LAPORAN PRAKTIKUM INSTRUMEN ANALITIK

SPEKTROFOTOMETRI UV

SEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2014

MODUL : PENENTUAN KADAR KAFEIN

(METODA SPEKTROFOTOMETRI)

PEMBIMBING : Dra. DEWI WIDYABUDININGSIH, M.T

DISUSUN OLEH

KELOMPOK : 8

SUCI SUSILAWATI (131411029)

DILA ADILA (131411059)

RIMA AGUSTIN M. (131411061)

ULFA NURUL A. (131411063)

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA

JURUSAN TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2014

PEMBUATAN : 22 MARET 2014

PENYERAHAN : 27 MARET 2014

LAPORAN PRAKTIKUM INSTRUMEN ANALITIK

MODUL PRAKTIKUM: PENENTUAN KADAR KAFEIN

(METODA SPEKTROFOTOMETRI)

NAMA PEMBIMBING : Dra. DEWI WIDYABUDININGSIH, M.T

NAMA MAHASISWA : SUCI SUSILAWATI

DILA ADILA

RIMA AGUSTIN M.

ULFA NURUL A.

TANGGAL PRAKTEK : 22MARET 2014

TANGGAL PENYERAHAN : 27MARET 2014

A. TUJUAN

Tujuan dari percobaan ini adalah :

1. Mempunyai pengetahuan dasar dan keterampilan dalam menggunakan peralatan

spektrofotometer.

2. Memahami prinsip dan cara kalibrasi /verifikasi peralatan spektrofotometer UV-Vis

dan sejenisnya

3. Mampu melakukan kalibrasi/verifikasi peralatan spektrofotometer UV-Vis sesuai

dengan persyaratan sistem mutu.

4. Mampu melakukan pemeliharaan peralatan spektrofotometer sehingga optimal dan

tetap awet

B. DASAR TEORI

1. Spectrofotometer

Spektrofotometri UV-VIS adalah pengukuran serapan cahaya di daerah

ultraviolet (200 – 350 nm) dan sinar tampak (350 – 800 nm) oleh suatu senyawa. Serapan

cahaya UV atau VIS (cahaya tampak) mengakibatkan transisi elektronik, yaitu promosi

elektron- elektron dari orbital keadaan dasar yang berenergi rendah ke orbital keadaan

tereksitasi berenergi lebih tinggi.

Panjang gelombang cahaya UV-VIS bergantung pada mudahnya promosi

elektron. Molekul-molekul yang memerlukan lebih banyak energi untuk promosi

elektron, akan menyerap pada panjang gelombang yang lebih pendek. Molekul yang

memerlukan energi lebih sedikit akan menyerap pada panjang gelombang yang lebih

panjang.

Prinsip dari spektrofotometri UV-VIS senyawa yang menyerap cahaya dalam

daerah tampak (senyawa berwarna) mempunyai elektron yang lebih mudah dipromosikan

dari pada senyawa yang menyerap pada panjang gelombang lebih pendek. Jika radiasi

elektromagnetik dilewatkan pada suatu media yang homogen, maka sebagian radiasi itu

ada yang dipantulkan, diabsorpsi, dan ada yang transmisikan. Radiasi yang dipantulkan

dapat diabaikan, sedangkan radiasi yang dilewatkan sebagian diabsorpsi dan sebagian lagi

ditransmisikan.

Spektrofotometer 1500 shimadzu

Absorpsivitas hanya tergantung pada suhu, pelarut, struktur molekul dan panjang

gelombang atau frekuensi radiasi yang digunakan. Spektrum absorpsi (kurva absorpsi)

adalah kurva yang menggambarkan hubungan antara absorban atau transmitan suatu

larutan terhadap panjang gelombang atau frekuensi radiasi.

Pemilihan panjang gelombang untuk analisis kuantitatif dilakukan berdasarkan

pada spektrum absorpsi yang diperoleh pada percobaan. Pengukuran absorpsi harus

dilakukan pada panjang gelombang absorban maksimum λ maks karena :

1. Kepekaan maksimum dapat diperoleh jika larutan dengan konsentrasi tertentu

memberikan signal yang kuat pada panjang gelombang tersebut.

