Laporan Praktikum Kimia Analitik 2: Percobaan 5 (Analisis Fosfor dan Krom(IV) Secara Spektrofotometri UV-Vis)

Laporan Praktikum Kimia Analitik 2: Percobaan 5 (Analisis Fosfor dan Krom(IV) Secara Spektrofotometri UV-Vis)

Master 2

Pembahasan Analisis Fosfor dan Krom (VI) secara spktrofotometri UV-Vis

Pada percobaan kali ini akan dibahas mengenai analisis fosfor dan krom (VI) secara spektrofotometri UV-Vis yang bertujuan untuk menentukan konsentrasi fosfat dalam sampel dan menentukan konsentrasi krom (VI) dalam sampel. Dalam menganalisis fosfor, pereaksi yang digunakan adalah ammonium molibdovanadat, sedangkan dalam analisis krom (VI) pereaksi yang digunakan adalah difenilkarbazida.

Sebelum menganalisis, larutan stok fosfor dan krom harus diencerkan terlebih dahulu menjadi konsentrasi yang lebih rendah.  Pada konsentrasi tinggi, jarak rata-rata diantara molekul pengabsorbsi menjadi kecil sehingga masing-masing molekul mempengaruhi distribusi muatan molekul lainnya. Interaksi ini dapat mengubah kemampuan suatu molekul untuk mengadsorbsi cahaya pada panjang gelombang yang diberikan.

Panjang gelombang (lamda) dimana suatu larutan zat uji memiliki serapan maksimum disebut panjang gelombang maksimum. (lamda maks). Setiap senyawa termasuk fosfor dan krom (VI) mempunyai (lamda maks) masing-masing, sehingga perlu dilakukan penentuan lamda maks sebelum penentuan absorbansi fosfor pada spektrofotometri,. Panjang gelombang maksimum dapat ditentukan dengan cara membuat spectrum penyerapan dari larutan zat uji dengan konsentrasi yang sama. Dari cara tersebut, diperoleh panjang gelombang yang dibandingkan dengan panjang gelombang serapan lainnya. Pengamatan terhadap lamda maks dapat diketahui dengan melihat nilai absorbansi yang paling besar.

Dalam setiap pengukuran spektrofotometri harus terdapat larutan blanko. Blanko adalah larutan yang mempunyai perlakuan yang sama dengan analat tetapi tidak mengandung komponen analat.  Tujuan pembuatan larutan blanko ini adalah untuk mengetahui besarnya serapan oleh zat yang bukan analat. Larutan blanko biasannya digunakan dalam proses kalibrasi alat spektrofotometer dalam membandingkan dengan analisis larutan sampel. Selain itu larutan blanko dapat digunakan dalam menstabilakan absorbansi akibat perubahan voltase dari sumber cahaya, sehingga dalam analisisnya larutan blanko selalu diujikan terlebih dahulu sebelum larutan sampel yang akan dianalisis.

Metode spektrofotometri uv-vis adalah pengukuran serapan cahaya di daerah ultraviolet (200-400 nm) dan sinar tampak (400-800 nm) oleh suatu senyawa. Serapan cahaya uv atau cahaya tampak mengakibatkan transisi elektronik, yaitu promosi elektron-elektron dari orbital keadaan dasar yang berenergi rendah ke orbital keadaan tereksitasi berenergi lebih tinggi. Cahaya tampak yang diserap oleh suatu senyawa akan diteruskan dengan intensitas yang lebih rendah dan memancarkan warna yang lain. Sinar yang diteruskan ini kemudian dipancarkan sebagai sinyal dan di tangkap oleh detector sebagai nilai absorbansi. Panjang gelombang cahaya UV atau cahaya tampak bergantung pada mudahnya promosi elektron.

Analisis fosfor dengan ammonium molibdovanadat

Ada beberapa tahapan yang harus dilakukan dalam menentukan konsentrasi fosfor dalam sampel. Tahap pertama adalah penentuan waktu kestabilan kompleks, tahap kedua adalah pembuatan kurva kalibrasi, dan tahap ketiga adalah penentuan absorbansi sampel. Percobaan ini menggunakan lima larutan standar 2,4,6,8,10 ppm yang harus dibuat terlebih dahulu dari larutan stok P 100 ppm.

