PERCOBAAN VII
PENENTAPAN AMONIUM SECARA SPEKTROFOTOMETRI SINAR TAMPAK
I. TUJUAN
Menentukan kadar amonium melalui pembentukan kompleks berwarna dengan pereaksi nessler dengan menggunakan spektrofotometri sinar tampak.
II. DASAR TEORI
J. Nessler pada tahun 1856 pertama kali mengusulkan larutan basa dan merkuri iodida dalam kalium iodida untuk digunakan sebagai pereaksi pada penetapan amoniak secara kolorimetri.
Pereaksi Nessler ini telah lama dicobakan pada ion – ion tertentu, tetapi ketika pereaksi Nessler ditambahkan pada larutan garam amonium yang encer, ammonia bebas bereaksi dengan pereaksi relatif lebih cepat dan membentuk warna orange sampai coklat. Reaksi dengan pereaksi Nessler dapat dinyatakan sebgai berikut :
2K2 [HgI4] + 2 NH3 NH4HgI3 + 4 KI + NH4I Jika terdapat dua senyawa pengganggu maka yang terbaik adalah dengan menyuling ammoia terlebih dahulu. (penuntun praktikum, analisis spektrometri).
Pereaksi Nessler dibuat dengan cara melarutkan 50 gram KI dalam 50 ml air dingin. membuat larutan jenuh Raksa (II) klorida ( ± 22 gram HgCl2 dalam 350 ml air ). meneteskan larutan jenuh Raksa (II) klorida ini ke dalam larutan KI, sehingga terjadi endapan. menambahkan 500 ml larutan NaOH 5 M dan encerkan dengan biar sampai volume 1 liter. Menyaring , dan mengambil larutan yang jernih. Kemudian menyimpan dalam botol coklat. (http://abynoel.wordpress.com/2008/08/08/kegunaan-dan-pembuatan-reagen-kimia/).
Pengertian kalibrasi menurut ISO/IEC Guide 17025:2005 dan Vocabulary of International Metrology (VIM) adalah serangkaian kegiatan yang membentuk hubungan antara nilai yang ditunjukkan oleh instrumen ukur atau sistem pengukuran, atau nilai yang diwakili oleh bahan ukur, dengan nilai-nilai yang sudah diketahui yang berkaitan dari besaran yang diukur dalam kondisi tertentu. Dengan kata lain, kalibrasi adalah kegiatan untuk menentukan kebenaran konvensional nilai penunjukkan alat ukur dan bahan ukur dengan cara membandingkan terhadap standar ukur yang mamputelusur (traceable) ke standar nasional untuk satuan ukuran dan/atau internasional.
Tujuan kalibrasi adalah untuk mencapai ketertelusuran pengukuran. Hasil pengukuran dapat dikaitkan/ditelusur sampai ke standar yang lebih tinggi/teliti (standar primer nasional dan / internasional), melalui rangkaian perbandingan yang tak terputus. Manfaat kalibrasi adalah sebagai berikut :
J Untuk mendukung sistem mutu yang diterapkan di berbagai industri pada peralatan laboratorium dan produksi yang dimiliki.
J Dengan melakukan kalibrasi, bisa diketahui seberapa jauh perbedaan (penyimpangan) antara harga benar dengan harga yang ditunjukkan oleh alat ukur.
Prinsip dasar kalibrasi:
J Obyek Ukur (Unit Under Test).
J Standar Ukur(Alat standar kalibrasi, Prosedur/Metrode standar (Mengacu ke standar kalibrasi internasional atau prosedur yg dikembangkan sendiri oleh laboratorium yg sudah teruji (diverifikasi)).
J Operator / Teknisi ( Dipersyaratkan operator/teknisi yg mempunyai kemampuan teknis kalibrasi (bersertifikat).
J Lingkungan yg dikondisikan (Suhu dan kelembaban selalu dikontrol, Gangguan faktor lingkungan luar selalu diminimalkan → sumber ketidakpastian pengukuran).
Hasil Kalibrasi antara lain :
J Nilai Obyek Ukur.
J Nilai Koreksi/Penyimpangan.
