LABORATORIUM INTRUMEN ANALITIKSEMESTER GANJIL TAHUN AJARAN 2014/2015

MODUL: Penentuan Kadar Kafein Metoda Spektrofotometri UVPEMBIMBING: Nancy Siti DjenarPraktikum: 02 April 2014Penyerahan: 10 April 2014(Laporan)

Oleh

Kelompok : VNama : 1. Nabila Vidiaty Novera131424015 2. Nadhira Rifarni131424016 3. Nisa Mardiyah131424018 Kelas : 1A Teknik Kimia Produksi Bersih

PROGRAM STUDI DIPLOMA IV TEKNIK KIMIAJURUSAN TEKNIK KIMIAPOLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2014

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Spektrofotometri UV merupakan salah satu metode analisis yang dilakukan dengan pangjang gelombang 100-400 nm atau 595299 kJ/mol. Sinar ultraviolet atau sinar ungu terbagi menjadi dua jenis yaitu Ultraviolet jauh Ultaviolet dekatUltraviolet jauh memiliki rentang panjang gelombang 10 200 nm, sedangkan ultraviolet dekat memiliki rentang panjang gelombang 200-400 nm.Cahaya UV tidak bisa dilihat oleh manusia, namun beberapa hewan, termasuk burung, reptil dan serangga seperti lebah dapat melihat sinar pada panjang gelombang UV.Pada spektrofotometer UV biasanya menggunakan lampu deuterium atau disebut juga heavi hidrogen sebagai sumber cahaya. Deuterium merupakan salah satu isotop hidrogen yang memiliki 1 proton dan 1 neutron pada intinya. Deuterium berbeda dengan hidrogen yang hanya memiliki 1 neutron tanpa proton. Air yang atom hidrogennya merupakan isotop deuterium dinamakan air berat (D2O).Air berat digunakan sebagai moderator neutron dan pendingin pada reaktor nuklir. Deuterium juga berpotensi sebagai bahan bakar fusi nuklir komersial. Perlu diketahui air berat yang dibekukan (es) dapat tenggelam dalam air karena massa jenisnya lebih besar dari massa jenis air.Hal ini, tentu berbeda dengan es yang dibuat dari air (H2O) yang mengapung bila dimasukan dalam air karena massa jenisnya lebih kecil dari air.Zat yang dapat dianalisis menggunakan spektrofotometri UV adalah zat dalam bentuk larutan dan zat tersebut tidak tampak berwarna.Jika zat tersebut berwarna maka perlu direaksikan dengan reagen tertentu sehingga dihasilkan suatu larutan tidak berwarna. Namun biasanya zat yang berwarna lebih banyak dianalisis menggunakan spektrofotometri sinar tampak.Senyawa-senyawa organik sebagian besar tidak tidak berwarna sehingga spektrofotometer UV lebih banyak digunakan dalam analisis senyawa organik khususnya dalam penentuan struktur senyawa organik.Larutan-larutan tidak berwarna yang dianalisis menggunakan spektrofotometer UV tidak boleh ada partikel koloid ataupun suspensi.Karena adanya partikel-partikel koloid ataupun suspensi akan memperbesar absorbansi, akibatnya bila dihubungkan dengan rumus yang diturunkan darihukum Lambaert-Beerkonsentrasi zat yang dianalisis makin besar dan apabila digunakan untuk penentuan struktur suatu senyawa maka pita pada spektrum akan melebar dari yang sesungguhnya.Analisis menggunakan sinar ultraviolet biasanya dilakukan menggunakan ultraviolet dekat, sedangkan analisis menggunakan ultraviolet jauh maka instrumen yang digunakan harus dalam keadaan vakum.Hal ini disebabkan jika digunakan ultraviolet jauh maka udara akan ikut menyerap panjang gelombang yang digunakan.Akbatnya kesalahan yang dilakukan makin fatal, karena jika udara ikut menyerap maka absorbansi yang dihasilkan akan makin besar, jika hal ini dihubungkan dengan hukum Lamber-Beer maka konsentrasi zat yang dianalisis lebih tinggi dari yang seharusnya.Perhitungan konsentrasi suatu spesi yang ada dalam suatu larutan dapat dilakukan dengan cara kurva kalibarasi seperti yang telah dijelaskan diSpektrofotometri sinar tampak (Visible).Kafein adalah suatu senyawa organik yang mempunyai nama lain yaitu kafein, tein, atau 1,3,7-trimetilxantin. Kristal kafein dalam air berupa jarum-jarum bercahaya. Bila tidak mengandung air, kafein meleleh pada suhu 2340C 2390C dan menyublim pada suhu yang lebih rendah. Kafein mudah larut dalam air panas dan kloroform, tetapi sedikit larut dalam air dingin dan alkohol (Abraham, 2010)Kafein merupakan jenis alkaloid yang secara alamiah terdapat dalam biji kopi, daun teh, daun mete, biji kola, biji coklat dan beberapa minuman penyegar. Kafein memiliki berat molekul 194,19 gram/mol. Dengan rumus kimia C8H10N8O2dan pH 6,9 (larutan kafein 1 % dalam air ). Secara ilmiah, efek kafein terhadap kesehatan sebetulnya tidak ada, tetapi yang ada adalah efek tak langsungnya seperti menstimulasi pernafasan dan jantung, serta memberikan efek samping berupa rasa gelisah (neuroses), tidak dapat tidur (insomnia) dan denyut jantung tak beraturan (tachycardia). Kopi dan teh banyak mengandung kafein dibandingkan jenis tanaman lain, karena tanaman kopi dan teh menghasilkan biji kopi dan daun teh yang sangat cepat, sementara penghancurannya sangat lambat (Hermanto, 2007:1).

