Kamis, 20 Februari 2014

ANALISIS MULTI KOMPONEN CAMPURAN KOBALT DAN KROM



PERCOBAAN I

ANALISIS MULTI KOMPONEN CAMPURAN KOBALT DAN KROM


       I.            Tujuan
Mengetahui cara analisis multi komponen campuran kobalt dan krom.

    II.            Tinjauan Pustaka
Menurut Anonim (2012), kobalt adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Co dan nomor atom 27. Elemen ini biasanya hanya ditemukan dalam bentuk campuran di alam. Elemen bebasnya, diproduksi dari peleburan reduktif, adalah logam berwarna abu-abu perak yang keras dan berkilau.
Ketersediaan unsur kimia kobal tersedia di dalam banyak formulasi yang mencakup kertas perak, potongan, bedak, tangkai, dan kawat.
Menurut Anonim (2012), kromium adalah sebuah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Cr dan nomor atom 24.
Kromium trivalen (Cr(III), atau Cr3+) diperlukan dalam jumlah kecil dalam metabolisme gula pada manusia. Kekurangan kromium trivalen dapat menyebabkan penyakit yang disebut penyakit kekurangan kromium (chromium deficiency). Kromium merupakan logam tahan korosi (tahan karat) dan dapat dipoles menjadi mengkilat. Dengan sifat ini, kromium (krom) banyak digunakan sebagai pelapis pada ornamen-ornamen bangunan, komponen kendaraan, seperti knalpot pada sepeda motor, maupun sebagai pelapis perhiasan seperti emas, emas yang dilapisi oleh kromium ini lebih dikenal dengan sebutan emas putih.
Spektrofotometri merupakan suatu metoda analisa yang didasarkan pada pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu lajur larutan berwarna pada panjang gelombamg spesifik dengan menggunakan monokromator prisma atau kisi difraksi dengan detektor fototube. Benda bercahaya seperti matahari atau bohlam listrik memancarkan spektrum yang lebar terdiri atas panjang gelombang. Panjang gelombang yang dikaitkan dengan cahaya tampak itu mampu mempengaruhi selaput pelangi mata manusia dan karenanya menimbulkan kesan subyektif akan ketampakan (vision). Dalam analisis secara spektrofotometri terdapat tiga daerah panjanggelombang elektromagnetik yang digunakan, yaitu daerah UV (200 – 380nm), daerah visible (380  –  700 nm), daerah inframerah (700 – 3000 nm)(Khopkar, 1990).
Spektrofotometri visible disebut juga spektrofotometri sinar tampak. Yang dimaksud sinar tampak adalah sinar yang dapat dilihat oleh mata manusia. Cahaya yang dapat dilihat oleh mata manusia adalah cahaya dengan panjang gelombang 400-800 nm dan memiliki energi sebesar 299–149 kJ/mol (Anonim, 2012).
Pada spektrofotometer sinar tampak, sumber cahaya biasanya menggunakan lampu tungsten yang sering disebut lampu wolfram. Wolfram merupakan salah satu unsur kimia, dalam tabel periodik unsur wolfram termasuk golongan unsur transisi tepatnya golongan VIB atau golongan 6 dengan simbol W dan nomor atom 74. Wolfram digunakan sebagai lampu pada spektrofotometri tidak terlepas dari sifatnya yang memiliki titik didih yang sangat tinggi yakni 5930 °C (Anonim, 2012).
Menurut Anonim (2012), berikut adalah 2 jenis spektronic 20 yang bekerja pada rentang panjang gelombang sinar tampak. Gambar pertama merupakan spectronic-20 lama yang sudah jarang bahkan mungkin tidak diproduksi lagi. Sedangkan gambar kedua adalah spectronic-20 terbaru.
Panjang gelombang yang digunakan untuk melakukan analisis adalah panjang gelombang dimana suatu zat memberikan penyerapan paling tinggi yang disebut λmaks. Hal ini disebabkan jika pengukuran dilakukan pada panjang gelombang yang sama, maka data yang diperoleh makin akurat atau kesalahan yang muncul makin kecil (Anonim, 2012).
Berdasarkan hukum Beer absorbansi akan berbanding lurus dengan konsentrasi, karena b atau l harganya 1 cm dapat diabaikan dan ε merupakan suatu tetapan. Artinya konsentrasi makin tinggi maka absorbansi yang dihasilkan makin tinggi, begitupun sebaliknya konsentrasi makin rendah absorbansi yang dihasilkan makin rendah (Anonim, 2012).
Kromium dan ion kobalt menyerap cahaya tampak meskipun maximal absorbansi mereka cukup baik dipisahkan. Dengan mengukur absorbansi pada dua panjang gelombang yang berbeda dari larutan yang mengandung ion, adalah mungkin untuk secara bersamaan menentukan konsentrasi dari setiap ion dalam larutan. Sebuah larutan tidak diketahui mengandung spesies d analisis menggunakan spektrofotometer  (Anonim, 2012).
Menurut Sikanna, R. (2012), Terdapat dua kemungkinan apabila dua komponen yang berlainan dicampurkan dalam satu larutan. Adanya interaksi akan merubah spektrum absorpsi dimana absorpsi larutan campuran akan merubah jumlah aljabar dari absrpsi dua larutan dari masing-masing komponen yang terpisah. Jadi, spektrum absorpsinya merupakan campuran bersifat aditif.
Menurut Sikanna, R. (2012), analisa benar yang dapat dilakukan dengan perhitungan menggunakan hukum Lambert-Beer.
A = a b c
Bila menggunakan kuvet yang sama maka A = k. C
Karena dalam percobaan ini hanya ada dua komponen maka diperlukan persamaan dari dua panjang gelombang berlainan agar C1 dan C2 dapat juga dihitung, jadi :
A1 = k11 C1 + K12 C2
A2 = k21 C1 + K22 C2
K dapat diperoleh dari kemiringan kurva standar sedangkan A dari hasil pengukuran.