J Nilai Ketidakpastian Pengukuran(Besarnya kesalahan yang mungkin terjadi dalam pengukuran, Dievaluasi setelah ada hasil pekerjaan yang diukur → Analisis ketidakpastian yang benar dengan memperhitungkan semua sumber ketidakpastian yang ada di dalam metode perbandingan yang digunakan, Besarnya kesalahan yang mungkin terjadi dalam pengukuran)
J Sifat metrologi lain → faktor kalibrasi, kurva kalibrasi.
TUR (Test Uncertainty Ratio) adalah perbandingan antara ketidakpastian karakteristik (specified) dari instrumen yang dikalibrasi terhadap ketidakpastian instrumen kalibratornya (Spesifikasi alat bisa dianggap sebagai ketidakpastian terbesar)
III. ALAT DAN BAHAN
a. Alat b. Bahan
J Spektronik – 20 L Larutan NH4+
J Labu ukur 100 ml J Pereaksi nessler
J Gelas kimia J Pereaksi garam siegnette
J Kuvet J Aquadest
J Pipet tetes
J Gelas ukur
J Rak tabung
J Kertas label
J Tissue
IV. PROSEDUR KERJA
a. Penentuan kurva kalibrasi
J Membuat larutan standar NH4+ 0 ; 0,1 ; 0,2 ; 0,3 ; 0,4 ; dan 0,5 ppm dengan cara melakukan pengenceran dari larutan standar amoniak 100 ppm.
J Mengambil 25 ml dari masing – masing larutan standar tersebut diatas dan menambahkan 1-2 tetes pereaksi garam siegnette.
J Menambahkan 0,5 ml pereaksi nessler kemudian mengocok dan membiarkan selama 10 menit.
J Setelah terjadi perubahan warna kuning / orange kemudian mengukur intensitasnya dengan spektronik pada panjang gelombang 420 nm.
b. Penentuan kadar amonium (NH4+) dalam sampel
J Mengambil 25 ml larutan sampel air kran yang jernih dan menambahkan 1 – 2 tetes pereaksi garam siegnette.
J Menambahkan 0,5 ml pereaksi nessler kemudian mengocok dan membiarkan selama 10 menit.
J Mengukur intensitasnya pada panjang gelombang 420 nm.
V. HASIL PENGAMATAN
| No. | Konsentrasi (x) | %T | Absorban (y) | X2 | xy |
| 1. 2. 3. 4. 5. 6. | 0 ppm 0,1 ppm 0,2 ppm 0,3 ppm 0,4 ppm 0,5 ppm | 0 82 72 52 21 19 | 0 0,0862 0,1427 0,2839 0,6778 0,7212 | 0 0,01 0,04 0,09 0,16 0,25 | 0 0,0086 0,0285 0,0852 0,2711 0,3606 |
| ∑ | 1,5 | 246 | 1,9118 | 0,55 | 0,754 |
VI. PERHITUNGAN
1. Menentukan absorbansi (y)
J Untuk 0 ppm J Untuk 0,3 ppm
A = - log T A = - log T
= - log 0 = - log 0,52
= 0 = 0,2839
J Untuk 0,1 ppm J Untuk 0,4 ppm
A = - log T A = - log T
= - log 0,82 = - log 0,21
= 0,0862 = 0,6778
J Untuk 0,2 ppm J Untuk 0,5 ppm
A = - log T A = - log T
= - log 0,72 = - log 0,19
= 0,1427 = 0,7212
Grafik hubungan antara absorban dan konsentrasi
2. Menentukan volume larutan standar dalam pengenceran
V1 = 
J Untuk 0 ppm J Untuk 3 ppm
V1 = 
V1 = 
V1 = = 0 ml = 1,5 ml
J Untuk 0,5 ppm J Untuk 4 ppm
V1 = 
V1 = 
V1 = = 0,25 ml = 2 ml
J Untuk 2 ppm J Untuk 5 ppm
V1 = 
V1 = 
V1 = = 1 ml = 2,5 ml
Karena pada konsentrasi 2 ppm, 3 ppm, 4 ppm, dan 5 ppm tidak menghasilkan serapan , maka dilakukan pengenceran kembali :
J Untuk 0,1 ppm J Untuk 0,3 ppm
V1 = 
V1 = 
V1 = = 2,5 ml = 3,75 ml
J Untuk 0,2 ppm J Untuk 0,4 ppm
V1 = 
V1 = 
V1 = = 3,3 ml = 4 ml
3. Pembuatan kurva kalibrasi
y = k x k = 
= 
= 1,371J Untuk konsentrasi 0 ppm J Untuk konsentrasi 0,3 ppm
y = k . x y = k . x
y = 1,371 . 0 y = 1,371 . 0,3
= 0 = 0,4113