II. PERCOBAAN2.1.Alat dan BahanNoAlatJumlahBahanJumlah

1Kuvet2 buahHCl 0,1 N250 ml

2Batang Pengaduk1 buahKavein (100 ppm)18 ml

3Labu Takar 50 ml5 buahAquadest

4Pipet Ukur2 buah

5Pipet Tetes2 buah

6Gelas kimia 100 ml1 buah

7Gelas kimia 50 ml1 buah

8Alat Spetrofotometer UV-1700 Shimadzu1 buah

9Tissue

10Bola Hisap2 buah

11Botol Semprot1 buah

2.2. Langkah KerjaA. Pembuatan Larutan Standar dan Penentuan Panjang Gelombang Maksimum1. Buat 100 ml induk kafein (100 ppm) dalam larutan HCl 0,1 N2. Buat sederetan larutan standar kafein dengan konsentrasi 2,4,8,12 ppm dalam HCl 0,1 N dari larutan induk diatas, masing-masing dalam labu takar 50 ml.3. Tentukan panjang gelombang maksimum, dengan cara : ukur serapannya (ambil larutan standar 8 ppm) dari berbagai panjang gelombang (dari 380-190 nm)4. Ukur serapan berbagai konsentrasi larutan standar pada panjang gelombang yang sudah ditentukan (no.3)

B. Menyalakan Alat1. Keluarkan silica gel dari sampke compartement2. Nyalakan alat UV-1700 (tombol berada di bagian samping kanan)3. Buka monitor dengan perlahan. Bila layer tampak biru, putar tombol sebelah kanan hingga pada layer monitor tampak initialization4. Tunggu sampai proses inisialisasi selesai dan akan keluar tampilan mode menu

C. Pengukuran spektrum(untuk penentuan Panjang Gelombang Maksimum)1. Pilih menu spektrum (jika dari menu photometric, tekan tombol return (lebih dahulu)2. Tekan angka 2, atur parameter, setting meas mode, scanning range, rec.range , speed, no of scan, display mode3. Masukkan kuvet yang berisi larutan blanko pada reference sample pada sample compartement (kedua-duanya larutan blanko)4. Tekan tombol base corr F1, tunggi sampai dengan : 0,000A (alat akan berbunyi bip-bip)5. Ganti kuvet blanko pada posisi sample (pada bagian depan) dengan kuvet isi larutan standar yang diinginkan6. Tekan timbol start, maka akan muncul spektrum antara Abs dengan wavelength7. Muncul wavelength & absorbance , tampilan kurva A vs lamda (panjang gelombang)8. Tekan tombol data procc F2; Peak(3) untuk mengetahui panjang gelombang maksimum dan absorbansi

D. Pengukuran Photometric(untuk mengukur A atau %T, jika panjang gelombang maksimum sudah diketahui)1. Pilih menu Photometric, yaitu tekan 1, go to WL, isikan nilai panjang gelombang2. Masukkan kuvet yang berisi larutan blanko (kedua-duanya) pada sample compartement3. Tekan tombol auto zero , tunggu sampai dengan A : 0,000 A (alat bunyo bip-bip)4. Ganti kuvet isi blanko dengan kuvet yang berisi larutan sampel yang akan di analisis (terletak di bagian depan)5. Tekan tombol start6. Ganti kuvet sampel dengan larutan sampel yang lain dan tekan start7. Muncul table photometric