 III.            Alat dan Bahan
3.1  Alat
1.      Spektronik 20
2.      Gelas ukur 25 mL
3.      Pipet tetes
4.      Labu ukur 25 mL
5.      Gelas kimia
6.      Kuvet
7.      Erlenmeyer 25 mL
8.      Botol semprot
9.      Rak tabung
3.2  Bahan
1.      Tissue
2.      Larutan Kromium (III) Klorida
3.      Larutan Kobalt (II) Klorida
4.      Akuades




 IV.            Prosedur Kerja
1.      Keaditifan absorbansi larutan Cr3+ dan Co2+
a.       Menyiapkan larutan :
·         Mengencerkan larutan CrCl3 0,188 M menjadi larutan dengan konsentrasi 0,02 M
·         Mengencerkan larutan CoCl2 0,188 M menjadi larutan dengan konsentrasi 0,075 M
·         Mencampurkan larutan CrCl3 0,02 M dengan CoCl2 0,075 M ke dalam labu ukur 25 ml.
b.      Mengukur absorbansi ketiga larutan diatas pada panjang gelombang 400 – 620 nm, tiap kenaikan 20 nm dengan air sebagai blanko.
c.       Berdasarkan data yang diperoleh dibuatlah dalam satu kertas grafik spektrum absorpsi masing-masing dari ketiga larutan tersebut kemudian menjumlahkan spektrum absorbsi Cr3+ dan Co2+. Memeriksa keaditifannya.
2.      Nilai k
a.       Dari grafik diatas menentukan nilai atau letak puncak maksimum spektrum Cr3+ dan Co2+.
b.      Menyiapkan larutan Cr3+ dan Co2+ dengan konsentrasi :
Cr3+    : 0,01; 0,02; 0,03; 0,04; 0,05 M
Co2+   : 0,0188; 0,0375; 0,0564; 0,0752 M
Menukur absorbans masing-masing pada λCr dan λCo. Maka dapat membuat 4 (empat) kurva standar :
                                                            i.            Cr3+ pada λCr
                                                          ii.            Cr3+ pada λCo
                                                        iii.            Co2+ pada λCr
                                                        iv.            Co2+ pada λCo
Menghitung nilai k pada masing-masing panjang gelombang tersebut.