J Untuk konsentrasi 0,1 ppm J Untuk konsentrasi 0,4 ppm
y = k . x y = k . x
y = 1,371 . 0,1 y = 1,371 . 0,4
= 0,1371 = 0,5484
J Untuk konsentrasi 0,2 ppm J Untuk konsentrasi 0,5 ppm
y = k . x y = k . x
y = 1,371 . 0,2 y = 1,371 . 0,5
= 0, 2742 = 0,6855
4. Penentuan kadar (NH4+) dalam sampel
% T = 94 % V T = 0,94A = - log T
A = - log 0,94 = 0,0269 y = A = 0,0269 y = k x
0,0269 = 1,371 . x
x = 
= 1,96 x 10-2 ppm = 0,019 0,02Grafik hubungan [A] dengan ppm
VII. PEMBAHASAN
J. Nessler pada tahun 1856 pertama kali mengusulkan larutan basa dan merkuri iodida dalam kalium iodida untuk digunakan sebagai pereaksi pada penetapan amoniak secara kolorimetri.
Pereaksi Nessler ini telah lama dicobakan pada ion – ion tertentu, tetapi ketika pereaksi Nessler ditambahkan pada larutan garam amonium yang encer, ammonia bebas bereaksi dengan pereaksi relatif lebih cepat dan membentuk warna orange sampai coklat. Reaksi dengan pereaksi Nessler dapat dinyatakan sebgai berikut :
2K2 [HgI4] + 2 NH3 NH4HgI3 + 4 KI + NH4ITujuan dari percobaan kami adalah Menentukan kadar amonium melalui pembentukan kompleks berwarna dengan pereaksi nessler dengan menggunakan spektrofotometri sinar tampak.
Pada percobaan ini pertama-tama kami membuat larutan standar NH4+ dengan mengencerkannya dari larutan standar ammonia 100 ppm. Dimana konsentrasi NH4+ masing –masing 0 ppm, 0,5 ppm, 2 ppm, 3 ppm, 4 ppm, dan 5 ppm. Adanya perbedaan konsentrasi yang kami ambil guna memenuhi hukum Lambeer yang akan kami alurkan kedalam kurva kalibrasi.
Selanjutnya masing – masing larutan standar tersebut diambil 25 ml kedalam masing – masing 5 gelas kimia, dan menambahkan 1 hingga 2 tetes pereaksi garam seignette. Kegunaan penambahan garam seignette adalah untuk membentuk garam kompleks dalam ammonia serta mengstabilkan ammonia.
Dalam percobaan ini kami juga menambahkan 0,5 ml pereaksi Nessler. Dimana penambahan pereaksi Nessler ini berguna untuk mengidentifikasi warna dan untuk mengetahui adanya ammonia. Setelah menambahkan pereaksi ini kami mengocok dan membiarkannya selama 10 menit, hal ini dilakukan guna untuk membentuk kompleks yang berwarna (iod).
Dengan terbentuknya senyawa berwarna kuning/ orange dari reaksi ammonia dengan pereaksi Nessler, maka keberadaan ammonia secara kuantitatif dapat dihitung dengan metode spektrometri pada panjang gelombang yang telah ditetapkan. Spektrofotometer merupakan metode analisis yang didasarkan pada penyerapan tingkat radiasi oleh sampel yang diperiksa. Radiasi yang diteruskan akan diterima oleh detektor dan ditampilkan pada display. Konsentrasi sampel didapatkan dengan membandingkan absorbansi sampel dengan kurva standar. (DianaFatur.2008.AMONIUM.http://blogspot.com/2008/05/ html)
Berikutnya dalam perlakuan untuk menentukan kadar ammonium (NH4+) dalam sampel, kami mengambil larutan sampel air yang jernih sebanyak 25 ml kemudian ditambahkan juga pereaksi garam siegnette dan pereaksi Nessler, seperti adanya dengan prosedur kerja sebelumnya. Namun pada perlakuan ini larutan tidak memberikan warna . sehingga kami menggunakan sampel lain yang telah dibuat oleh asisten.