2. Perbedaan absorban sangat minimal dengan berubahnya panjang gelombang

disekitar panjang gelombang absorban maksimum sehingga kesalahan

pengukuran sangat kecil.

Pelarut yang digunakan untuk spektrofotometri harus memenuhi persyaratan

tertentu agar diperoleh hasil pengukuran yang tepat. Pertama-tama, pelarut harus dipilih

yang melarutkan komponen analat, tetapi sesuai dengan bahan kuvet.

2. Kafein

Kafein dikenal sebagai trimethylxantine dengan rumus kimia C8H10N4O2 dan

termasuk jenis alkaloida. Bentuk alami kafein adalah Kristal putih, prisma heksagonal

dan dan berbobot molekul 194,19 dalton. Kafein memiliki titik leleh 238oC dan

mengalami sublimasi pada suhu 178oC. Kafein terdapat secara alami pada biji kopi, biji

coklat, daun teh serta cula nuts.

Stuktur kimia dari kafein:

Kafein adalah kristal putih alkaloida xantina yang pahit, yang merupakan obat

stimulan psychoactive. Alkaloid adalah senyawa organik mirip alkali yang mengandung

atom nitrogen yang bersifat basa dalam cincin heterosiklik. Kafein ditemukan di dalam

berbagai macam jenis kacang-kacangan, dedaunan, dan buah dari berbagai tanaman.

Kafein juga bertindak sebagai suatu pestisida alami yang mengusir dan membunuh

serangga-serangga tertentu yang hidup di tanaman tersebut. Kafein paling sering

dikonsumsi oleh manusia dari ekstraksi biji buah kopi dan daun teh, seperti juga berbagai

makanan dan minuman yang berbahan dasar buah kola. Pada manusia, kafein adalah

suatu stimulan sistem saraf pusat (CNS, Central Nervous System), mempunyai pengaruh

temporer untuk menghindari terhadap kantuk dan juga memulihkan keadaan siaga.

.Hidangan-hidangan yang mengandung kafein, seperti kopi, teh, minuman tanpa alkohol,

dan minuman berenergi, mendapat ketenaran yang luas. Kafein mempunyai efek diuretik,

setidaknya ketika diberikan dalam dosis tertentu kepada subjek yang tidak mempunyai

toleransi padanya. Para pemakai reguler, bagaimanapun, telah mengembangkan suatu

toleransi yang kuat pada efek ini dan studi secara umum tidak dapat membuktikan dugaan

umum bahwa mengkonsumsi hidangan yang mengandung kafein berkontribusi secara

signifikan terhadap dehidrasi. sehingga kadar kafein pada suatu minuman perlu

dilakukan.

- Rumus Molekul kafein

Kafein sebagai zat stimulan sering dituding sebagai penyebab kecanduan. Hal

tersebut tidak sepenuhnya benar. Kafein hanya dapat menimbulkan kecanduan jika

dikonsumsi dalam jumlah yang sangat banyak dan rutin. Kafein memiliki sifat

antisorporific yang dapat mengatasi sergapan rasa kantuk.

kadar kafein per 240 mL untuk berbagai jenis minuman adalah :

No Produk Kadar

1

2

3

4

5

6

Minuman bersoda

Kopi

Minuman energy

Teh

Cokelat

Susu cokelat

23

65-120

70-85

20-90

5-35

1-15

C. ALAT DAN BAHAN

D. CARA KERJA

1. PEMBUATAN LARUTAN STANDAR DAN PENENTUAN PANJANG

GELOMBANG MAKSIMUM

ALAT BAHAN

1. Spektrofotometri

Shimadzu UV 1700 dan

kuvet kuarsa

2. Labu takar 50 ml

3. Gelas kimia 250 ml, 100

ml, 50 ml

4. Pipet Volume 10 ml,

25ml

5. Bola hisap

1. Kafein 100 ppm

2. HCl 0,1 M

Membuat 100ml larutan induk

kafein (100 ppm) dalam HCl 0,1N

Buat sederetan larutan standar kafein dengan konsentrasi 2,4,8,10 dan

12 ppm dalam HCl 0,1N dari labu induk. Dalam labu takar 50 ml.