E. Pengukuran Quantitativea. Pembuatan Kurva Kalibrasi1. Pilih menu Quantitative dengan cara tekan (3), (jika dari menu spectrum tekan return lebih dahulu)2. Atur parameter : Meas, 1 lamda : isikan nilai panjang gelombang; tekan enter Method; multi point (3); isi jumlah larutan standar yang digunakan enter; orde 1 enter; zero intept NO enter No of meas.1 Unit ppm Data print NO3. Masukkan kuvet isi larutan blanko oada kedua sisi reference sample4. Tekan tombol Auto Zero;, tunggu sampai dengan 0,000 A5. Tekan strart, masukkan nilai konsentrasi larutan standar, tekan enter (pekerjaan tersebut dilanjutkan/diulang sampai selesai)

b. Pengukuran Konsentrasi Sampel1. Tekan return sampai kembali ke menu utama2. Ganti kuvet isi larutan standar dengan larutan sampel yang akan diuji Tekan start3. Ulangi dengan beberapa sampel maka muncul tampilan konsentrasi sampel pada sample table

III. PERHITUNGAN3.1. Konsentrasi Larutan Standara. Kafein 2 ppmV1 N1 = V2 N2V1 . 100 ppm = 50 ml . 2 ppmV1 = 100 ml.ppm /100 ppmV1 = 1 ml

b. Kafein 4 ppmV1 N1 = V2 N2V1 . 100 ppm = 50 ml . 4 ppmV1 = 200 ml.ppm /100 ppmV1 = 2 ml

c. Kafein 8 ppmV1 N1 = V2 N2V1 . 100 ppm = 50 ml . 8 ppmV1 = 400 ml.ppm /100 ppmV1 = 4 ml

d. Kafein 10 ppmV1 N1 = V2 N2V1 . 100 ppm = 50 ml . 10 ppmV1 = 500 ml.ppm /100 ppmV1 = 5 ml

e. Kafein 12 ppmV1 N1 = V2 N2V1 . 100 ppm = 50 ml . 12 ppmV1 = 600 ml.ppm /100 ppmV1 = 6 ml

IV. DATA PENGAMATAN4.1. Pengukuran Spektrum

a. Data penentuan panjang gelombang maksimumPada percobaan digunakan beberapa larutan standar untuk dimasukkan ke dalam kuvet sebagai berikut : Kafein 8 ppm max = 272,4 nmA = 0,104

Kafein 2 ppm max = 201,8 nmA = 0,424

Kafein 12 ppm max = 202,0 nmA = 2,053Dari beberapa data di atas, maka diambil nilai panjang gelombang maksimum dan absorbansi sebesar : max = 272,4 nmA = 0,1044.2. Pengukuran Photometric

a. Tabel photometricNo.AK*A

10,1120,1119

20,2170,2169

30,4340,4344

40,4840,4836

50,5780,5785

4.3. Pengukuran Quantitativea. Pembuatan kurva kalibrasi Tabel pengamatanNo.Konsentrasi (ppm)Absorban (A)

120,103

240,214

380,441

4100,480

5120,583

6Sample : 0,2584,9721

Kurva Kalibrasi

b. Pengukuran konsentrasi sampelSampel dibuat dari limbah larutan standar yang telah digunakan.

SampelAbsorbansi (A)Konsentrasi (c)