Analisis fosfor dilakukan dengan menggunakan pereaksi ammonium molibdovanadat. Tujuan penambahan pereaksi tersebut adalah untuk memberikan warna yang khas dalam larutan, yaitu warna kuning akibat adanya senyawa kompleks yang terbentuk. Warna inilah yang merupakan salah satu syarat yang harus ada pada larutan dalam menggunakan teknik UV-Vis. Kemudian penambahan pereaksi tersebut menghasilkan senyawa molibdovanadofosfat yang stabil, sehingga tidak terjadi pengaruh perubahan warna dalam larutan. Reaksi yang terjadi saat penambahan adalah

(REAKSI)

Interferensi yang mungkin terjadi dalam percobaan ini adalah adanya garam-garam silikat, arsenat, dari logam-logam, Fe, Cu dan Ni. Gangguan tersebut dapat membuat kesalahan nilai absorbansi yaitu pembacaan daya serap sinar oleh molekul garam tersebut oleh sistim pembaca hasil. Interferensi tersebut dapat diminimalisir dengan pemilihan panjang gelombang yang sesuai dengan unsur yang ingin di analisis. Panjang gelombang yang digunakan dalam analisis fosfor adalah 400 nm. Interferensi yang mungkin terjadi lainnya adalah adanya pengaruh ion florida, sehingga untuk mengatasinya adalah dengan menambahkan asam nitrat pekat (HNO3) dalam larutan yang ingin dianalisis.

            Dalam penentuan fosfor, waktu kestabilan kompleks perlu ditentukan karena waktu tersebut merupakan waktu yang dibutuhkan senyawa dan pengompleksnya untuk membentuk senyawa kompleks yang stabil. Waktu dimana terjadinya kestabilan senyawa kompleks ditandai dengan besarnya nilai absorbansi yang terlihat. Dalam penentuannya menggunakan satu sampel standar 6 ppm. Dari hasil terlihat, nilai absorbansi terbesar berada pada menit ke.. sehingga waktu kestabilan kompleks senyawa ini adalah…

            Penentuan kurva kalibrasi dilakukan terhadap 5 larutan standar berkonsentrasi masing-masing 2,4,6,8,10 ppm. Kelima larutan standar diukur absorbansinya dengan panjang gelombang maksimum dan waktu kestabilan kompleks maksimum. Sehingga didapatkan hasil berupa nilai absorbansi yang selalu naik bersamaan dengan kenaikan konsentrasi larutan standar.  Dari hasil tersebut kemudian di proyeksikan ke dalam grafik, sehingga terlihat garis linear dengan persamaan garis y = 0,2494x – 0,4741 dengan r2 = 0,9109.  Sedangkan, pada tahap lain diketahui absorbansi fosfor dalam sampel adalah 0,392. Absorbansi sampel merupakan intersep y dari persamaan garis kurva kalibrasi diatas, dan variable x merupakan konsentrasi yang dapat dicari. Dengan perhitungan, dapat diketahui konsentrasi fosfor dalam sampel sebesar…..

Analisis Krom (VI) Secara Spektrofotometri

            Dalam penentuan konsentrasi Krom (VI) secara spektrometri, ada beberapa tahapan yang harus dikerjakan, yaitu penentuan panjang gelombang maksimum, pembuatan grafik kalibrasi, dan uji pengaruh Cr (III) terhadap penentuan Cr(VI). Larutan standar yang digunakan memiliki variasi konsentrasi yang berbeda, yaitu 0,1 ; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 ppm. Percobaan ini menggunakan variasi penambahan asam yang berbeda, yaitu HCl dan H2SO4.

            Penggunaan spektrofotometri visible mensyaratkan setiap larutan yang harus diuji harus mengandung kromofor(warna). Pereaksi yang digunakan dalam percobaan ini adalah senyawa 1,5-difenilkarbazida. Dalam suasana asam, senyawa ini  akan bereaksi dengan Cr (VI) menghasilkan senyawa kompleks yang berwarna merah-ungu. Reaksi pengkompleksan yang terjadi hanya bisa dalam keadaan asam, dalam keadaan yang lain, produk yang dihasilkan tidak akan stabil, Reaksi yang terjadi saat penambahan larutan 1,5 difenilkarbazida 0,01 % adalah sebagai berikut.