Dengan menggunakan rumus V1 x N1 = V2 x N2 maka dapat

ditemukan :

2 ppm = 1 ml 6 ppm = 3 ml 10 ppm = 5 ml

4 ppm = 2 ml 8 ppm = 4 ml 12 ppm = 6 ml

Tentukan panjang gelombang maksimum, dengan cara:

ukur serapannya (ambil larutan standar 8 ppm) dari

berbagai panjang gelombang ( dari 380 – 190 nm)

Ukur serapan berbagai konsentrasi larutan standar

pada panjang gelombang yang sudah ditentukan

2. SPEKTROFOTOMETER UV-1700 SHIMADZU

A. Menyalakan Alat

B. Pengukuran Spektrum

Pilih menu 'spectrum' lalu tekan 2 kemudian atur parameter

Masukkan kuvet berisi larutan blangko (kedua-duanya)

Tekan tombol 'Base corr' F1, tunggu sampai muncul 0,000 A (alat akan

berbunyi bip-bip)

Ganti kuvet blangko yang bagian depan dengan larutan sampel (isi kuvet dengan

larutan sampel yang diinginkan)

Tekan tombol 'start', maka muncul spektrum antara Abs dengan Wavelength

Muncul 'wavelength & absorbance', tampilan kurva A vs

Tekan tombol 'data procc' F2, 'peak'(3) untuk mengetahui panjang gelombang

maksimum dan absorbansi

Keluarkan silica gel dari “sample compartement”

Nyalakan alat UV-1700 (tombol samping kanan)

Buka monitor perlahan. Putar tombol sebelah

kanan hingga layar monitor tampak “Initialization”

Tunggu sampai proses inisialisasi selesai dan keluar tampilan "mode menu”

C. Pengukuran Photometric

Pilih Menu Photometric

Tekan 1

Lalu tekan Go to WL

Isikan nilai panjang gelombang

Masukan kuvet yang berisi larutan blanko pada

“sample compartement”

Tekan tombol “auto zero” lalu tunggu hingga

A:0,000 A dan alat berbunyi bip-bip

Ganti kuvet isi blanko dengan kuvet yang berisi larutan sample yang akan di analisis

Tekan tombol ‘start’

Ganti kuvet sample dengan larutan sample lain dan tekan “start”

Muncul table “Photometric”

D. Pengukuran Quantitative

a) Pembuatan Kurva Kalibrasi

Pilih menu 'quantitative' dengan cara tekan (3), (jika dari menu 'spectrum'

tekan ' return' lebih dahulu

Atur parameter:

1. Meas, 1 lamda: isikan panjang gelombang ; tekan 'enter'

2. Method; multi point (3); isi jumlah larutan standar yang digunakan 'enter' ;

orde 1 'enter' ; zero intept NO 'enter'

3. No of meas. 1

4. Unit ppm

• 5. Data print NO

Ganti kuvet dengan larutan standar yang berikutnya, tekan ' start' , demikian

seterusya sampai pengukuran selesai

Tekan 'start' ; maka akan keluar nilai ABS

Ganti kuvet blangko (bagian depan) dengan larutan standar yang pertama

Muncul tampilan : NO I Conc I ABS

Tekan 'start', masukkan nilai konsentrasi larutan standar, tekan 'enter' (pekarjaan

tersebut dilanjutkan/diulang sampai selesai

Tekan tombol 'Auto zero' , tunggu sampai dengan 0,000A

Masukkan kuvet isi larutan blangko pada kedua sisi 'reference sample'

Tekan 'cal.curve' F1 untuk melihat tamilan kurva kalibrasi

E. Pengukuran Konsentrasi Sampel

F. Mematikan Alat

Tekan return sampai kembali ke

menu utama ‘Quantitative’

Ganti kuvet isi larutan standar dengan larutan

sampel yang akan dianalisis

Tekan ‘start’ . Ulangi pekerjaan tersebut hingga sampel

yang akan dianalisis mendapatkan hasil yang baik.

