunakan prisma yang diputar dengan micrometer sekrup yang digerakkan oleh motor.

Gambar 6. mekanisme memisahan sinar oleh monokromator prisma ( Sumber: Anonim, 2013)

2. Celah optis

Untuk mengarahkan sinar monokromatis yang diharapkan dari Sumberradiasi. Jika celah pada posisi yang tepat, maka radiasi akan dirotasikan melalui prisma, sehingga diperoleh panjang gelombang yangdiharapkan.3. Filter

Berfungsiuntukmenyerapwarnakomplementer sehinggacahayayang diteruskan merupakan cahaya berwarna yang sesuai dengan panjang gelombang yang dipilih.

d. Detector

Detektor akan menangkap sinar yangditeruskan oleh larutan. Sinar kemudian diubah menjadi sinyal listrik oleh amplifier dan dalam rekorder dan ditampilkan dalam bentuk angka-angka padareader (komputer). Detector dapat memberikan respons terhadap radiasi pada berbagai panjang gelombang. Ada beberapa cara untuk mendeteksi substansi yang telah melewati kolom.. Metode umum yang mudah dipakai untuk menjelaskan yaitu penggunaan serapan ultra-violet. Jumlah cahaya yangdiserap bergantung pada jumlah senyawa yang melewati melalui berkas. Misalnya, aseton menyerap pada panjang gelombang