Setelah didiamkan selama 10 menit kemudian kami mengukur intensitasnya pada panjang gelombang 420 nm dengan menggunakan spektronik 20. Kami menetapkan pengukuran pada panjang gelombang 420 nm sebab panjang gelombang ini spesifik untuk ammonia dengan pereaksi Nessler. Serta pada panjang gelombang 420 nm tersebut ini digunakan khusus untuk larutan dengan warna komplementer yaitu warna kuning kehijauan dan warna yang diserap adalah ungu atau violet.(http //www.google.com.client//garam+siegnette&site=universal.)
Pada pengukuran yang kami lakukan diperoleh nilai absorban untuk 0 dan 0,5 ppm adalah 0 dan 0,7212 sedangkan pada konsentrasi 2, 3, 4, dan 5 ppm pada hasil pengkuran tidak mendapatkan serapan, sehingga untuk mengantisipasi masalah ini kami melakukan pengenceran hingga menjadi 0,1 ; 0,2 ; 0,3 ; dan 0,4 ml. Setelah diencerkan maka diperoleh nilai absorban berturut –turut adalah 0,0862 ; 0,1427 ; 0,2839 ; dan 0,6778. Hubungan antara absorbansi sampel dengan konsentrasi sampel yang akan dialurkan dalam kurva / grafik akan berbanding lurus, ini berarti semakin besar nilai absorbansinya maka akan semakin besar pula konsentrasi ammonia. Selanjutnya kami mengalurkan kedalam kurva hingga diperoleh kurva hubungan absorbansi dan konsentrasi, sebagai berikut :
Karena kurva yang diperoleh tidak liner atau lurus sesuai dengan hukum Lamber-Beer, maka dilakukan perhitungan untuk persamaan regresi, sehingga diperoleh kurva kalibrasi sebagai berikut :
VIII. KESIMPULAN
Berdasarkan percobaan yang kami lakukan maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :
kadar amonium dapat ditentukan melalui pembentukan kompleks berwarna dengan menggunakan pereaksi Nessler dan spektrometri sinar tampak serta menerapkan metode kurva kalibrasi seperti pada percobaan yang kami lakukan. Kadar ammonium yang diperoleh dalam percobaan ini yaitu 0,019 atau 0,2 ppm.
DAFTAR PUSTAKA
DianaFatur.2008.AMONIUM.http://blogspot.com/2008/05/ html
Fransiscakumala.2010. Spektronik-20. http://.wordpress.com/2010/05/04/ - 20.html. diakses 16 juni 2010
Musrinsalila.2009.Metode Analisis Instrumen.www//:http.scribt.com.Diakses 15 Juni 2010.
ONIVA BLOG. garam+siegnette http//www.google.com.clientsite=universal. Diakses 28 juni 2010.
Pembina Mata Kuliah Kimia Analisis Spektrometri.2010.Penuntun Praktikum Kimia Analisis Spektrometri. Palu : Universitas Tadulako.
LAMPIRAN
Pertanyaan
1. Bandingkan hasil penentuan yang diperoleh berdasarkan alur kurva kalibrasi dengan hasil penentuan kadar yang diperoleh berdasarkan perhitungan?
2. Tuliskan reaaksi yang terjadi pada pembuatan pereaksi nessler?
Jawab
1. Dari hasil perhitungan juga dapat dihitung konsentrasi ammonia dalam sampel air suling, dimana kandungan ammonia dalam sampel air suling mencapai konsentrasi 0,2 ppm. Sedangkan berdasarkan kurva kalibrasi yang telah linear menunjukkan [NH4+] sebesar 0,5 ppm. Jika dibandingkan antara hasil perhitungan dengan yang diperoleh dari kurva kalibrasi, hasil ini sudah cukup baik dimana selisih [NH4+] yang diperoleh antara perhitungan dengan kurva hanya beda tipis yaitu selisih 0,3 ppm.
2. 2K2[HgI4] + 2NH3 → NH4HgI3 + 4KI + NH4I
Tidak ada komentar:
Posting Komentar