Kosongkan ‘compartement cell’

Masukkan kembali silica gel

Putar tombol sebelah kanan hingga layar monitor

tampak biru

E. DATA PENGAMATAN

Data Kurva Standar

Panjang gelombang maksimum 272 nm Absorban = 0,339

No Larutan Standar Absorbansi

1. Konsentrasi 0 ppm 0,002

2. Konsentrasi 2 ppm 0,138

3. Konsentrasi 4 ppm 0,243

4. Konsentrasi 6 ppm 0,315

5 Konsentrasi 8 ppm 0,458

6. Konsentrasi 10 ppm 0,564

7. Konsentrasi 12 ppm 0,628

Data Penentuan Sampel

No Larutan Sampel Absorbansi Konsentrasi

1. Sampel 1 (2 ppm + 4ppm) 0,169 3,0732

2. Sampel 2 (6ppm + 8ppm) 0,413 7,5228

3. Sampel 3 (10ppm + 12ppm) 0,576 10,494

F. PENGOLAHAN DATA/ PERHITUNGAN

1. Pembuatan kafein 1000ppm dalam 250 ml larutan

Ppm = 𝑚𝑔

𝐿

1000 = 𝑚𝑔

0,25

Massa = 250 mg = 0,25 gram, dalam 250 mL HCL 0,1 N

2. Pengenceran Larutan cafein 1000 ppm menjadi lautan kafein 100 ppm

N1 .V1 = N2 .V2

1.000 . V1 = 100 . 100

V1 = 10.000

1.000

V1 = 10 mL

3. Membuat Larutan Standar cafein

a. Membuat Larutan Blanko (0 ppm)

N1 .V1 = N2 .V2

100 . V1 = 0 . 50

V1 = 0

100

V1 = 0 mL

b. Membuat Larutan Cafein 2 ppm

N1 .V1 = N2 .V2

100 . V1 = 2 . 50

V1 = 100

100

V1 = 1 mL

c. Membuat Larutan Cafein 4 ppm

N1 .V1 = N2 .V2

100 . V1 = 4 . 50

V1 = 200

100

V1 = 2 mL

d. Membuat Larutan Cafein 6 ppm

N1 .V1 = N2 .V2

100 . V1 = 6 . 50

V1 = 300

100

V1 = 3 mL

e. Membuat Larutan Cafein 8 ppm

N1 .V1 = N2 .V2

100 . V1 = 8 . 50

V1 = 400

100

V1 = 4 Ml

f. Membuat Larutan Cafein 10 ppm

N1 .V1 = N2 .V2

100 . V1 = 10 . 50

V1 = 500

100

V1 = 5 mL

g. Membuat Larutan Cafein 12 ppm

N1 .V1 = N2 .V2

100 . V1 = 12 . 50

V1 = 600

100

V1 = 6 mL

G. PEMBAHASAN

Oleh : Dila Adila (131411059)

Spektrofotometer UV-1700 Shimadzu adalah alat yang dipergunakan saat praktikum

penentuan kadar kafein. Hal yang pertama kita lakukan adalah membuat larutan induk kafein

1000 ppm. Karena larutan kafein 1000 ppm akan lebih stabil ketika larutan tersebut disimpan

dalam beberapa hari. Kemudian kita mengencerkan larutan induk 1000 ppm menjadi 100

ppm. Larutan induk yang sudah 100 ppm dibuat menjadi cuplikan-cuplikan yang

berkonsentrasi sebagai berikut, 0 ppm, 2 ppm, 4 ppm, 6 ppm, 8 ppm, 10 ppm, dan 12 ppm.