3.      Analisa Contoh Campuran
Menetapkan komposisi campuran yang diberikan dengan jalan mengukur A (absorban) larutan itu pada λCr dan λCo dan dari nilai-nilai k yang sudah diperoleh.





    V.            Hasil Pengamatan
1.      Keaditifan absorbansi larutan Cr3+ 0,188 M, Co2+ 0,188 M dan Cr3+ 0,188 M + Co2+ 0,188 M
λ
Absorbansi (A)
Cr3+
Co2+
Campuran Cr3+ + Co2+
400
0,322
0,079
0,188
420
0,307
0,048
0,183
440
0,237
0,076
0,155
460
0,162
0,03
0,123
480
0,12
0,035
0,092
500
0,128
0,044
0,096
520
0,161
0,039
0,107
540
0,213
0,043
0,127
560
0,27
0,039
0,141
580
0,284
0,017
0,153
600
0,256
0,003
0,142
620
0,202
0,01
0,124
2.      Nilai k
a.       Untuk Larutan Cr3+
Sampel
A (λmaks Cr = 400)
A (λmaks Co = 400)
Cr3+ 0,01
0,199
0,190
Cr3+ 0,02
0,465
0,470
Cr3+ 0,03
0,625
0,317
Cr3+ 0,04
0,654
0,658
Cr3+ 0,05
0,586
0,625

b.      Untuk Larutan Co2+
Sampel
A (λmaks Cr = 400)
A (λmaks Co = 400)
Co2+ 0,0188
0,068
0,034
Co2+ 0,0376
0,010
0,016
Co2+ 0,0564
0,073
0,061
Co2+ 0,0752
0,048
0,064



 VI.            Analisa Data
1.      Keaditifan absorbansi larutan Cr3+, Co2+ dan Cr3+ + Co2+.
a.       Cr3+
b.      Co2+


c.       Cr3+ + Co2+
2.      Nilai k
a.       Kurva standar Cr3+ pada λCr
Perhitungan regresi :
x
y
x.y
x2
0,01
0,199
0,00199
0,0001
0,02
0,465
0,0093
0,0004
0,03
0,625
0,01875
0,0009
0,04
0,654
0,02616
0,0016
0,05
0,586
0,0293
0,0025
0,15
2,529
0,0855
0,0055
0,5058
0,03
b =
   =
=
=
= 9,63
y = ȳ + b ( x – x)
y1                         = 0,5058 + 9,63 ( 0,01- 0,03 ) = 0,3132
y2= 0,5058 + 9,63 ( 0,02 - 0,03)=  0,4095
y3                         = 0,5058 + 9,63 ( 0,03 - 0,03) = 0,5058
y4= 0,5058 + 9,63 ( 0,04 - 0,03)  = 0,6021
y5= 0,5058 + 9,63 ( 0,05 - 0,03)  = 0,6984
a.       Sebelum regresi


b.      Setelah regresi
Penentuan nilai k :
Tg α  =
          =      
          =
= 9,63
K       = 2,303 x Tg α
          = 2,303 x 9,63
          = 22,17789
b.      Kurva standar Cr3+ pada λCo
Perhitungan regresi :
x (M)
y (A)
x2
xy
0,01
0,19
0,0001
0,0019
0,02
0,47
0,0004
0,0094
0,03
0,617
0,0009
0,01851
0,04
0,658
0,0016
0,02632
0,05
0,625
0,0025
0,03125
∑x = 0,15
∑y = 2,56
∑x2 = 0,0055
∑xy = 0,08738
x = 
y  =
b       =
=
=
=
= 10,58

y=  y + b ( x – x)
y1 = 0,512 + 10,58 (0,01-0,03) = 0,3004    
y2 = 0,512 + 10,58 (0,02-0,03) = 0,4062    
y3 = 0,512 + 10,58 (0,03-0,03) = 0,512      
y4 = 0,512 + 10,58 (0,04-0,03) = 0,6178
y5 = 0,512 + 10,58 (0,05-0,03) = 0,7236