REAKSI CUUUY !!!

            Seperti yang sudah dijelaskan di awal tadi bahwa perocbaan ini menggunakan variasi penambahan asam yang berbeda. Hal yang harus kita tahu dalam penambahan asam ini bertujuan untuk menghilangkan interferensi yang mungkin terjadi akibat adanya Mo(VI), Hg(I), Hg(II), Fe(III) dan V. Dalam asam, anion-anion akan selektif mengikat logam-logam yang dibutuhkan untuk membentuk senyawa kompleks yang larut, dan mencegah pembentukan logam lain yang tak larut, sehingga dalam penentuan krom (VI), nilai absorbansi yang dihasilkan akan lebih efektif dan tidak terganggu oleh interferensi logam yang lain. Sedangkan, variasi asam bertujuan untuk mengetuahui diantara HCl atau H2SO4, manakah yang mempunyai kemampuan asam lebih baik dalam mencegah interferensi yang terjadi pada analisis crom (VI).

            Penentuan panjang gelombang dilakukan pada 540-560 nm dengan interval 5 nm. Dari hasil dapat diketahui bahwa nilai absorbansi yang terbesar merupakan bentuk dari panjang gelombang maksimum. Panjang gelombang maksimum dalam semua larutan asam baik HCl, maupun H2SO4 pada penentuan krom (VI) ini adalah 545nm. Panjang gelombang inilah yang kemudian akan diujicobakan terhadap lima larutan standar dalam pembuatan kurva kalibrasi.

            Larutan standar dalam konsentrasi berbeda yang diujikan dapat mengetahui besarnya absorbansi yang dihasilkan dari tiap-tiap larutan standar. Sehingga didapatkan hasil berupa nilai absorbansi yang selalu naik bersamaan dengan kenaikan konsentrasi larutan standar. Persamaan garis yang didapat dalam larutan asam HCl adalah y=1.127x-0,0229 dengan r2=0,9566 sedangkan dalam larutan H2SO4 persamaan garisnya adalah y=1.24 x – 0,005 dengan r2=0,9964. Sedangkan, pada tahap lain diketahui absorbansi sampel Cr (VI) dalam HCl sebesar 0,141, dan dalam H2SO4 sebesar 0,236. Absorbansi sampel kemudian merupakan intersep y dari persamaan garis kurva kalibrasi, dan variable x yang merupakan konsentrasi yang dapat dicari. Dengan perhitungan, dapat diketahui konsentrasi Cr dalam sampel dengan larutan HCl sebesar….., sedangkan dalam H2SO4 adalah

            Dari hasil diatas, dapat diketahui bahwa asam sulfat (H2SO4) mempunyai sifat keasaman yang lebih baik daripada asam klorida. Hal ini terbukti dari kurva kalibrasi yang dihasilkan, mempunyai regresi yang lebih mendekati nilai 1, atau dalam kata lain grafik yang dihasilkan lebih linear daripada grafik asam klorida. Pengaruh tersebut disebabkan pengompleksan dengan asam sulfat dapat mempertahankan warna yang dihasilkan dari senyawa kompleks, sehingga absorbansi dengan menggunakan UV-Vis dapat lebih akurat dalam menentukan fosfor.

            Pada tahap terakhir, uji pengaruh Cr (III) terhadap penentuan Cr (VI) dapat diketahui bahwa penambahan Cr(III) dengan konsentrasi berapapun tidak akan mempengaruhi nilai absorbansi yang signifikan pada penentuan Cr(VI). Hal tersebut membuktikan bahwa pereaksi yang digunakan yaitu 1,5-difenilkarbazida dapat membentuk senyawa kompleks yang stabil dan tidak terpengaruh reaksi redoks. Dan juga asam yang ditambahkan dapat mencegah interferensi yang mungkin terjadi, sehingga dihasilkan nilai absorbansi Cr(VI) yang optimum.