Dilakukanlah penghitungan lamda maksimum oleh alat spektrofotometer UV-1700 Shimadzu

hasilnya 272 nm dan absorbannya 0,339.

Nilai absorbansi berbanding lurus dengan konsentarsi larutan, sehingga semakin

tinggi konsentrasi larutan semakin besar pula nilai absorbansinya. Kurva kalibrasi dapat

dibuat jika semua nilai absorbansi larutan standar sudah diketahui, dan dengan

menginterpolasikan nilai absorbansi sampel kedalam kurva maka konsentrasinya pun dapat

diketahui. Kurva dan data dapat langsung diketahui karena secara otomatis Sp. Shimadzu

mengolah data tersebut.

Kesalahan yang mempengaruhi nilai data pengamatan adalah:

Kesalahan dalam pengoperasian alat yang tidak sesuai dengan SOP nya.

Terdapat kesalahan/kekeliruan dalam pembuatan larutan standar, misalnya alat

yang kurang bersih, pengenceran yang tidak tepat dll.

Oleh: Rima Agustin M(131411061)

Pada praktikum kali ini kami melakukan percobaan untuk menentukan kadar kafein

menggunakan alat spektrofotometri UV-vis shimazu. Larutan induk yang digunakan adalah

larutan kafein dengan konsentrasi 1000 ppm karena pada konsentrasi 1000 ppm larutan akan

stabil sehingga dapat disimpan untuk waktu yang lama. Nantinya larutan induk tersebut

diencerkan menjadi 100 ppm dan dari larutan yang berkonsentrasi 100 ppm tersebut akan

diencerkan kembali menjadi 2, 4, 6, 8, 10, 12 ppm. Pelarut yang digunakan untuk

mengencerkan kafein adalah HCl.

Sebelum alat digunakan, alat tersebut dikalibrasi terlebih dahulu sehingga

spektrofotometri UV nilai absorbansinya A=0,0000. Kemudian masukkan kuvet yang berisi

cairan blanko dan larutan kafein 6 ppm. Nilai panjang gelombang maksimum yang kami

dapat pada larutan tersebut adalah 272 nm. Panjang gelombang maksimum yang didapatkan

digunakan untuk mengukur absorbansi dari larutan induk yang sudah diketahui

konsentrasinya.

Setelah menentukan panjang gelombang maksimum kami membuat kurva kalibrasi

yang dilakukan dengan cara memasukan satu persatu larutan standar, 2 ppm sampai dengan

12 ppm ke dalam spektrofotometer dan didapatkan hasil absorban sebesar 0,002; 0,138;

0,243; 0,315; 0,458; 0,564; 0,628 sehingga absorbansinya berbanding lurus terhadap

konsentrasi.

Langkah selanjutknya adalah pengukuran konsentrasi sampel dengan cara memasukan

satu persatu larutan sampel kedalam spektrofotometer dan didapat konsentrasi sampel 3,0732,

7,5228, dan 10,949 didapatkan pula hasil absorban sebesar 0,169, 0,413, dan 0,576.

H. KESIMPULAN

1. Larutan induk kafein yang berkonsentrasi 1000 ppm di encerkan menjadi 100 ppm

kemudian diencerkan kembali menjadi larutan standar kafein dengan konsentrasi

0, 2, 4, 6, 8, 10, dan 12 ppm.

2. Panjang gelombang maksimum yang diperoleh sebesar 272 nm dan nilai

absorbansinya 0,339.

3. Absorbansi yang didapat dari setiap konsentrasi larutan standar ialah 0,002; 0,138;

0,243; 0,315; 0,458; 0,564; dan 0,628.

4. Besar konsentrasi dari 3 sampel yang di uji coba adalah 3,0732 dengan absorbansi

0,169; 7,5228 dengan absorbansi 0,413; 10,494 dengan absorbansi 0,576

DAFTAR PUSTAKA

Petunjuk Praktikum Kimia Analitik Instrumen. 2011. Jurusan Teknik Kimia. Politeknik

Negeri Bandung.