Sebelum regresi
Setelah regresi
Penentuan nilai k :
Tg α  =
          =        
          =
          = 10,38
K       = 2,303 x Tg α
          = 2,303 x 10,38
          = 23,90514

c.       Kurva standar Co2+ pada λCr
x
y
x.y
x2
0,0188
0,068
0,0012784
0,00035344
0,0376
0,01
0,000376
0,00141376
0,0564
0,073
0,0041172
0,00318096
0,0752
0,048
0,0036096
0,00565504
0,188
0,199
0,0093812
0,0106032
0,0975
0,047
b =
   =
=
=
= 0,481665912
y = ȳ + b ( x – x )
y1                         = 0,0975+ 0,481665912 (0,0188 - 0,047)       = 0,0839
y2= 0,0975+ 0,481665912 (0,0376 - 0,047)        = 0,0929
y3                         = 0,0975+ 0,481665912 (0,0564 - 0,047)       = 0,1020
y4= 0,0975+ 0,481665912 (0,0752 - 0,047)        = 0,1110
c.       Sebelum regresi
d.      Setelah regresi
Penentuan nilai k :
Tg α  =
          =       
          =
          = 0,4840
K       = 2,303 x Tg α
          = 2,303 x 0,4840
          = 1,1146
d.      Kurva standar Co2+ pada λCo
Perhitungan regresi :
x
y
x.y
x2
0,0188
0,034
0,0006392
0,00035344
0,0376
0,016
0,0006016
0,00141376
0,0564
0,061
0,0034404
0,00318096
0,0752
0,064
0,0048128
0,00565504
0,188
0,175
0,009494
0,0106032
0,04375
0,047
b =
   =
=
=
= 0,718085106
y = ȳ + b ( x – x )
y1= 0,04375+ 0,718085106 (0,0188 - 0,047)      = 0,0235
y2= 0,04375+ 0,718085106 (0,0376 - 0,047)      = 0,037
y3                         = 0,04375+ 0,718085106 (0,0564 - 0,047)     = 0,0505
y4= 0,04375+ 0,718085106 (0,0752 - 0,047)      = 0,0639
e.       Sebelum regresi
f.       Setelah regresi


Penentuan nilai k :
Tg α  =
          =       
          =
          = 0,7127
K       = 2,303 x Tg α
          = 2,303 x 0,7127
          = 1,6415
3.      Analisis contoh campuran
A = k. C                      C         =
a.       Kurva standar Cr3+ pada λCr
·         0,01
C         =
=
= 8,97 x
·         0,02
C        =
=
= 0,0209
·         0,03
C        =
=  
= 0,0281
·         0,04
C        =
=  = 0,0294
·         0,05
C      =
=
= 0,0264
b.      Kurva standar Cr3+ pada λCo
·         0,01
C         =
=
= 7,94 x
·         0,02
C        =
=
= 0,0196
·         0,03
C        =
=  
= 0,0258
·         0,04
C        =
=  
= 0,0275
·         0,05
C      =
=
= 0,0261


c.       Kurva standar Co2+ pada λCr
·         0,0188
C   =
=
= 0,0610
·         0,0376
C         =
=
= 8,97 x
·         0,0564
C         =
=
= 0,0654
·         0,0752
C      =
=
= 0,0430
d.      Kurva standar Co2+ pada λCo
·         0,0188
C   =
=
= 0,0207
·         0,0376
C   =
=
= 9,74 x
·         0,0564
C   =
=
= 0,0371
·         0,0752
C   =
=
= 0,0389