10,2584,9721

V. PEMBAHASAN5.1. Nabila Vidiaty N (131424015)Praktikum kali ini bertujuan untuk menentukan kadar kafein yang terkadung dalam sampel. Sebelumnya dilakukan penentuan panjang gelombang maksimal dengan mennguji coba beberapa panjang gelombang dengan selisih 10. Akan tetapi masalah yang dihadapi ketika praktikum yaitu selisih panjang gelombang antara larutan dengan konsentrasi 8 ppm dan 2 ppm memiliki perbedaan yang sangat jauh. Hal serupa pun terjadi saat dilakukan penentuan panjang gelombang pada konsentrasi 12 ppm. Hasil yang didapat pada konsentrasi 8 ppm panjang gelombang 272,4 memiliki nilai absorbansi sebesar 0,104 A. Pada konsentrasi 2 ppm memiliki panjang gelombang maksimal 201,8 dengan absorbansi 0,424 A. Sedangkan pada larutan dengan konsentrasi 12 ppm hasil yang didapat memiliki panjang gelombang maksimal 202,0 dan nilai absorbansi sebesar 2,053A.Hal ini sangat berpengaruh pada penentuan konsentrasi sample. Karena seharusnya pada konsentrasi berapa pun nilai panjang gelombang maksimal pada setiap konsentrasi tetap sama. Hal ini juga bisa disebabkan karena pembuatan larutan standar yang salah prosedur atau kesalahan saat pengukuran larutan induk dan pereaksi.`5.2. Nadhira Rifarni (131424016)Tujuan dari praktikum kali ini adalah bertujuan untuk menentukan kadar kafein dengan metoda spektrofotometri. Alat yang digunakan spektrfotometer UV-1700 Shimadzu. Larutan standar yang digunakan adalah dengan membuat 100 ml larutan induk kafein dalam larutan 01 N HCl dengan konsentrasi 2, 4, 8, 10, dan 12 ppm di setiap 50 ml labu takar.Penentuan panjang gelombang dilakukan dengan selisih 10. Panjang gelombang maksimum diukur dengan cara mengambil larutan standar 8 ppm kedalam kuvet dan memasukan kuvet tersebut ke alat spektrofotometer, lalu didapat hasil yaitu 272,4 nm dengan absorbansi 0,104 A. Sedangkan larutan standar 12 ppm didapat panjang gelombang sebesar 202,0 nm dengan absorbansi 2,053 A. Panjang gelombang 2 ppm adalah 201,8 nm dengan absorbansi 0,424 A. Pada pengukuran konsentrasi sampel limbah, 4,9721 c dengan absorbansi 0,258 A.l 5.3. Nisa Mardiyah (131424018)Pada praktikum kali ini, dilakukan penentuan kadar kafein menggunakan alat spektrofotometri UV. Larutan kafein dijadikan larutan standar dengan beda konsentrasi, yaitu 2 ppm, 4 ppm, 8 ppm, 10 ppm dan 12 ppm. Pertama, pada spektrofotometri UV dilakukan pengukuran spektrum untuk penentuan panjang gelombang maksimum. Ketika kuvet di isi larutan standar 8 ppm, panjang gelombang maksimum yang didapatkan adalah 272,4 nm sedangkan absorbansi 0,104. Untuk larutan standar 2 ppm didapat panjang gelombang maksimum 201,8 nm dan absorbansi 0,424 sedangkan untuk larutan standar 12 ppm didapat panjang gelombang 202,0 dan absorbansi 2,053. Dari ketiga konsentrasi larutan standar, memiliki selisih nilai panjang gelombang maksimum yang besar, padahal seharusnya dari ketiga larutan tersebut panjang gelombang maksimumnya tidak terlalu beda jauh. Hal ini disebabkan karena pembuatan larutan standar yang kurang benar. Dengan demikian, panjang gelombang maksimum yang diambil yaitu sebesar 272,04 nm dengan absorbansi 0,104.Kedua, dilakukan pengukuran photometric untuk mengukur A atau %T. Pada alat spektrofotometri UV, nilai A dapat dengan otomatis terlihat untuk masing-masing konsentrasi. Konsentrasi larutan standar 2 ppm memiliki absorbansi 0,112; 4 ppm memiliki absorbansi 0,217; 8 ppm memiliki absorbansi 0,434; 10 ppm memiiki absorbansi 0,484; dan 12 ppm memiliki absorbansi 0,5785. Dari data yang diperoleh, nilai absorbansi mengalami peningkatan seiring dengan peningkatan konsentrasi. Dengan demikian, nilai absorbansi itu berbanding lurus dengan konsentrasi.Ketiga, dilakukan pengukuran kuantitatif yang terdiri dari pembuatan kurva kalibrasi dan pengukuran konsentrasi sampel. Pada pembuatan kurva kalibrasi, dimasukkan data konsentrasi dan absorbansi dari larutan standar. Kurva kalibrasi yang dihasilkan berbentuk linear karena konsentrasi berbanding lurus dengan nilai absorbansi.Setelah itu, dilakukan pengukuran konsentrasi sampel. Sampel yang digunakan berupa limbah larutan standar yang habis dipakai. Pada alat spektrofotometri UV, terbaca besarnya konsentrasi larutan sampel yaitu 4,9721 dengan absorbansi 0,258.

VI. KESIMPULAN Pada praktikum kali ini dapat disimpulkan nilai panjang gelombang maksimum larutan standar kafein adalah 272,4 nm dan absorbansinya 0,104. Dari hasil pengujian sample, didapatkan nilai absorbansi sample berypa limbah larutan standar 0,258. Konsentrasi kafein terlarut dalam sample 4,9721 ppm.