VII.            Pembahasan
Kobalt adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Co dan nomor atom 27. Elemen ini biasanya hanya ditemukan dalam bentuk campuran di alam. Elemen bebasnya, diproduksi dari peleburan reduktif, adalah logam berwarna abu-abu perak yang keras dan berkilau. Kromium adalah sebuah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Cr dan nomor atom 24.
Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui cara menganalisis multi komponen campuran kobalt dan krom dengan menggunakan spektronik 20.
Spektrofotometri visible disebut juga spektrofotometri sinar tampak. Yang dimaksud sinar tampak adalah sinar yang dapat dilihat oleh mata manusia. Cahaya yang dapat dilihat oleh mata manusia adalah cahaya dengan panjang gelombang 400-800 nm. Salah satu contoh spektrofotometer sinar tampak yaitu spektronik 20.
Prosedur pertama yaitu memeriksa keaditifan larutan Cr3+ dan Co2+. Langkah pertama yaitu mengencerkan larutan CrCl3 0,188 M menjadi larutan dengan konsentrasi 0,02 M. Setelah itu mengencerkan larutan CoCl2 0,188 M menjadi larutan dengan konsentrasi 0,075 M. Mencampurkan larutan CrCl3 0,02 M dengan CoCl2 0,075 M ke dalam labu ukur 25 ml. Kemudian melakukan pengukuran absorbansi pada panjang gelombang 400 – 620 nm, tiap kenaikan 20 nm dengan air sebagai blanko. Pengukuran ini dilakukan untuk melihat apakah terjadi perbedaan absorbansi antara larutan Cr3+, Co2+ dan larutan campuran Cr3+ dan Co2+.
Kemudian membuat 3 kurva dari hasil pengamatan yang diperoleh. Dari hasil pengamatan ini dketahui bahwa panjang gelombang maksimum Cr3+, Co2+ dan Larutan campuran Cr3+ + Co2+ adalah 400 nm. Hal ini tidak sesuai dengan literatus, karena interkasi antara dua komponen akan menyebabkan adanya perubahan spektrum absorbansi, tetapi dari dari hasil percobaan menghasilkan hasil yang sama yaitu 400 nm panjang gelombang maksimumnya. Menurut Sikanna, R. (2012), apabila dua komponen yang berlainan dicampurkan dalam satu larutan dan dengan adanya interaksi maka akan merubah spektrum absorbsinya. Menurut Anonim (2012), Perubahan tersebut dapat disebabkan oleh interaksi dua komponen tersebut yang dapat mengubah kemampuan mereka untuk menyerap panjang gelombang tertentu dari sumber radiasi. Karena  luasnya interaksi bergantung terhadapat konsentrasi, terjadinya fenomena ini dapat  menyebabkan penyimpangan dari hubungan linier antara serapan dan konsentrasi. Efek yang sama kadang-kadang diamati dalam larutan yang mengandung konsentrasi tinggi elektrolit. Kedekatan ion (selain faktor lain seperti temperatur) mengubah absorptivitas molar dari spesies menyerap. Menurut Anonim (2012), hal ini terjadi disebabkan adanya interaksi antara molekul ion krom dan kobalt sehingga mempengaruhi jumlah aljabar dari absorpsi dua larutan masing-masing komponen yang terpisah. Dari hasil pengamatan yang diperoleh larutan tidak bersifat aditif dikarenakan ketiga larutan menghasilkan panjang gelombang masimum yang sama yaitu 400 nm, karena campuran tersebut dikatakan aditif apabila menghasilkan absorbansi berbeda dari komponennya.
Prosedur kedua yaitu penentuan nilai k, dimulai dengan menyiapkan larutan dengan konsentrasi Cr3+ yaitu 0,01; 0,02; 0,03; 0,04; 0,05 M, Co2+ yaitu 0,0188; 0,0375; 0,0564; 0,0752 M. Kemudian mengukur masing-masing konsentrasi larutan pada λmaks Cr3+  dan λmaks Co2+.  Menurut Anonim (2012), berdasarkan hukum Beer absorbansi akan berbanding lurus dengan konsentrasi. Jadi semakin besar konsentrasi maka semakin tinggi nilai absorbansi yang diperoleh, dari hasil pengamatan yang diperoleh hanya satu yang sesuai literatur yaitu pengukuran konsentrasi Cr3+ λmaks Co2+. Hal ini dapat terjadi kesalahan pada proses pengenceran. Dan tidak steril ketika melakukan pengukuran absorbansi.
Maka dari hasil pengukuran absorbansi tersebut dapat membuat 4 (empat) kurva standar yaitu kurva standar Cr3+ pada λmaks Cr3+  , Kurva standar Cr3+ pada λmaks Co2+, kurva standar Co2+ pada λmaks Cr3+ dan kurva standar Co2+ pada λmaks Co2+. Nilai K masing–masing adalah 22,17789; 23,90514; 1,1146 dan 1,6415. Dari hasil yang diperoleh bahwa nilai k dari larutan akan selalu lebih tinggi nilainya, apabila dilakukan pada panjang gelombang pada sesama jenis atomnya.
Prosedur yang terakhir adalah menentukan komposisi campuran yang sebelumnya telah diukur A (absorban) larutan itu tersebut pada λCr dan λCo. Komposisi untuk pengukuran Cr3+ pada λCr  dan Cr3+ pada λCo dengan konsentrasi 0,01; 0,02; 0,03; 0,04; 0,05 M adalah masing-masing adalah 8,97 x ; 0,0209; 0,0281; 0,0294; 0,0264 dan 7,94 x ; 0,0196; 0,0258; 0,0275; 0,0261. Sedangkan komposisi pada pengukuran Co2+ pada λCr dan Co2+ pada λCo dengan konsentrasi 0,0188; 0,0375; 0,0564; 0,0752 M masing-masing adalah 0,0610; 8,97 x ; 0,0654; 0,0430 dan 0,0207; 9,74 x ; 0,0371; 0,0389.




VIII.            Penutup
7.1  Kesimpulan
Dari hasil pengamatan yang diperoleh da[at disimpulkan sebagai berikut
1.      Campuran Cr3+ + Co2+ dapat dianalisis dengan menggunakan spektrofotometri visibel yaitu spektronik 20.
2.      Kobalt adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Co dan nomor atom 27.
3.      Kromium adalah sebuah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Cr dan nomor atom 24.
4.      Spektrofotometri visible disebut juga spektrofotometri sinar tampak. Yang dimaksud sinar tampak adalah sinar yang dapat dilihat oleh mata manusia yaitu panjang gelombang 400-800 nm.
5.      Adanya pencampuran tidak menyebabkan perubahan apa-apa pada panjang gelombang maksimumnya yaitu tetap 400 nm, campuran tidak bersifat aditif.
6.      Semakin tinggi konsentrasi maka semakin tinggi pula absorbansi larutan, konsentrasi dan absorbansi berbanding lurus.
7.      K dapat diperoleh dari kemiringan kurva standar.
8.      Nilai K untuk kurva standar yaitu Cr3+ pada λmaks Cr3+  , Kurva standar Cr3+ pada λmaks Co2+, kurva standar Co2+ pada λmaks Cr3+ dan kurva standar Co2+ pada λmaks Co2+ masing-masing adalah 17,8252; 23,90514; 1,1146 dan 1,6415.
9.      Semakin tinggi konsentrasi maka semakin tinggi nilai K.
7.2  Saran
Disarankan agar semua prosedur pada penuntun praktikum dapat dilakukan.


DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2012. Analisis Instrumen. (http://www.chem-is-try.org) diakses pada tanggal 29 Desember 2012.
Anonim. 2012. Analisis Multi Komponen Campuran Kobalt dan Krom dengan Spektrofotometri Visibel. (http://fatmakyoshiuzumaki.wordpress.com) diakses pada tanggal 29 Desember 2012.
Anonim. 2012. Kobalt. (http://id.wikipedia.org) diakses pada tanggal 30 Desember 2012.
Anonim. 2012. Kromium. (http://id.wikipedia.org) diakses pada tanggal 30 Desember 2012.
Anonim. 2012. Spektrofofmetri Sinar Tampak. (http://wanibesak.wordpress.com) diakses pada tanggal 30 Desember 2012.
Anonim. 2012. Percobaan I. (http://id.scribd.com ) diakses pada tanggal 29 Desember 2012.
Anonim. 2012. Laporan Stabilita. (http://ogysogay.blogspot.com) diakses pada tanggal 30 Desember.
Khopkar, S. M. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik. UI Press. Jakarta.
Sikanna, R. 2012. Penuntun Praktikum Analisis Instrumen. Jurusan kimia FMIPA UNTAD. Palu.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar