TUGAS AKHIR
PERBANDINGAN PENGARUH ION Ba2+ DAN Sr2+ DALAM ANALISA Fe SEBAGAI Fe2+ FENANTROLIN OVA MAR’ATUS SHAFWAH NRP. 1413100094
Dosen Pembimbing Drs. R. Djarot Sugiarso K.S, M.S Dr. rer. nat. Fredy Kurniawan, M.Si
DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2017 i
FINAL PROJECT
COMPARISON OF Ba2+ AND Sr2+ IONS INFLUENCE ON ANALIZING Fe AS Fe2+ FENANTROLIN OVA MAR’ATUS SHAFWAH NRP. 1413100094 Advisor Lecturer Drs. R. Djarot Sugiarso K.S, M.S Dr. rer. nat. Fredy Kurniawan, M.Si
CHEMISTRY DEPARTEMENT FACULTY OF MATHEMATICS AND SCIENCES SEPULUH NOPEMBER INSTITUTE OF TECHNOLOGY SURABAYA 2017
ii
PERBANDINGAN PENGARUH ION Ba 2+ DAN Sr2+ DALAM ANALISA Fe SEBAGAI Fe2+ FENANTROLIN TUGAS AKHIR Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Program Studi S-1 Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
Disusun Oleh :
OVA MAR’ATUS SHAFWAH NRP. 1413 100 094
JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2017 iii
iv
PERBANDINGAN PENGARUH ION Ba 2+ DAN Sr2+ DALAM ANALISA Fe SEBAGAI Fe2+ FENANTROLIN
Nama Mahasiswa NRP Jurusan Pembimbing
: Ova Mar’atus Shafwah : 1413100094 : Kimia FMIPA-ITS : Drs. R. Djarot Sugiarso, K.S., M.S. Dr. rer. nat. Fredy Kurniawan, M.Si
Abstrak Fe(II) dapat membentuk kompleks dengan 1,10fenantrolin membentuk warna merah-orange. Fe(III) direduksi menjadi Fe(II) dengan bantuan Natrium tiosulfat pentahidrat yang dianggap sebagai pereduksi yang baik untuk besi dan mudah didapat. Analisa Fe sebagai Fe(II)-fenantrolin diganggu dengan keberadaan ion strontium dan ion barium dengan metoda spektrofotometer UV-vis pada pH 4,5. Panjang gelombang maksimum Fe(II)-fenantrolin adalah 510 nm dengan koefisien korelasi yang diperoleh 0,9975. Hasil analisa menunjukkan bahwa ion Sr(II)-fenantrolin dan Ba(II)-fenantrolin memiliki panjang gelombang maksimum 326 nm dan 315 nm. Keberadaan ion Sr(II) dan Ba(II) mulai mengganggu Fe sebagai Fe(II)-fenantrolin pada konsentrasi 0,4 ppm dan 0,6 ppm dengan % recovery masingmasing yaitu 77,214 % dan 76,394 %. Kata Kunci : Fe(II)-fenantrolin, Sr(II)-fenantrolin, Ba(II)fenantrolin, dan spektrofotometer UV-vis.
v
COMPARISON OF Ba2+ AND Sr2+ IONS INFLUENCE ON ANALIZING Fe AS Fe2+ FENANTROLIN
Student’s Name NRP Department Supervisor
: Ova Mar’atus Shafwah : 1413100094 : Kimia FMIPA-ITS : Drs. R. Djarot Sugiarso, K.S., M.S. Dr. rer. nat. Fredy Kurniawan, M.Si
Abstract Fe(II) can form complex with 1,10-fenantrolin form redorange color. Fe (III) is reduced to Fe(II) with the aid of sodium thiosulfate pentahydrate which is considered a good reducing agent for iron and easy to obtain. Analysis of Fe as Fe(II) -fenantrolin interfered by the presence of strontium and barium ions with the UV-vis spectrophotometer method at pH 4.5. The maximum wavelength of Fe(II) -fenantrolin is 510 nm with a correlation coefficient obtained 0.9966. The analysis shows that the ion Sr(II) -fenantrolin and Ba(II) -fenantrolin has a maximum wavelength at 314 nm and 315 nm. The existence of ion Sr(II) and Ba(II) begin to interfere Fe as Fe(II) -fenantrolin at concentrations 0.4 ppm and 0.6 ppm with% recovery respectively is 77,214 % and 76,394 %. Key words : Fe(II)-phenanthroline, Sr(II)- phenanthroline, Ba(II)phenanthroline, and spectrophotometer UV-vis.
vi
Bismillahirrahmanirrahim Karya ini saya persembahkan untuk mama, abah, kakak-kakak, adik-adik, keponakan, Zakaria Jaka Bahari, mamanya anakanak, Chetyre, BPJS, Geng hood dan teman-teman ANORTHITE.
vii
KATA PENGANTAR Alhamdulillahirabbil’alamin, puji syukur atas limpahan rahmat Allah SWT sehingga naskah yang berjudul “PERBANDINGAN PENGARUH ION Ba 2+ DAN Sr2+ DALAM ANALISA Fe SEBAGAI Fe2+ FENANTROLIN” dapat diselesaikan. Tulisan ini tidak akan terwujud dengan baik tanpa bantuan, dukungan, dan dorongan dari semua pihak. Untuk itu penulis menyampaikan terima kasih kepada: 1. Drs. R. Djarot Sugiarso K.S, M.S., dosen pembimbing yang telah memberikan pengarahan dan bimbingan selama proses penyusunan naskah tugas akhir. 2. Dr. rer. nat. Fredy Kurniawan, M.Si., dosen pembimbing dan kepala Laboratorium Instrumentasi dan Sains Analitik yang telah memberikan fasilitas, pengarahan dan bimbingan selama proses penyusunan naskah tugas akhir. 3. Prof. Dr. Didik Prasetyoko, M.Sc., Ketua Jurusan Kimia atas fasilitas yang telah diberikan hingga tugas akhir ini dapat terselesaikan. 4. Dra. Ratna Ediati, MS., Ph.D., dosen wali yang memberikan pengarahan dan bimbingan yang tiada henti. 5. Dosen KIMIA ITS atas Ilmu dan pengarahan yang tiada henti 6. Kedua Orang tuaku tercinta Bapak Prof. Dr. H. Muh. Amin Suma. SH. MA. MM dan Ibu Dra. Hj. Kholiyah Thohir, MA, atas doa, dukungan, motivasi, saran, bantuan moral dan material, serta kasih sayang yang tiada henti. 7. Kakak-kakak, Adik-adik dan keponakan atas doa, dukungan, motivasi, saran, bantuan moral serta kasih sayang yang tiada henti. 8. Zakaria Jaka Bahari atas motivasi, saran dan dukungan yang tiada henti. viii
9.
Fadhli, Fadhil, Zulfah, Ranny, Silmi, Ismi, Lia, Cici, Bila, Muti, Chaca, Dea, Hani, Mega, Dian, Nia, Dhila, Cita, Dienna, Nadya dan teman-teman ANORTHITE atas dukungan yang tiada henti.
Penulis menyadari bahwa masih terdapat kekurangan dalam penyusunan naskah ini. Penulis mengharapkan saran yang bersifat membangun terhadap tulisan ini. Semoga naskah ini memberikan manfaat dan inspirasi terutama bagi pihak-pihak yang menekuni bidang terkait dengan yang penulis kerjakan. Surabaya, 07 Februari 2017 Penulis
ix
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL……………………………...…………..i LEMBAR PENGESAHAN ...Error! Bookmark not defined. ABSTRAK ………………………………………………….v ABSTRACT ………………………………………………...vi KATA PENGANTAR ........................................................ viii DAFTAR ISI ......................................................................... x DAFTAR GAMBAR .......................................................... xiii DAFTAR TABEL .............................................................. xiv BAB I PENDAHULUAN ...................................................... 1 1.1 Latar Belakang ................................................... 1 1.2 Permasalahan ..................................................... 3 1.3 Batasan Permasalahan ........................................ 3 1.4 Tujuan Penelitian ............................................... 4 1.5 Manfaat .............................................................. 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................ 5 2.1 Spektrofotometri UV-Vis ................................... 5 2.2 Tinjauan Umum Besi ......................................... 6 2.3 1,10- Fenantrolin ................................................ 8 2.4 Strontium (Sr) .................................................... 9 2.5 Barium (Br) .......................................................10 2.6 Metoda Standar Analisa Besi ............................12 2.7 Senyawa Kompleks ...........................................13 2.8 Larutan Buffer ...................................................14 2.9 Natrium Tiosulfat ..............................................14 2.10 Validasi Metoda Analisis ..................................15 2.10.1 Linearitas.......................................................15 2.10.2 Akurasi ..........................................................15 2.10.3 Presisi ............................................................16 2.10.4 Recovery ........................................................16 BAB III METODOLOGI PERCOBAAN .............................19 3.1 Alat dan Bahan ..................................................19 3.1.1 Alat ...............................................................19 3.1.2 Bahan ............................................................19 3.2 Prosedur Penelitian............................................19 x
3.2.1 3.2.2
Pembuatan larutan stok besi (III) 100 ppm ....19 Pembuatan larutan stok Na2S2O3.5H2O 100 ppm………………………………………….19 3.2.3 Pembuatan pengompleks 1,10-fenantrolin 1000 ppm ................................................................20 3.2.4 Pembuatan Larutan Buffer Asetat pH 4,5 ......20 3.2.5 Pembuatan larutan Sr(II) 100 ppm .................20 3.2.6 Pembuatan larutan Ba(II) 100 ppm ................20 3.2.7 Penentuan Panjang Gelombang Maksimum Fe(II)-Fenantrolin pada pH 4,5 ......................20 3.2.8 Penentuan Panjang Gelombang Maksimum Sr(II)-Fenantrolin pada pH 4,5 .......................21 3.2.9 Penentuan Panjang Gelombang Maksimum Ba(II)-Fenantrolin pada pH 4,5 ......................21 3.2.10 Pembuatan Kurva Kalibrasi pada pH 4,5 .......21 3.2.11 Pengaruh Sr(II) Pada Fe(II)-Fenantrolin dengan Kondisi pH 4,5 ...............................................22 3.2.12 Pengaruh Ba(II) Pada Fe(II)-Fenantrolin dengan Kondisi pH 4,5 ...............................................22 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN...............................24 4.1 Penentuan Panjang Gelombang Maksimum Fe(II)Fenantrolin pada pH 4,5 ...................................25 4.2 Penentuan Panjang Gelombang Maksimum Sr(II)Fenantrolin pada pH 4,5 ...................................28 4.3 Penentuan Panjang Gelombang Maksimum Ba(II)-Fenantrolin pada pH 4,5.........................29 4.4 Kurva Kalibrasi Fe(II)-Fenantrolin ...................31 4.5 Panjang gelombang Fe(II)-Fenantrolin dan Ion Pengganggu ......................................................33 4.6 Pengaruh Ion Strontium dan Barium pada pembentukan Fe sebagai Fe(II)-Fenantrolin .....34 BAB V KESIMPULAN ........................................................39 DAFTAR PUSTAKA ...........................................................41 LAMPIRAN A SKEMA KERJA..........................................45 A. 1 Pembuatan Larutan Stok Fe (III) 100 ppm ........45 xi
A. 2 A. 4 A. 5 A. 6 A. 7
Pembuatan Larutan Stok Sr(II) 100 ppm ...........45 Pembuatan Larutan 1,10-Fenantrolin 1000 ppm46 Pembuatan Larutan Buffer Asetat pH 4,5 ..........46 Pembuatan Larutan pereduksi 100 ppm ............46 Penentuan Panjang Gelombang Maksimum Fe(II)Fenantrolin .......................................................47 A. 8 Penentuan Panjang Gelombang Maksimum Sr(II)Fenantrolin .......................................................48 A. 9 Penentuan panjang gelombang maksimum Ba(II)Fenantrolin .......................................................49 A. 10 Pembuatan Kurva Kalibrasi Fe(II)-Fenantrolin .50 A. 11 Pengaruh Sr(II) pada Fe(II)-Fenantrolin ............51 A. 12 Pengaruh Ba(II) pada Fe(II)-Fenantrolin ...........52 LAMPIRAN B PERHITUNGAN .........................................53 B.1 Pembuatan Larutan Stok Fe (III) 100 ppm ........53 B.2 Pembuatan Larutan Stok Sr(II) 100 ppm ...........53 B.3 Pembuatan Larutan Stok Ba(II) 100 ppm ..........53 B.4 Pembuatan Larutan 1,10-Fenantrolin 1000 ppm54 B.5 Pembuatan Larutan Pereduksi 100 ppm ............54 B.6 Pembuatan Larutan Buffer Asetat pH 4,5 ..........54 LAMPIRAN C DATA HASIL PENELITIAN .....................56 LAMPIRAN D DATA STATISTIKA ..................................78 D.1 Perhitungan Persamaan Regresi Linear Kurva Kalibrasi ...........................................................78 D.2 Perbandingan Koefisien Korelasi Kurva Kalibrasi ..........................................................................79 D.3 Perhitungan Uji-t erhadap Kurva Kalibrasi .......80 D.4 Perhitungan Konsentrasi dan Persen Recovery ..81 D.5 Perhitungan Standar Deviasi (S), Standar Deviasi Relatif (RSD) dan Koefisien Variatif (CV).......82 LAMPIRAN E TABEL PERHITUNGAN KONSENTRASI, PERSEN RECOVERY, RSD DAN CV .............84 LAMPIRAN F TABEL NILAI KRITIK SEBARAN t .........87 LAMPIRAN G FOTO PENELITIAN ..................................88
xii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Panjang Gelombang dan Warna Komplementer Spektrofotometri UV-Vis ...................................6 Gambar 2. 2 Ligan 1,10-Fenantrolin .......................................9 Gambar 2. 3 kompleks dari 1,10-fenantrolin-5,6-dione dimana M dapat berupa Nikel, Besi, Kobalt, Osmium, ruthenium, Kalsium, Strontium dan Barium. ....11 Gambar 2. 4 Struktur kimia kompleks Fe(II)-Fenantrolin .....13 Gambar 4. 1 Panjang gelombang maksimum Fe(II)-Fenantrolin pada pH 4,5……………………………………27 Gambar 4. 2 Panjang gelombang maksimum Sr (II) Fenantrolin pada pH 4,5.......................................................29 Gambar 4. 3 Panjang gelombang maksimum Ba(II) Fenatrolin pada pH 4,5.......................................................30 Gambar 4. 4 Kurva kalibrasi Fe(II)-Fenantrolin ...................32 Gambar 4. 5 Kurva pengaruh Sr (II) pada Fe((II) Fenantrolin dengan pH 4,5...................................................37 Gambar 4. 6 Kurva pengaruh Ba (II) pada Fe((II) Fenantrolin dengan pH 4,5...................................................37
xiii
DAFTAR TABEL Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel
Tabel
Tabel
Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel
2.1 Karakterisasi Besi ................................................. 7 2.2 Karakteristik strontium ........................................10 2.3 Karakteristik Barium ............................................11 4.1 Absrobansi Fe(II)-Fenantrolin dengan 5 variasi konsentrasi………………………………….......31 4.2 Hasil absorbansi penambahan Sr(II) pada Fe(II)Fenantrolin ..........................................................35 4.3 Hasil absorbansi penambahan Ba(II) pada Fe(II)Fenantrolin ..........................................................35 4.4 Hasil pengukuran [Fe2+] dan persen recovery pada penambahan Sr(II)...............................................36 4.5 Hasil pengukuran [Fe2+] dan persen recovery pada penambahan Ba(II) ..............................................36 C.1 Absorbansi penentuan panjang gelombang Fe (II) Fenantrolin antara 400-600 nm dengan interval 1 nm……………………………………………….56 C.2 Absorbansi penentuan panjang gelombang Ba (II) Fenantrolin rentang 300-500 nm dengan interval 1 nm .......................................................................63 C.3 Absorbansi penentuan panjang gelombang Sr (II) Fenantrolin rentang 300-500 nm dengan interval 1 nm .......................................................................70 C.4 Absorbansi kurva kalibrasi Fe(II)-Fenantrolin pada 510 nm ................................................................76 C.5 Data absorbansi pengaruh ion Strontium .............76 C.6 Data absorbansi pengaruh ion Barium .................77 D.1 Perhitungan persamaan regresi linear pada kurva kalibrasi………………………………………....78 D.2 Perhitungan Koefisien Korelasi Kurva Kalibrasi.80 D.3 Absorbansi kompleks besi (II) fenantrolin dengan penambahan ion Sr(II) 0,2 ppm...........................82 E.1 Hasil perhitungan pengaruh penambahan Sr(II)…84 E.2 Hasil perhitungan pengaruh penambahan Ba(II)..85
xiv
BAB I PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang Besi adalah unsur yang paling berlimpah keempat dalam kerak bumi dan merupakan salah satu elemen yang paling penting dalam geokimia , lingkungan dan sistem biologi. Besi di alam digabungkan dengan unsur-unsur lain membentuk bijih besi, seperti bijih oksida dan mineral limonit (Kanyarak, 2015). Pada bidang industri besi banyak digunakan dan berperan besar pada proses pembuatan baja. Beberapa bentuk oksida besi digunakan sebagai pigmen pada cat, senyawa penggosok, tinta magnetik, dan pelapis untuk pita magnetik (Steven Wang, 2015). Pada umumnya besi cenderung membentuk senyawa dalam bentuk Fe3+ dibandingkan dengan bentuk Fe2+ serta membentuk kompleks yang stabil dengan senyawa tertentu (Andreana, 2013). Saat ini, sejumlah teknik analisis telah dikembangkan untuk penentuan besi, termasuk spektrofotometri serapan atom (AAS), spektometri massa induksi plasma (ICP-MS), kromatografi cair, elektrokimia, spektrofluorometri, teknik berbasis aliran (Kanyarak,2015), Graphite Furnace AAS, semiluminisens, potensiometri, Anodic Stripping Volumetry dan spektrofotometri UV-Vis. Penentuan kadar besi secara spektrofotometri UV-Vis telah banyak dilakukan karena prosesnya cepat, mudah dan murah. Besi perlu dikomplekskan terlebih dahulu dengan pengompleks besi yang membentuk suatu warna spesifik (Novita,2015). Banyak reagen yang disarankan untuk penentuan besi seperti 1,10-fenantrolin, bathophenanthroline, ferrozine, asam thioglikolik, dan asam tiosianat. Beberapa metode menggunakan reagen ini karena selektivitas dan sensitivitas rendah. 1,10-fenantrolin adalah salah satu reagen yang paling berguna untuk menentukan besi (II) dan telah digunakan untuk penentuan besi (II) dan besi (III) (Alaa, 2008). 1
Pembentukan kompleks Fe(II)-1,10-Fenantrolin dipengaruhi oleh pH larutan dan adanya logam yang lain. Ion logam lain akan bersaing dengan ion Fe(II) untuk berikatan dengan ligan fenantrolin (Agustina,2007). Pengompleks 1,10fenantrolin dapat digunakan untuk pengompleks besi tanpa menggunakan zat pengadsorbsi dan tidak memerlukan waktu yang lama. Pengompleksan besi dengan menggunakan 1,10fenantrolin akan menghasilkan pewarnaan merah jingga, yang disebabkan pembentukan kation kompleks [Fe(phen)3]2+. Warna merah jingga dari kompleks yang dihasilkan ini stabil pada kisaran pH 2-9. Oleh karena itu penelitian dapat dilakukan pada range pH asam maupun basa. Warna merah jingga terjadi pada rentang 480 nm – 560 nm (Sisca, 2013). Sebelum dikomplekskan dengan 1,10-fenantrolin, Fe3+ direduksi terlebih dahulu menjadi Fe2+ (Andreana,2013). Pada penelitian sebelumnya, besi direduksi dengan menggunakan hidroksilamin hidroklorida, namun pereduksi tersebut memerlukan perlakuan khusus yaitu setelah dibuat harus segera digunakan saat itu juga sehingga pereduksi hidroksilamin hidroklorida kurang efektif. Oleh karena itu, pada tahun 2004 dilakukan penelitian menggunakan pereduksi natrium tiosulfat dan mendapatkan hasil bahwa pada konsentrasi natrium tiosulfat 11 ppm mampu mereduksi larutan Fe (III) 5 ppm menjadi Fe(II) dengan nilai recovery sebesar 99,25 % dengan pH optimum buffer asetat 4,5 (Novita, 2015). Analisa besi dengan pengompleks 1,10- fenantrolin ini dapat diganggu oleh beberapa ion logam seperti alumunium, perak, dan magnesium. Penambahan Al3+ mulai mengganggu analisa besi pada saat penambahan 0,122 ppm dengan persen recovery sebesar 90,74% (Andreana, 2013). Penambahan ion Ag+ mulai mengganggu analisa penentuan besi pada penambahan 0,03 ppm dengan persen recovery sebesar 92,88 % (Sisca, 2013). Ion Mg(II) mulai mengganggu analisa besi pada konsentrasi 0,04 ppm dengan persen recovery sebesar 90,99 % (Novita, 2015). 1,10-fenantrolin dapat membentuk
2
kompleks yang sangat stabil dengan sejumlah logam, khususnya logam bivalen (Novita,2015). Senyawa kompleks atom pusatnya tidak harus merupakan unsur transisi. Atom pusat senyawa kompleks juga dapat merupakan atom-atom dari unsur-unsur golongan alkali, alkali tanah atau atom logam dari golongan utama yang lain (Effendy, 2007). Pada penelitian sebelumnya Novita (Novita, 2015) telah melakukan analisa Fe dengan diberikan ion pengganggu berupa Mg dan Kusuma (Kusuma, 2016) telah melakukan analisa Fe dengan diberikan ion pengganggu berupa Ca dan Ba. Menurut Forrow (Forrow, 2012) ion Strontium dan barium dapat membentuk kompleks dengan 1,10-fenantrolin, 5-6 dione, karena Sr dan Ba mempunyai golongan yang sama seperti Mg Ca, dan Ba, maka dipilih ion strontium dan ion barium sebagai ion pengganggu dalam analisa Fe secara Spektrofotometer UV-Vis dengan tujuan mengetahui pengaruh ion dalam analisa Fe2+ sebagai Fe2+ fenantrolin. 1.2
Permasalahan
Permasalahan dalam penelitian ini adalah apakah ion Ba2+ dan ion Sr2+ yang ditambahkan dapat mempengaruhi analisa Fe(II) sebagai Fe2+ fenantrolin dan jika dapat mempengaruhi, maka berapa besar konsentrasi ion Ba2+ dan Sr2+ mulai mempengaruhi Fe2+ fenantrolin serta berapa perbandingan pengaruh ion Ba2+ dan Sr2+ dalam analisa Fe2+ fenantrolin. 1.3
Batasan Permasalahan
Batasan permasalahan dari penelitian ini adalah analisa Fe2+ sebagai Fe2+ fenantrolin yang diganggu oleh ion Ba2+ dan ion Sr2+ dengan variasi konsentrasi 0,0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; dan 1 ppm pada kondisi pH optimum dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis.
3
1.4
Tujuan Penelitian
Tujuan pada penelitian ini adalah untuk mengetahui seberapa besar pengaruh ion Ba2+ dan ion Sr2+ dalam analisa Fe sebagai Fe2+ fenantrolin dengan pengompleks 1,10-fenantrolin menggunakan spektrofotometer UV-Vis. 1.5
Manfaat
Dengan dilakukannya penelitian ini maka manfaat yang ada adalah mendapatkan metoda analisa Fe yang lebih baik.
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1
Spektrofotometri UV-Vis
Spektrofotometri UV-Vis adalah salah satu teknik yang paling sering digunakan dalam analisis. Teknik ini melibatkan pengukuran jumlah radiasi ultraviolet atau radiasi visibel yang diserab oleh suatu zat dalam larutan. Instrumen. ini digunakan untuk mengukur rasio, atau fungsi dari rasio, dari intensitas dua berkas cahaya pada wilayah UV-Vis (Siladitya, 2012). Spektrofotometer UV-Vis dapat menganalisa interaksi radiasi cahaya pada zat di daerah ultra violet (200-400 nm) dan daerah visibel (400-800 nm) (Adeeyinwo C.E, 2013). Apabila radiasi atau cahaya putih dilewatkan melalui larutan berwarna, maka radiasi dengan panjang gelombang tertentu akan diserap (absorpsi) secara selektif dan radiasi lainnya akan diteruskan (transmisi). Nilai absorbansi akan bergantung pada kadar zat yang terkandung di dalamnya, semakin banyak kadar zat yang terkandung dalam suatu sampel maka semakin banyak molekul yang akan menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu. Sehingga, nilai absorbansi semakin besar atau dengan kata lain nilai absorbansi akan berbanding lurus dengan konsentrasi zat yang terkandung di dalam sampel (Neldawati, 2013). Hukum Beer menyatakan bahwa intensitas sinar radiasi monokromatik paralel berkurang secara eksponensial dengan jumlah molekul yang diserap. Dengan kata lain, absorbansi sebanding dengan konsentrasi. Hukum Lambert menyatakan intensitas sinar radiasi monokromatik parallel berkurang secara eksponensial saat melewati media dengan ketebalan yang homogen. Kombinasi antar kedua hukum itu menghasilkan hukum Lambert-Beer (Skoog, 2007). Hukum Lambert-Beer menyatakan bahwa absorbansi pada suatu larutan berbanding lurus dengan konsentrasi spesies yang diserap dalam larutan dan ketebalan sel. Dengan 5
demikian, Spektrofotometer UV-Vis dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi yang terserap dalam larutan dimana panjang gelombang dan warna komplementer pada Spektrofotometer UV-Vis ditunjukkan pada Gambar 2.1. Hal ini diperlukan untuk mengetahui seberapa cepat perubahan absorbansi terhadap konsentrasi (R. Gandhimathi, 2012). Dimana c adalah konsentrasi spesies yang terserap (biasanya dinyatakan dalam gram atau milligram per liter) persamaan ini dapat diubah menjadi persamaan linear dengan menggunakan logarithma biasanya dinyatakan dalam bentuk dekadik. 𝐼 𝐼𝑜 𝐴 = − log 𝑇 = − log ( ) = log ( ) = 𝜀 𝑏 𝑐 (2.1) 𝐼𝑜
𝐼
Gambar 2.1 Panjang Gelombang dan Warna Komplementer Spektrofotometri UV-Vis (R. Gandhimathi, 2012). 2.2
Tinjauan Umum Besi
Kata besi berasal dari Bahasa Anglo-saxon dan simbol besi dalam kimia berasal dari Bahasa latin yaitu ferrum. Besi alami merupakan logam yang berwarna abu-abu dan berkilau
6
(Hasan, 2005). Besi adalah unsur keempat yang paling berlimpah dalam kerak bumi dan merupakan salah satu elemen yang paling penting dalam geokimia, lingkungan (Kanyarak dkk., 2015) dan sistem biologis yang penting bagi kehidupan manusia. Diketahui bahwa kekurangan zat besi adalah yang paling umum menyebabkan anemia. Di sisi lain, terlalu banyak zat besi dapat menyebabkan beberapa masalah kesehatan. Tingginya kadar zat besi berhubungan dengan peningkatan risiko kanker, penyakit jantung dan penyakit lainnya (Latif dkk., 2008). Logam ini tampak berkilauan. Jika murni, besi bersifat lunak dan mudah dibentuk. Sifat besi unik ketika temperatur tinggi (>910 oC) besi mengadopsi fcc dan pada temperatur sekitar 1390 oC berubah kembali menjadi bcc. Beberapa karakteristik besi ditunjukan pada Tabel 2.1 Tabel 2. 1 Karakterisasi Besi Karakteristik Besi Kelimpahan/ppm (dalam 62000 kerak bumi) Densitas/ g cm-3 (20 oC) 7,874 Titik leleh/oC 1535 Titik didih/oC 2750 Jari-jari atomik / pm 126 (Bilangan koordinasi 12) Jari-jari ionic / pm (bilangan 25* - Fe6+ koordinasi 6*; bilangan 58,5 – Fe4+ koordinasi 4) 55 - Fe3+ (l s) 64,5 - Fe3+ (h s) 61- Fe2+ (l s) 78 - Fe2+ (h s) Konfigurasi elektronik [18Ar] 3d6 4s2 Elektronegativitas 1,8 (Sugiyarto, 2003).
7
Besi alami mudah berkarat ketika terkena udara dan lembab. Besi lebih berguna ketika dikombinasikan dengan unsur lain sebagai logam campuran untuk membuat baja, unsur lain yang dapat dikombinasikan yaitu karbon, nikel, kromium, dan titanium. Di alam, besi dikombinasikan dengan unsurunsur lain membentuk bijih besi, seperti bijih oksida dan mineral limonit. Umumnya zat besi dalam air berasal dari pelepasan senyawa besi kedalam tanah, pencucian ke air tanah dimana besi akan mendistribusikan ke sumur dan akuifer yang digunakan untuk memasok minum (Kanyarak dkk., 2015). Metoda yang digunakan untuk analisa besi antara lain metoda ICP-AES, elektroforesis kapiler dengan metode deteksi ultraviolet, spektrometri serapan atom, selektif ion membran potensiometri sensor, kombinasi analisis injeksi, ion kromatografi mikro kolom dengan deteksi UV-Vis (Shujuan, 2015). 2.3
Orto- Fenantrolin
Ligan merupakan gugus atom netral atau ion yang mampu bertindak sebagai basa lewis yaitu menyediakan pasangan elektron menyendiri untuk mengadakan ikatan koordinasi dengan atom pusat dalam senyawa kompleks (Sugiarto dkk., 2010). Ligan dengan satu atom donor disebut ligan monodentat; ligan dengan dua atom donor disebut ligan bidentate; ligan dengan tiga atom donor disebut ligan tridentat; ligan dengan empat atom donor disebut ligan tetradentat; ligan dengan lima atom donor disebut ligan pentadentat; ligan dengan enam atom donor disebut ligan heksadentat (Effendy, 2007). Senyawa 1,10-fenantrolin adalah ligan bidentat yang memainkan peran penting dalam pengembangan koordinasi kimia dan masih cukup menarik sebagai bahan awal yang serbaguna baik untuk organik, anorganik, maupun supramolekul kimia. Phen berbentuk kaku planar, bersifat hidrofobik, miskin elektron dengan sistem heteroatomik
8
dimana atom nitrogen bertindak kooperatif dalam mengikat kation. Fitur-fitur strukturalnya memiliki kemampuan untuk menentukan koordinasi menuju ion logam. Gambar ligan 1,10fenantrolin ditunjukkan pada Gambar 2.2
Gambar 2. 2 Ligan 1,10-Fenantrolin (Andrea dkk., 2010). Senyawa 1,10-Fenantrolin membentuk kompleks yang kuat dengan Fe(II) dengan absorptivitas pada daerah visible dan relatif lebih murah sehingga menjadi pilihan reagen yang tepat pada penentuan besi. Ilmuwan menyadari bahwa analisa ini dapat digunakan untuk analisa kimia. Pada awal analisa, fenantrolin digunakan untuk menentukan kandungan Fe pada jus buah dan wine. Rentang pH yang optimal untuk 1,10fenantrolin yaitu berada pada 2-9 (Amonette, 1998). 2.4
Strontium (Sr)
Strontium merupakan unsur yang memiliki isotop radioaktif seperti 89Sr (t ½ = 50,5 d) dan 90Sr (t ½ = 28,5y) yang diproduksi dengan tingkat tinggi selama reaksi fisi dan dianggap sebagai salah satu radionukleotida yang paling penting dari sudut pandang limbah radioaktif (T. Shahwan, 2005). Strontium merupakan logam lunak dengan warna putih keperakan. Permukaannya dioksidasi oleh udara pada suhu kamar, dan menjadi oksidanya, SrO dan nitridanya Sr3N2, pada suhu tinggi (Saito, 1996). Strontium biasa digunakan dalam kembang api, kaca, dan warna tabung televisi. Strontium memiliki karakteristik yang ditunjukkan pada Tabel 2.2 9
Tabel 2. 2 Karakteristik strontium Karakteristik 38Strontium Konfigurasi Elektronik [36Kr] 5s2 Titik Leleh/oC 768 o Titik Didih/ C 1384 Densitas / g cm-3 (20oC) 2,58 Jari-jari atomik/pm 215 Jari-jari Ionik / pm 132 Potesnial reduksi standar -2,89 ∆Hionisasi / kJ mol-1 164 Elektonegativitas 1,0 Warna nyala Krimson (merah tua) (Sugiyarto, 2003) 2.5
Barium (Br)
Barium berwarna keabu-abuan, bereaksi lambat dengan oksigen udara pada temperatur kamar tetapi terbakar hebat pada pemanasan. Barium dapat menghasilkan dioksida (2-) dalam kondisi oksigen berlebihan. Barium merupakan unsur alkali tanah (Z= 56), senyawa yang digunakan dalam berbagai industri seperti kaca, cat, keramik (Celebi dkk., 2007) elektronika, industri tekstil, gelas keramik, pada pembuatan kertas, pada farmasi, pada kosmetik dan pada industri minyak dan gas (WHO, 2004). Meskipun barium tidak ditemukan bebas di alam, tetapi terdapat di sejumlah senyawa yang paling umum yaitu barium sulfat (barit) dan pada tingkat yang lebih rendah terdapat barium karbonat. Barium memiliki sejumlah isotop radioaktif tetapi yang paling penting berada 133Ba (t ½ = 10,7 tahun) yang memiliki paruh waktu yang relative lama dan 104 Ba (t ½ = 12,97 hari) yang merupakan produk fisi yang dihasilkan dalam produksi tinggi. Selain itu, Ba merupakan analog ideal dengan Ra karena keduanya terjadi pada kelompok yang sama dan 10
memiliki jari-jari ionik yang berdekatan (Ba2+ = 1,34 amstrong, Ra2+ 1,23 amstrong). (Celebi dkk, 2007). Barium memiliki beberapa karakteristik yang ditunjukkan pada Tabel 2.3 Tabel 2. 3 Karakteristik Barium Karakteristik Konfigurasi Elektronik Titik Leleh/oC Titik Didih/oC Densitas / g cm-3 (20oC) Jari-jari atomik/pm Jari-jari Ionik / pm Potesnial reduksi standar ∆Hionisasi / kJ mol-1 Elektonegativitas Warna nyala
56Barium
[54Kr] 6s2 727 1850 3,65 217 149 -2,91 175 0,9 Hijau (Sugiyarto, 2003)
Menurut paten dengan inventor Forrow (Forrow, 2012) barium dan strontium dapat membentuk kompleks dengan 1,10fenantrolin-5,6-dione yang ditunjukkan pada Gambar 2.3
Gambar 2. 3 kompleks dari 1,10-fenantrolin-5,6-dione dimana M dapat berupa Nikel, Besi, Kobalt, Osmium, ruthenium, Kalsium, Strontium dan Barium. 11
2.6
Metoda Standar Analisa Besi
Metoda standar ini digunakan untuk penentuan besi dimana metoda dapat digunakan pada larutan sampel yang memiliki pH kurang dari 2. Metode pengujian ini didasarkan pada penentuan fotometri pada kompleks 1,10-fenantrolin dengan ion besi (II). Sampel dilarutkan dalam pelarut yang sesuai dan besi direduksi dengan penambahan hidroksilamin hidroklorida. Warna ini kemudian terbentuk dengan penambahan 1,10-fenantrolin. Setelah reaksi yang singkat, absorbansi larutan diukur pada sekitar 510 nm menggunakan fotometer yang sesuai. Absorbansi larutan stabil selama paling sedikit beberapa bulan. Metode pengujian ini cocok untuk menentukan konsentrasi jejak besi dalam berbagai macam produk, dengan syarat persiapkan sampel secara tepat dan sampel larut dalam air atau pelarut lain yang cocok. Metode pengujian ini mengasumsikan bahwa jumlah warna yang timbul adalah sebanding dengan jumlah zat besi dalam larutan uji. Kurva kalibrasi akan linier selama rentang telah ditetapkan. Fortune dan Mellon telah membuat studi komprehensif dari gangguan berbagai ion anorganik yang menunjukkan efek dari berbagai kation dan anion pada penentuan besi dengan konsentrasi 2,0 ppm. Jika pada tingkat maksimum 500 ppm tidak mengganggu, maka sangat mungkin bahwa ion tidak akan mengganggu dalam jumlah apapun (ASTM, 2000). Diimbang tiga sampel dengan angka-angka secara signifikan (pH kurang dari 2) yang mengandung 1 sampai 100 μg zat besi ke dalam 100 mL. Jika sampel larut dalam air maka diencerkan sampai 80 mL dengan air. Jika sampel tidak larut dalam air, dapat digunakan metanol atau pelarut lain yang cocok. Kemudian ditambahkan masing-masing 2 mL larutan hidroksilamin hidroklorida. Diaduk dengan membalik labu ukur beberapa kali. Ditambahkan masing-masing 5 mL larutan 1,10-fenantrolin, selanjutnya disesuaikan pH larutan menjadi antara 3,0 sampai 4,0 dengan penambahan tetes demi tetes larutan asam asetat-amonium asetat ke masing-masing labu 12
ukur sampai 5 mL. Diencerkan sampai 100 ml dengan air. Dan diaduk dengan membalik labu ukur beberapa kali. Dibiarkan larutan sampel dan reagen untuk bereaksi secara sempurna pada suhu kamar selama minimal 15 menit (ASTM, 2000). 2.7
Senyawa Kompleks
Senyawa kompleks adalah senyawa yang terdiri atas atom pusat dan ligan sebagai gugus pengeliling dengan atau tanpa ion penetral. Atom pusat ini sering merupakan kelompok transisi. Ikatan antara atom pusat dengan ligan adalah ikatan koordinasi dengan atom donor dari ligan yang bersangkutan. Oleh karena itu sering disebut sebagai senyawa koordinasi, dan ini mencakup kelompok non transisi sebagai atom pusat. Dengan 1,1-fenantrolin, Fe(II) dengan panjang gelombang 508 nm dapat membentuk kompleks yang stabil berwarna merah yang disebut sebagai Ferroin yang ditunjukkan pada Gambar 2.4. Senyawa kompleks ini stabil pada interval pH 2-9 (Dragia dkk., 2010).
Gambar 2. 4 Struktur kimia kompleks Fe(II)-Fenantrolin
13
Langkah-langkah berikut ini merupakan mekanisme pembentukan Ferroin: Fe2+(s) + phen(aq) ↔ [Fe(phen)]2+ (aq)
(2.2)
[Fe(phen)] (aq)+ phen(aq) ↔ [Fe(phen)2] (aq)
(2.3)
[Fe(phen)]2+ (aq)+ phen(aq) ↔ [Fe(phen)3]2+(aq)
(2.4)
2+
2+
(Dragia dkk., 2010). 2.8
Larutan Buffer
Buffer didefinisikan sebagai larutan yang tahan terhadap perubahan pH baik pada penambahan asam atau basa kuat (Mathew dkk., 2015). Larutan buffer terdiri dari asam lemah dan basa konjugasinya, buffer merupakan hasil dari dua reaksi kesetimbangan yang reversible dalam larutan dimana konsentrasi proton dan konjugat akseptor proton sama. Misalnya dalam sistem buffer saat konsentrasi asam dan ion asetat sama, penambahan jumlah kecil dari asam atau basa tidak memiliki pengaruh terhadap pH. Hal ini umumnya dikenal sebagai titik isoelektrik dimana pada titik ini tidak adanya muatan dan pH pada titik ini sama. pH=pKa+ log
[CH3COO- ] [CH3COOH]
(Mohan, 2003). Banyak proses kimia dan biologi sangat peka terhadap perubahan pH suatu larutan, dan bukan main pentingnya untuk menjaga agar pH sekonstan mungkin. Oleh karena itu, larutan buffer cukup penting dalam sains kimia dan biologi. Pada umumnya, larutan buffer mengandung suatu pasangan asambasa konjugasi (Day & A.L, 1996). 2.9
Natrium Tiosulfat
Natrium tiosulfat yang juga disebut sebagai natrium hiposulfit. Natrium tiosulfat merupakan sumber ion tiosulfat
14
(S2O32-) yang sangat efektif dalam ion perak yang kompleks, dan juga merupakan reduktor moderat yang kuat. Reaksi pembentukan ion tiosulfat sebagai berikut: S4O62- + 2e- ⇌ 2S2O32-
Eo sel= +0,08 (Tuba, 2006)
2.10
Validasi Metoda Analisis
Pengembangan validasi metoda analisis meliputi linearitas, akurasi, presisi, dan rekoveri. Validasi analisis dilakukan dalam rangka menunjukkan bahwa prosedur yang dimaksudkan cocok untuk digunakan (Tedesse ,2015). 2.10.1 Linearitas Linearitas prosedur analitis adalah kemampuan untuk mendapatkan hasil dalam pengujian secara langsung yang sebanding dengan konsentrasi dari analit dalam sampel tersebut. Linearitas biasanya dinyatakan dalam perbedaan pada sekitar slope pada garis regresi yang dihitung menurut persamaan matematis dari hasil pengujian yang diperoleh dalam analisis sampel dengan berbagai konsentrasi analit. Linearitas biasanya ditunjukkan dengan analisis berbagai konsentrasi analit di jangkauan tertentu, dan diwakili oleh grafik. Dalam keadaan normal, linearitas dicapai apabila regresi lebih besar dari 0,997 dengan minimal 5 konsentrasi yang dianjurkan (Tedesse, 2015). Korelasi antara koefisien, intercept, slope, dan jumlah kuadrat pada garis regresi harus disampaikan, serta plot data harus dimasukkan (Mcpollin, 2009). 2.10.2 Akurasi Akurasi pada prosedur analitis adalah pengungkapan kedekatan diantara nilai yang diterima baik sebagai nilai konvensional yang sebenarnya atau nilai referensi yang diterima dan nilai yang ditemukan. Dengan demikian, akurasi adalah ukuran ketepatan metoda analisis. Akurasi juga dapat
15
digambarkan sampai sejauh mana hasil tes yang dilakukan oleh metoda (Rajendra dkk., 2014). Akurasi juga dapat ditentukan dengan membandingkan hasil tes dengan yang diperoleh dengan menggunakan validasi tes lain. ICH menyarankan akurasi harus menggunakan minimal sembilan penentuan selama minimal tiga kali tingkat konsentrasi (misalnya adalah tiga konsentrasi dan tiga replikasi untuk setiap konsentrasi) (Ravichandran, 2010). 2.10.3 Presisi Presisi pada prosedur analitis mengungkapkan kedekatan antara serangkaian pengukuran yang diperoleh dari beberapa sampling pada sampel homogen dalam kondisi yang ditentukan. Presisi biasanya dinyatakan sebagai standar deviasi relatif (Fereja dkk., 2015). Selanjutnya, intermediet presisi yang mengungkapkan variasi dalam laboratorium seperti hari yang berbeda, peralatan yang berbeda, dan lain-lain. Intermediet presisi ditentukan dengan membandingkan hasil dari metoda run tunggal dalam laboratorium selama beberapa hari. Metoda ini memungkinkan adanya perbedaan dalam hasil yang diperoleh dari perbedaan operator, perbedaan instrument, kombinasi, standard dan reagen dari suplier yang berbeda (Patil, 2014). Presisi tergantung konsentrasi dan harus diukur pada konsentrasi yang berbeda dalam rentang kerja, biasanya dibawah, pertengahan dan bagian atas. Presisi diterima pada konsentrasi yang lebih rendah adalah 20 % (Riyanto, 2012). 2.10.4 Recovery Recovery dari suatu analit adalah respon detektor yang diperoleh dari jumlah analit ditambahkan dan diekstrak dari matriks, dibandingkan dengan respon detektor untuk konsentrasi benar murni otentik dari standar. Recovery tidak harus 100%. Recovery dapat ditentukan dengan cara membuat sampel kemudian ditambahkan analit dengan konsentrasi tertentu (Riyanto, 2012). Nilai kisaran persentase recovery 16
yang baik untuk sampel disyaratkan berada pada rentang 100% ± 20. Rentang tersebut dianggap akurat karena menunjukkan metode tersebut mempunyai ketepatan yang baik dengan tingkat kesesuaian nilai suatu pengukuran yang sebanding dengan nilai sebenarnya (Hidayati., dkk, 2014).
17
“Halaman ini sengaja dikosongkan”
18
BAB III METODOLOGI PERCOBAAN 3.1
Alat dan Bahan
3.1.1
Alat
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah seperangkat alat Spektrofotometer UV-Vis Genesys 10S, neraca analitik Ohaus, hot plate AREC, pH meter OAKION, kuvet, pengaduk, botol timbang, corong, botol semprot, stirrer, labu ukur 100 mL, beaker gelas 50 mL dan 100 mL, pipet tetes, pipet ukur 1 mL, 2 mL, 5 mL, dan 10 mL, pipet mikro, dan neraca analitik. 3.1.2
Bahan
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah FeCl3.6H2O p.a (Merck; kemurnian > 99%), 1,10Fenantrolin monohidrat p.a (Merck), Natrium Tiosulfat Pentahidrat (Na2S2O3.5H2O), Asam asetat glasial 100 % (CH3COOH) p.a (Merck; kemurnian > 99,5 %), Strontium Nitrat Sr(NO3)2 p.a (Merck), Barium Nitrat Ba(NO3)2 p.a (Merck; kemurnian > 99 %), Sodium Asetat trihydrate (CH3COONa.3H2O) p.a, aseton p.a (Merck; kemurnian> 99%), dan aqua DM. 3.2
Prosedur Penelitian
3.2.1
Pembuatan larutan stok besi (III) 100 ppm
Larutan Fe (III) 100 ppm diperoleh dengan melarutkan 0,0484 gram FeCl3.6H2O dalam beberapa mL aqua DM, kemudian diencerkan hingga volume 100 mL dengan aqua DM. 3.2.2
Pembuatan larutan stok Na2S2O3.5H2O 100 ppm Larutan stok Natrium Tiosufat Pentahidrat 100 ppm diperoleh dengan cara padatan Na2S2O3.5H2O ditimbang 19
sebanyak 0,0220 gram dan dilarutkan dengan aqua DM hingga volume mencapai 100 mL 3.2.3
Pembuatan pengompleks 1,10-fenantrolin 1000 ppm Padatan 1,10-Fenantrolin monohydrate sebanyak 0,1000 gram diaduk dan dipanaskan pada suhu 70ºC dengan aqua DM hingga volume mencapai 100 mL, sehingga didapat larutan 1,10-fenantrolin 1000 ppm. 3.2.4
Pembuatan Larutan Buffer Asetat pH 4,5
Natrium asetat pentahidrat sebanyak 6,7200 gram dan asam asetat sebanyak 5 mL (Ka = 1,75 x 10-5 dilarutkan dengan aqua DM sampai volume 50 mL 3.2.5
Pembuatan larutan Sr(II) 100 ppm
Larutan Sr(II) 100 ppm dibuat dengan melarutkan padatan Sr(NO3)2 sebanyak 0,0242 gram dalam aqua DM hingga volume 100 mL. 3.2.6
Pembuatan larutan Ba(II) 100 ppm
Larutan Ba(II) 100 ppm dibuat dengan melarutkan padatan Ba(NO3)2 sebanyak 0,0190 gram dalam aqua DM hingga volume 100 mL. 3.2.7
Penentuan Panjang Gelombang Maksimum Fe(II)Fenantrolin pada pH 4,5
Larutan standar Fe(III) 100 ppm sebanyak 0,5 mL dimasukkan ke dalam labu ukur 10 mL, kemudian ditambah dengan 1,1 mL larutan Na2S2O3.5H2O 100 ppm sebagai pereduksi. Ditambahkan 1,5 mL larutan 1,10-fenantrolin 1000 ppm; 1,5 mL larutan buffer asetat pH 4,5 dan 5 mL aseton, kemudian ditambah aqua DM hingga volume mencapai 10 mL. Campuran tersebut dikocok dan didiamkan selama 15 menit, diukur absorbansinya pada panjang gelombang 400-600 nm. Dibuat variasi panjang gelombang dalam range 1 nm dan 5 nm dan dilakukan pengulangan pengukuran sebanyak 2 kali.
20
Panjang gelombang maksimum ditentukan berdasarkan absorbansi maksimum yang diperoleh (Novita, 2015). 3.2.8
Penentuan Panjang Gelombang Maksimum Sr(II)Fenantrolin pada pH 4,5
Larutan standar Sr(II) 100 ppm sebanyak 0,5 mL dimasukkan ke dalam labu ukur 10 mL, selanjutnya diitambahkan 1,5 mL larutan 1,10-fenantrolin 1000 ppm, ditambahkan 1,5 mL larutan buffer pH 4,5 dan 5 mL aseton, kemudian ditambah aqua DM hingga volume mencapai 10 mL. Campuran tersebut dikocok dan didiamkan selama 15 menit, dan diukur absorbansinya pada panjang gelombang 300-500 nm. Dibuat variasi panjang gelombang dalam range 1 nm dan 5 nm. Dilakukan pengulangan pengukuran sebanyak 2 kali. Panjang gelombang maksimum ditentukan berdasarkan absorbansi maksimum yang diperoleh. 3.2.9
Penentuan Panjang Gelombang Maksimum Ba(II)Fenantrolin pada pH 4,5
Larutan standar Ba(II) 100 ppm sebanyak 0,5 mL dimasukkan ke dalam labu ukur 10 mL, selanjutnya diitambahkan 1,5 mL larutan fenantrolin 1000 ppm, ditambahkan 1,5 mL larutan buffer pH 4,5 dan 5 mL aseton, kemudian ditambah aqua DM hingga volume mencapai 10 mL. Campuran tersebut dikocok dan didiamkan selama 15 menit, dan diukur absorbansinya pada panjang gelombang 300-500 nm. Dibuat variasi panjang gelombang dalam range 1 nm dan 5 nm. Dilakukan pengulangan pengukuran sebanyak 2 kali. Panjang gelombang maksimum ditentukan berdasarkan absorbansi maksimum yang diperoleh. 3.2.10 Pembuatan Kurva Kalibrasi pada pH 4,5 Larutan standar Fe (III) 100 ppm dengan volume masing-masing 0 mL; 0,1 mL; 0,2 mL; 0,3 mL; 0,4 mL; dan 0,5 mL dimasukkan kedalam labu ukur 10 mL, selanjutnya ditambah 1,1 mL larutan Na2S2O3.5H2O 100 ppm sebagai 21
pereduksi; 1,5 mL larutan fenantrolin 1000 ppm, 1,5 mL larutan buffer aserat pH 4,5, dan 5 mL aseton, kemudian ditambahkan aqua DM hingga volume 10 mL. Campuran tersebut dikocok dan didiamkan selama 15 menit dan diukur absorbansi pada panjang gelombang 510 nm. Dilakukan pengulangan pengukuran sebanyak 2 kali. Panjang gelombang maksimum ditentukan berdasarkan absorbansi maksimum yang diperoleh (Novita, 2015). 3.2.11 Pengaruh Sr(II) Pada Fe(II)-Fenantrolin dengan Kondisi pH 4,5 Larutan standar Fe (III) 100 ppm sebanyak 0,5 mL dimasukkan ke dalam 6 labu ukur 10 mL, selanjutnya ditambah 1,1 mL larutan Na2S2O3.5H2O 100 ppm sebagai pereduksi; 0 mL; 0,02 mL; 0,04 mL; 0,06 mL; 0,08 mL dan 0,1 mL larutan Sr(II) 100 ppm. Selanjutnya, ditambahkan 1,5 mL larutan fenantrolin 1000 ppm; 1,5 mL larutan buffer aserat pH 4,5, dan 5 mL aseton, Campuran tersebut dikocok dan didiamkan selama 15 menit, dan diukur absorbansi pada panjang gelombang 510 nm. Dilakukan pengulangan pengukuran sebanyak dua kali dan dibuat kurva antara absorbansi dengan konsentrasi larutan Sr(II). Dari kurva tersebut dapat diketahui pada konsentrasi berapa Sr(II) mulai mengganggu analisa besi. 3.2.12 Pengaruh Ba(II) Pada Fe(II)-Fenantrolin dengan Kondisi pH 4,5 Larutan standar Fe (III) 100 ppm sebanyak 0,5 mL dimasukkan ke dalam 6 labu ukur 10, selanjutnya ditambah 1,1 mL larutan Na2S2O3.5H2O 100 ppm sebagai pereduksi 0 mL; 0,02 mL; 0,04 mL; 0,06 mL; 0,08 mL; dan 0,1 mL larutan Ba(II) 100 ppm. Selanjutnya, ditambahkan 1,5 mL larutan fenantrolin 1000 ppm; 1,5 mL larutan buffer aserat pH 4,5, dan 5 mL aseton, Campuran tersebut dikocok dan didiamkan selama 15 menit, dan diukur absorbansi pada panjang gelombang 510 nm. Dilakukan pengulangan pengukuran sebanyak dua kali dan dibuat kurva antara absorbansi dengan 22
konsentrasi larutan Ba(II). Dari kurva tersebut dapat diketahui pada konsentrasi berapa Ba(II) mulai menganggu analisa besi.
23
“Halaman ini sengaja dikosongkan”
24
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Penelitian perbandingan pengaruh ion barium(II) dan strontium(II) pada kompleks Fe sebagai Fe(II)-Fenantrolin pada pH 4,5 telah dilakukan dengan metoda spektrofotometer UV-Vis. Metoda spektrofotometer UV-Vis melibatkan pengukuran jumlah radiasi ultraviolet atau radiasi visibel yang diserap oleh suatu zat dalam larutan. Spektrofotometer UV-Vis digunakan untuk mengukur rasio, atau fungsi dari rasio, dari intensitas dua berkas cahaya pada wilayah UV-Vis (Siladitya,2012). Penelitian ini dilakukan pada Laboratorium Instrumentasi dan Sains Analitik Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Pada dasarnya besi (III) direduksi terlebih dahulu menjadi besi (II) dengan natrium tiosulfat pentahidrat. Besi (II) akan dikomplekskan dengan ligan bidentat berupa 1,10fenantrolin yang membentuk warna merah-orange pada kisaran 500 nm. Namun, pada penelitian ini sebelum besi (II) dikomplekskan terlebih dahulu ditambahkan ion pengganggu berupa strontium dan barium dengan 6 variasi. Penambahan kedua ion akan menimbulkan kompetisi dengan Fe(II) yang ditunjukkan dengan adanya penurunan persen recovery seiring dengan penambahan ion strontium (II) dan ion barium (II). Berikut merupakan hasil penelitian dan penjelasannya. 4.1
Penentuan Panjang Gelombang Maksimum Fe(II)Fenantrolin pada pH 4,5
Pada tahap ini bertujuan untuk mengetahui panjang gelombang maksimum Fe(II) fenantrolin yang akan digunakan pada tahapan selanjutnya. Besi yang digunakan adalah FeCl3.6H2O berbentuk serbuk berwarna hitam kehijauan yang dilarutkan dengan aqua DM karena memiliki sifat yang dapat larut dalam air, warna larutan yang terbentuk adalah kuning yang merupakan larutan Fe3+. Hasil yang diharapkan berupa
25
Fe2+ sehingga, digunakan larutan pereduksi natrium tiosulfat pentahidrat yang berbentuk kristal tidak berwarna dengan reaksi yang terjadi yaitu: 2Fe3+ (aq) + 2S2O32-(aq) ↔2Fe2+ (aq) + S4O62-(aq) Eo sel = +0,779 (Hapsoro, 2012). Larutan natrium tiosulfat pentahidrat dipilih karena merupakan pereduksi yang kuat untuk besi selain itu menurut penelitian yang diungkapkan oleh Hapsoro (Hapsoro,2012) bahwa natrium tiosulfat dapat mereduksi larutan Fe3+ dengan persen recovery yang tinggi. Setelah penambahan pereduksi maka dilakukan penambahan 1,10-fenantrolin dan larutan buffer dengan pH 4,5 sehingga, terbentuk kompleks Fe(II) fenantrolin yang ditandai dengan perubahan warna dari kuning menjadi merah-orange. Seperti pada penelitian yang dikemukakan oleh Oktavia (Oktavia, 2008) bahwa warna kompleks Fe(II) fenantrolin adalah merah orange dimana 1,10fenantrolin akan membentuk kompleks dengan Fe(II) pada pH 2-9 karena, pembentukan kompleks Fe(II) fenantrolin bergantung pada pH dan kompleks Fe(II) fenantrolin stabil selama 2 jam atau lebih dengan reaksi pembentukan yang terjadi adalah: Fe2+ + 3C12H8N2 [Fe(C12H8N2)3]2+ Pembentukan Fe(II)-Fenantrolin sebagai berikut: 26Fe
= 18[Ar] 4s2 3d6
↿⇂ ↿ ↿ ↿ ↿
↿⇂
3d Fe2+ = 18[Ar] 4s0 3d6
4s
↿⇂ ↿ ↿ ↿ ↿ 3d
4s
26
membentuk
hibridisasi
[Fe(C12H8N2)3]2+
↿⇂ ↿⇂ ↿⇂ ⦁⦁ ⦁⦁ 3d
⦁⦁ ⦁⦁ ⦁⦁ ⦁⦁ 4s
4p
Dimana: ↿⇂ merupakan pasangan elektron atom pusat ⦁⦁ merupakan pasangan elektron ligan Pengukuran dengan spektrofotometer UV-vis yang telah dilakukan, didapatkan hasil dari panjang gelombang maksimum Fe(II)-Fenantrolin yaitu terdapat pada Gambar 4.1:
Gambar 4. 1 Panjang gelombang maksimum Fe(II)-Fenantrolin pada pH 4,5
Gambar 4.5 menunjukkan bahwa panjang gelombang maksimum Fe(II)-Fenantrolin berada pada 510 nm dengan absorbansi 0,506. Hal ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh (Oktavia,2008) bahwa panjang gelombang maksimum untuk Fe(II) fenantrolin berada pada kisaran 510 nm.
27
4.2
Penentuan Panjang Gelombang Maksimum Sr(II)Fenantrolin pada pH 4,5 Sr(II)-fenantrolin memiliki bentuk cairan tidak berwarna dan tidak berbau. Tujuan menentukan panjang gelombang Sr(II)-Fenantrolin adalah untuk mengetahui pada konsentrasi berapa Sr mulai menganggu kompleks Fe(II)fenantrolin. Pada penelitian ini digunakan Strontium Nitrat berbenuk padat tidak berwarna, tidak berbau yang dilarutkan dalam aqua DM sebagai penghasil Sr(II) karena sifat dari Sr(NO3)2 yang dapat larut dalam air. Hal ini sesuai yang disampaikan oleh Sugiyarto (Sugiyarto, 2003) bahwa logam golongan alkali tanah yang larut dalam air adalah garam-garam nitrat dan klorida (dari anion valensi tunggal) sedangkan yang sukar larut adalah garam-garam seperti karbonat, dan fosfat (anion bervalensi ganda). Berdasarkan konfigurasi electron ion Sr(II) pada pembentukan dengan 1,10-fenantrolin akan membentuk hibridisasi sp3 dengan struktur molekulnya yaitu tetrahedral, hibridisasi tersebut ditunjukkan sebagai berikut, : 38Sr
= 36[Kr] 5s2
↿⇂ 5s Sr2+ = 36[Kr] 5s0 ; maka [Sr(C12H8N2)2]2+
⦁⦁ ⦁⦁ ⦁⦁ ⦁⦁ 5s
5p
Pengukuran lamda maksimum Sr(II)-Fenantrolin dilakukan pada panjang gelombang 310-500 nm. Pada penentuan panjang gelombang dilakukan pendiaman selama 15 menit agar Sr(II) dapat bergabung secara sempurna pada
28
larutan fenantrolin. Grafik panjang gelombang maksimum Sr(II)-Fenantrolin ditunjukan pada Gambar 4.2: 0,24 0,22 0,20
Absorbansi
0,18 0,16 0,14 0,12 0,10 0,08
326
350
400
450
500
Panjang Gelombang (nm)
Gambar 4. 2 Panjang gelombang maksmimum Sr(II) Fenantrolin pada pH 4,5 Hasil pengukuran didapatkan bahwa puncak Sr(II)Fenantrolin berada pada rentang 326 nm ditandai dengan nilai absorbansi yaitu 0,224. 4.3
Penentuan Panjang Gelombang Maksimum Ba(II)Fenantrolin pada pH 4,5
Ba (NO3)2 mempunyai sifat yang larut dengan air yang akan menghasilkan ion Ba(II). Ba(II)-Fenantrolin tidak berwarna dan tidak berbau. Pengukuran terhadap panjang gelombang Ba(II)-Fenantrolin yaitu untuk menentukan pada konsentrasi berapa Ba mulai menganggu kompleks Fe(II)Fenantrolin. Ketika Ba(II) dikomplekskan dengan fenantrolin terbentuk hibridisasi sebagai berikut:
29
56Ba
= 54[Xe] 6s2
↿⇂ 6s Ba2+ = 54[Xe] 6s0 maka; [Ba(C12H8N2)2]2+
⦁⦁ ⦁⦁ ⦁⦁ ⦁⦁ 5s
5p
Ba(II)-Fenantrolin dilakukan pengukuran dengan rentang yang sama seperti Sr(II)-Fenantrolin yaitu pada 310500 nm. 0,5
0,4
Absorbansi
0,3
0,2
0,1
0,0
315
350
400
450
500
Panjang Gelombang (nm)
Gambar 4. 3 Panjang gelombang maksimum Ba(II) Fenatrolin pada pH 4,5 Hasil pengukuran didapatkan puncak Ba(II)Fenantrolin yaitu pada 315 nm dengan absorbansi sebesar 0,457. 30
4.4
Kurva Kalibrasi Fe(II)-Fenantrolin
Pembuatan kurva kalibrasi dimaksudkan agar mendapatkan persamaan linear y=ax+b dimana y merupakan asorbansi yang didapat dan x adalah konsentrasi yang dicari. Kurva standar Fe(II)-fenantrolin akan digunakan untuk mengetahui pada konsentrasi berapa Fe sebagai Fe(II)fenantrolin mulai terganggu dengan keberadaan barium (II) dan strontium (II). Larutan Fe(II)-Fenantrolin yang digunakan sebagai standar memiliki 5 variasi konsentrasi yaitu 1, 2, 3, 4 dan 5 ppm memiliki warna merah-orange dengan kepekatan yang berbeda. Dimana, semakin tinggi konsentrasi Fe maka akan semakin pekat warna yang dihasilkan. Pengukuran kurva kalibrasi dilakukan pada panjang gelombang maksimum Fe(II)-Fenantrolin yaitu pada 510 nm yang telah didapatkan pada penelitian sebelumnya, hasil dari pengukuran dengan 5 variasi konsentrasi yang berbeda ditampilkan pada Tabel 4.1: Tabel 4. 1 Absrobansi Fe(II)-Fenantrolin dengan 5 variasi konsentrasi Konsentrasi A1 A2 A3 ARata-rata (ppm) 0 0,000 0,000 0,000 0,000 1 0,159 0,162 0,164 0,162 2 0,292 0,296 0,295 0,294 3 0,408 0,409 0,412 0,410 4 0,533 0,536 0,539 0,536 5 0,668 0,670 0,670 0,669 Pada Tabel 4.1 dapat dilihat bahwa semakin tinggi konsenrasi Fe(II)-Fenantrolin akan semakin tinggi absorbansi yang didapatkan, hal ini sesuai dengan hukum Lambert-Beer yang menyatakan bahwa absorbansi pada suatu larutan
31
berbanding lurus dengan konsentrasi spesies yang diserap dalam larutan (R. Gandhimathi, 2012). Setelah didapatkan absorbansi dari masing-masing konsentrasi maka diplot ke dalam kurva dengan x berupa konsentrasi dan y berupa absorbansi, dimana hasil dari kurva kalibrasi dtunjukkan pada Gambar 4.4
Gambar 4. 4 Kurva kalibrasi Fe(II)-Fenantrolin Gambar 4.4 menunjukkan bahwa R2 = 0,9975 dan r = 0,9987 yang menyatakan bahwa kurva kalibrasi dapat digunakan. Selain itu, menurut (Riyanto, 2012) parameter hubungan kelinieran yang digunakan yaitu koefisien korelasi (r) dan koefisien determinasi (R) pada analisis regresi linier y = ax + b dimana a adalah slope dan b adalah intersep, x adalah konsentrasi analit dan y adalah respon instrument. Hubungan linier yang ideal dicapai jika nilai a=0 dan r = +1 atau -1.
32
4.5
Panjang gelombang Fe(II)-Fenantrolin dan Ion Pengganggu
Keberadaan Sr(II) dan Ba(II) dapat menganggu Fe(II)Fenantrolin dapat terlihat dari perhitungan sebagai berikut. Diketahui bahwa massa 5 ppm FeCl3.6H2O sebesar 0,0024 gram, massa 11 ppm Na2S2O3.5H2O sebesar 0,0024 gram dan massa 150 ppm 1,10-fenantrolin monohidrat sebesar 0,0160 gram. Maka, dilakukan perhitungan sebagai berikut: Mol Fe3+ = Mol S2O32- =
0,0024 𝑔𝑟𝑎𝑚 270,47 𝑔𝑟𝑎𝑚/𝑚𝑜𝑙 0,0024 𝑔𝑟𝑎𝑚 248,19 𝑔𝑟𝑎𝑚/𝑚𝑜𝑙
Mol C12H8N2= 2Fe3+ (aq) + 8,87 x 10-6 8,87 x 10-6 -
= 8,87 x 10-6 mol
= 9,67 x 10-6
0,016 𝑔𝑟𝑎𝑚 198,22 𝑔𝑟𝑎𝑚/𝑚𝑜𝑙
mol
= 8,07 x 10-5 mol
2S2O32-(aq) ↔ 2Fe2+ (aq) + S4O62-(aq) 9,67 x 10-6 8,87 x 10-6 8,87 x 10-6 4,43 x 10-6 8 x 10-7 8,87 x 10-6 4,43 x 10-6
Fe2+ + 3C12H8N2 → [Fe(C12H8N2)3]2+ 8,87 x 10-6 8,07 x 10-5 -6 -5 8,87 x 10 1,13 x 10 4,43 x 10-6 6,74 x 10-5 4,43 x 10-6 Perhitungan diatas menunjukkan bahwa terdapat fenantrolin yang berlebih pada reaksi pembentukan Fe(II) fenantrolin, sehingga fenantrolin tersebut dapat berikatan dengan Sr dan Ba. Selain itu berdasarkan potensial reduksi bahwa natrium tiosulfat tidak dapat mereduksi Sr2+ maupun Ba2+ menjadi Sr maupun Ba, hal tersebut dapat diamati melalui reaksi dibawah ini:
33
S4O62- + 2e ⇌ 2S2O32Eo = + 0,08 (Katoda) Ba2+ + 2e- ⇌ Ba Eo = -2,096 (Anoda) Sr2+ + 2e- ⇌ Sr Eo = -2,89 (Anoda) Dimasukkan nilai katoda dan anoda pada formula : E sel = Eo Katoda- Eo Anoda Maka untuk Ba; E sel = + 0,08 – ( 2,096) E sel = -2,016 V Pada Sr; E sel = + 0,08 – (2,89) E sel = -2,81 V Setelah dilakukan perhitungan diatas maka diketahui bahwa Sr dan Ba memiliki kemampuan untuk menggantikan posisi Fe pada Fe (II) fenantrolin. Sehingga, dilakukan tahapan selanjutnya untuk menentukan pada konsentrasi berapa Fe(II) mulai terganggu. 4.6
Pengaruh Ion Strontium dan Barium pada pembentukan Fe sebagai Fe(II)-Fenantrolin
Pada tahap ini, dilakukan dengan 6 variasi konsentrasi larutan Sr(II) dan Ba(II) yang berbeda yaitu 0, 0,2, 0,4, 0,6, 0,8 dan 1 ppm. Pada penggunaan ion penganggu digunakan ion Strontium dan ion Barium karena kedua ion ini dapat membentuk kompleks dengan fenantrolin. Sehingga, dilakukan analisa perbandingan pengaruh pengukuran konsentrasi Fe(II)Fenantrolin yang mulai terganggu oleh keberadaan Sr(II) dan Ba(II). Larutan yang berwarna merah-orange diukur pada panjang gelombang maksimum Fe(II)-Fenantrolin yaitu 510 nm. Menurut Ravichandran (Ravichandran, 2010) akurasi harus menggunakan minimal sembilan penentuan selama minimal tiga kali tingkat konsentrasi (misalnya adalah tiga
34
konsentrasi dan tiga replikasi untuk setiap konsentrasi). Oleh karena itu, absorbansi pada masing-masing konsentrasi ditambahkan dan dibagi sesuai dengan jumlah pengulangan sehingga didapatkan absorbansi rata-rata. Hasil pengukuran pada pengaruh ion Strontium dan ion Barium dapat dilihat pada Tabel 4.2 dan 4.3. Tabel 4. 2 Hasil absorbansi penambahan Sr(II) pada Fe(II)Fenantrolin 2+ [Sr ] (ppm) A1 A2 A3 ARata-rata 0,0 0,641 0,640 0,640 0,640 0,2 0,538 0,539 0,541 0,539 0,4 0,499 0,501 0,503 0,501 0,6 0,490 0,491 0,494 0,492 0,8 0,410 0,414 0,417 0,414 1,0 0,391 0,394 0,396 0,394 Tabel 4. 3 Hasil absorbansi penambahan Ba(II) pada Fe(II)Fenantrolin 2+ [Ba ] (ppm) A1 A2 A3 ARata-rata 0,0 0,641 0,640 0,640 0,640 0,2 0,564 0,567 0,571 0,567 0,4 0,514 0,517 0,519 0,517 0,6 0,,489 0,493 0,494 0,492 0,8 0,408 0,413 0,415 0,412 1,0 0,390 0,390 0,392 0,391 Konsentrasi masing-masing Fe dihitung menggunakan persamaan yang didapatkan pada analisa sebelumnya yaitu : Y= 0,1309 x + 0,0178 Setelah didapatkan data konsentrasi Fe, maka dihitung persen recovery. Perhitungan ini bertujuan untuk mengetahui pada konsentrasi berapa Fe mulai terganggu. Persen recovery yang 35
baik berada pada rentang 80-120 %. Hasil perhitungan persen recovery dapat dilakukan dengan formula: 𝐾𝑜𝑛𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖 𝐹𝑒 𝑎𝑘ℎ𝑖𝑟 𝑥 100 𝐾𝑜𝑛𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖 𝐹𝑒 𝑎𝑤𝑎𝑙 Persen recovery pada pengaruh Strontium dan Barium dapat dilihat pada Tabel 4.4 dan 4.5 sebagai berikut: % 𝑟𝑒𝑐𝑜𝑣𝑒𝑟𝑦 =
Tabel 4. 4 Hasil pengukuran [Fe2+] dan persen recovery pada penambahan Sr(II) 2+ [Sr ] (ppm) [Fe2+] yang terukur (ppm) % Recovery 0 4,753 95,060 0,2 3,991 83,968 0,4 3,670 77,214 0,6 3,631 76,394 0,8 3,034 63,833 1 2,881 60,614 2+ Tabel 4. 5 Hasil pengukuran [Fe ] dan persen recovery pada penambahan Ba(II) 2+ [Ba ] ppm [Fe2+] yang terukur (ppm) % Recovery 4,753 0 95,060 4,205 0,2 88,470 3,822 0,4 80,412 3,631 0,6 76,394 3,018 0,8 63,497 2,857 1 60,109 Dari Tabel diatas maka dapat dilihat bahwa Fe mulai terganggu dengan keberadaan Sr(II) pada konsentrasi 0,4 ppm dan Ba(II) pada konsentrasi 0,6 ppm. Untuk melihat lebih jelas maka ditunjukkan pada grafik yang dirujuk pada Gambar 4.5 dan 4.6
36
100 95 90
ion Sr (II) Mulai Mengganggu
Recovery (%)
85 80 75 70 65 60 0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
Konsentrasi Sr (II) (ppm)
Gambar 4. 5 Kurva pengaruh Sr (II) pada Fe((II) Fenantrolin dengan pH 4,5 100 95 90
Ion Ba (II) Mulai Mengganggu
Recovery (%)
85 80 75 70 65 60 55 0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
Konsentrasi Ba (II) (ppm)
Gambar 4. 6 Kurva pengaruh Ba (II) pada Fe((II) Fenantrolin dengan pH 4,5 37
Hasil tersebut menunjukan bahwa terdapat perbedaan yang signifikan diantara ion barium dan strontium. Hal ini dikarenakan adanya perbedaan periode pada barium dan strontium. Periode barium yaitu 6 dengan orbital 5d sementara periode strontium 5 dengan orbital 4d sehingga medan kristal Sr(II) > Ba (II). Dimana dalam satu golongan dari atas ke bawah terjadi kenaikan muatan inti efektif dengan bertambahnya periode. Kenaikan yang terjadi disebabkan oleh efek shielding orbital dimana 5d<4d<3d. Kenaikan muatan inti efektif menyebabkan ligan tertarik lebih dekat ke ion pusat, sehingga interaksi antara ligan dengan elektron pada orbital d semakin kuat dan pemisahan orbital d semakin besar (Effendy, 2007). Fe mulai terganggu dengan keberadaan strontium dan barium ditandai dengan berkurangnya persen recovery dari Fe(II) fenantrolin. Pada saat strontium dan barium direaksikan dengan ligan 1,10-fenantrolin tidak menghasilkan warna karena strontium dan barium memiliki orbital d yang telah terisi penuh. Menurut Effendy (Effendy, 2010) senyawasenyawa kompleks yang tidak berwarna dapat terjadi apabila senyawa tersebut menyerap sinar didaerah ultraviolet (λ < 400 nm). Selain itu, dapat juga terjadi karena atom pusat memiliki orbital d yang telah terisi penuh oleh elektron atau orbital d yang tidak terisi elektron. Pada saat, strontium dan barium secara sengaja ditambahkan pada Fe(II) fenantrolin terjadi penurunan intensitas warna kompleks pada Fe(II) fenantrolin yang ditandai dengan adanya penurunan absorbansi yang mengakibatkan konsentrasi Fe menurun, sehingga persen recovery berkurang.
38
BAB V KESIMPULAN Dari penelitian perbandingan pengaruh ion Ba2+ dan Sr2+ dalam analisa Fe sebagai Fe2+ fenantrolin yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa: 1. Panjang gelombang maksimum Fe(II)-Fenantrolin berada pada 510 nm dengan absorbansi 0,504 sesuai dengan teori yang ada. 2. Panjang gelombang maksimum Sr(II)-Fenantrolin berada pada 326 nm dengan absorbansi 0,224. 3. Panjang gelombang maksimum Ba(II)-Fenantrolin berada pada 315 nm dengan absorbansi 0,457. 4. Kurva kalibrasi Fe(II)-Fenantrolin mempunyai nilai korelasi sebesar 0,9975. 5. Fe(II)-Fenantrolin mulai terganggu dengan keberadaan ion strontium (II) pada konsentrasi 0,4 ppm dan ion barium (II) 0,6 ppm dengan persen recovery masingmasing 77,214 % dan 76,394 %
39
“Halaman ini sengaja dikosongkan”
40
DAFTAR PUSTAKA Adeeyinwo C.E, O. N. (2013). Basic Calibration of UV/ Visible Spectrophotometer. International Journal of Science and Technology Volume 2, 247-251. Agustina, F. T. (2007). Ekstraksi Fe (II)-1,10-Fenantrolin Menggunakan Metode Cloud Point Dengan Surfaktan Tween 80. Surakarta: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret. Alaa S. Amin, A. A. (2008). Utility of solid-phase spectrophotometry for determination of dissolved iron(II) and iron(III) using 2,3-dichloro-6-(3-carboxy-2-hydroxy1-naphthylazo)quinoxaline. Journal of Talanta, 12411245. Amonette, J., & C, T. (1998). Improvements to The Quantitative Assay of Non Refractory Mineral for Fe(II) and Total Fe Using 1,10-Phenanthroline. Journal of Clays and Clay Minerals Vol 46 No 1, 51-62. Andrea Bencini, V. L. (2010). 1,10-Phenanthroline: A versatile building block for the construction of ligands for various purposes. Coordination Chemistry Reviews, 2096-2180. Andreana Rifki, R. D. (2013). Pengaruh Penambahan Al 3+ dalam Penentuan Analisa Fe2+ pada pH 4,5 dengan Pengompleks 1,10-Fenantrolin secara Spektrofotometri Sinar Tampak. Jurnal Sains dan Seni POMITS. ASTM. (2000). Standard Test Method for Iron in Trace Quantities Using the 1,10-Phenanthroline Method. United States: ASTM Committee E15. Celebi, u. S. (2007). A radiotracter study of the adsorption behavior of aqueous Ba2+ ions on nanoparticles of zero valent iron. Journal of Hazardous Materials 148, 761-767. Day, R., & A.L, U. (1996). Analisis Kimia Kuantitatif . Jakarta: Erlangga. Dragia Lazic, B. S. (2010). Stability of Tris-1,10-Phenanthroline Iron (II) Complex in Different Composites. Journal of Chemical Industry & Chemical Engineering, 193-198. 41
Effendy, P. (2007). Kimia Koordinasi Jilid 1. Malang: Bayumedia. Forrow, N. J. (2012). Mediator Stabilized Reagent Compositions For Use In Biosensor Electrodes. United States: Patent Apllication Publication. Hapsoro, R. D. (2012). Perbandingan Kemampuan Pereduksi Natrium Tiosulfat dengan Kalium Oksalat pada Analisa Kadar Total Besi Secara Spektrofotometri Uv-Vis. Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Hasan, H. (2005). Understanding the Elements of the Periodic Table "IRON". New York: The Rosen Publishing Group, Inc. Hidayati, E. N., Alauhdin, M., & Prasetya, A. T. (2014). Perbandingan Metoda Destruksi pada Analisis Pb dalam Rambut Dengan AAS. Indonesian Journal of Chemical Science Vol 3 No 1, 36-41. James, A., & Charles, T. (1998). Improvements to The Quantitative Assay of Nonrefractory Minerals For Fe(II) and Total Fe Using 1,10-Phenanthroline. Journal of Clays and Clay Minerals, 51-62. Kanyarak Prasertboonyai, O.-A. A. (2015). Miniaturization of spectrophotometry based on micro flow analysis using norfloxacin as less-toxic reagent for iron determination. Journal of Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 532-537. Kusuma, N. D., & K.S, R. S. (2016). Studi Pengaruh Ion Ca 2+ dan Ba2+ Pada Analisa Besi (III) dengan Pengompleks 1,10Fennatrolin pada pH 3,5 Secara Spektrofotometer UV-Vis. Journal Sains dan Seni POMITS . Latif Elci, A. A. (2008). Solid phase extraction method for the determination of iron, lead and chromium by atomic absorption spectrometry using Amberite XAD-2000 column in various water samples. Journal of Hazardous Materials, 454-461. Matthew S. Fox, J. W. (2015). An Algebraic Derivation of Buffer Capacity. Journal of Chemical Education, 124-126. Mcpollin, O. (2009). Validation of Analytical Methods for Pharmaceutical Analysis. United Kingdom: Mourne Training Service. 42
Miller, J. N., & Miller, J. C. (2010). Statistics and Chemometrics for Analytical Chemistry Sixth Edition. England: Pearson Education Limited. Mohan, C. (2003). Buffers. Germany: Biosciences Inc. Neldawati, Ratnawulan, & Gusnedi. (2013). Analisis Nilai Absorbansi dalam Penentuan Kadar Flavonoid untuk Berbagai Jenis Daun Tanaman Obat. Journal of Pillar of Physics Vol 2, 76-83. Novita Sari, D. S. (2015). Studi Gangguan Mg(II) dalam Analisa Besi(II) dengan Pengompleks O-Fenantrolin Menggunakan Spektrofotometri Uv-Vis. Jurnal Sains dan Seni ITS, C8-C12. Oktavia, & Budhi. (2008). Simultaneous Determination of Fe(III) and Fe(II) Ions Via Complexation with Salicylic Acid and 1,10-Phenanthroline in Microcolumn Ion Chromatography. Journal of Analytical Science Vol 24, 1487-1492. Organization, W. H. (2004). Barium in Drinking Water. R. Gandhimathi, S. V. (2012). Analytical Process Of Drugs by Ultraviolet (UV) Spectroscopy- A Review. International Journal of Pharmaceutical Research and Analysis, 72-78. Rajendra Patil, T. D. (2014). Review on Analytical Method Development and Validation. Journal of Pharmaceutical Analysis, 1-10. Ravichandran V, S. S. (2010). Validation of Analytical MethodsStrategies & Importance. International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, 18-22. Riyanto. (2012). Validasi dan Verifikasi Metode Uji Sesuai dengan ISO/IEC 17025 Laboratorium Pengujian dan Kalibrasi. Yogyakarta: Deepublish. Saito, T. (1996). Buku Teks Online Kimia Anorganik. Tokyo: Iwanami Shoten. Shujuan Chen, N. L. (2015). Online spectrophotometric determination of Fe(II) and Fe(III) by flow injection combined with low pressure ion chromatography. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 375-380. 43
Siladitya Bahera, S. G. (2002). UV-Visible Spectrophotometric Method Development and Validation of Assay of Paracetamol Tablet Formulation. Journal of Analytical and Bioanalytical , 3-6. Sisca Dianawati, D. S. (2013). Studi Gangguan Ag(I) dalam Analisa Besi dengan Pengompleks 1,10-Fenantrolin pada pH 4,5 secara Spektrofotometri UV-Vis. Jurnal Sains dan Seni POMITS, C 29- C 33. Skoog, D., Holler, J., & Crouch, S. (2007). Principles of Instrumental Analysis Sixth Edition . Canada: David Harris. Steven Wang, D. S. (2015). Studi Gangguan Cu2+ pada Analisa Besi(III) dengan Pengompleks 1,10-Fenantrolin pada pH 3,5 secara Spektrofotometri UV-Vis. Jurnal Sains dan Seni, C100-C104. Sugiyarto, K. (2003). dasa-dasar Kimia Anorganik Logam. Yogyakarta: Universitas Negeri Yogyakarta. T. Shahwan, B. Z. (2005). Study of the scavenging behavior and structural changes accompanying the interaction of aqueous Pb2+ and Sr2+ ions with calcite. Gheochemical Jornal, 317-326. Tadesse Haile Fereja, M. F. (2015). UV-Visible Spectrophotometric Method Development and Quantification of Ciprofloxaciline in Tablets Dosage Form. Americal Journal of Pharmacy and Pharmacology, 1-8. Tuba Ingec, T. T. (2006). Increasing The Conversion Fraction of Sulfur to Sodium Thiosulfate with The Ultrasound Energy. Korean Journal Chemistry, 731-635.
44
LAMPIRAN A SKEMA KERJA A. 1
Pembuatan Larutan Stok Fe (III) 100 ppm 0,0484 gram FeCl3.6H2O
aqua DM hingga 100 mL
Campuran Dikocok hingga homogen Larutan Stok Fe (III) 100 ppm A. 2
Pembuatan Larutan Stok Sr(II) 100 ppm 0,0242 gram Sr(NO3)2
aqua DM hingga 100 mL
Campuran
Dikocok hingga homogen Larutan Stok Sr (II) 100 ppm A. 3
Pembuatan Larutan Stok Ba(II) 100 ppm
0,0190 gram Ba(NO3)2
aqua DM hingga 100 mL
Campuran
Dikocok hingga homogen Larutan Stok Ba (II) 100 ppm 45
A. 4
Pembuatan Larutan 1,10-Fenantrolin 1000 ppm
0,1 gram 1,10-fenantrolin
aqua DM hingga 100 mL
Campuran Dikocok hingga homogen Larutan Stok 1,10-fenantrolin 1000 ppm A. 5
Pembuatan Larutan Buffer Asetat pH 4,5
6,52 gram CH3COONa.3H2O
Bebrapa mLAqua DM
5 mL CH3COOH Diencerkan dengan aqua DM hingga 50 mL Larutan Buffer Asetat pH 4,5 A. 6
Pembuatan Larutan pereduksi 100 ppm
0,022 gram Na2S2O3.6H2O
aqua DM hingga 100 mL
Campuran Dikocok hingga homogen Larutan Pereduksi 100 ppm 46
A. 7
Penentuan Panjang Gelombang Maksimum Fe(II)Fenantrolin
0,5 mL larutan Fe (III) 100 ppm Dimasukkan kedalam labu ukur 10 mL 1,1 mL larutan pereduksi 100 ppm
1,5 mL larutan 1,10-Fenantrolin 1000 ppm 1,5 mL buffer asetat pH 4,5 5 mL aseton aqua DM hingga volume 10 mL Campuran Dikocok hingga homogen Didiamkan selama 15 menit Diukur absorbansi pada 400-600 nm Panjang gelombang maksimum Fe(II)-Fenantrolin
47
A. 8
Penentuan Panjang Gelombang Maksimum Sr(II)Fenantrolin
0,5 mL larutan Sr (II) 100 ppm Dimasukkan ke dalam labu ukur 10 mL 1,5 mL larutan 1,10-fenantrolin 1000 ppm
1,5 mL buffer asetat pH 4,5 5 mL aseton aqua DM hingga volume 10 mL Campuran Dikocok hingga homogen Didiamkan selama 15 menit Diukur absorbansi pada 310-500 nm
Panjang gelombang maksimum Sr(II)-Fenantrolin
48
A. 9
Penentuan panjang gelombang maksimum Ba(II)Fenantrolin
0,5 mL larutan Ba (II) 100 ppm Dimasukkan ke dalam labu ukur 10 mL 1,5 mL larutan 1,10-fenantrolin 1000 ppm 1,5 mL buffer asetat pH 4,5 5 mL aseton aqua DM hingga volume 10 mL Campuran Dikocok hingga homogen Didiamkan selama 15 menit Diukur absorbansi pada 310-500 nm Panjang gelombang maksimum Ba (II)-Fenantrolin
49
A. 10 Pembuatan Kurva Kalibrasi Fe(II)-Fenantrolin larutan Fe (III) 100 ppm *)
Dimasukkan kedalam labu ukur 10 mL 1,1 mL larutan pereduksi 100 ppm 1,5 mL larutan 1,10-Fenantrolin 1000 ppm 1,5 mL buffer asetat pH 4,5 5 mL aseton aqua DM hingga volume 10 mL Campuran Dikocok hingga homogen Didiamkan selama 15 menit
Diukur absorbansi pada 510 nm Absorbansi *) Larutan Fe(III) yaitu 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; dan 0,5 untuk mendapatkan konsentrasi 1, 2, 3, 4 dan 5 ppm
50
A. 11
Pengaruh Sr(II) pada Fe(II)-Fenantrolin
0,5 mL larutan Fe (III) 100 ppm Dimasukkan ke dalam labu ukur 10 mL larutan Sr (II) 100 ppm *) 1,1 mL larutan Pereduksi 100 ppm
1,5 mL larutan 1,10-Fenantrolin 1000 ppm 1,5 mL buffer asetat pH 4,5 5 mL aseton aqua DM hingga volume 10 mL Campuran Dikocok hingga homogen Didiamkan selama 15 menit Diukur absorbansi pada 510 nm Absorbansi *) Larutan Sr(II) 100 ppm 0, 0,02; 0,04; 0,06; 0,08; dan 0,1 untuk mendapatkan konsentrasi 0,0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8, dan 1 ppm.
51
A. 12
Pengaruh Ba(II) pada Fe(II)-Fenantrolin
0,5 mL larutan Fe (III) 100 ppm
Dimasukkan ke dalam labu ukur 10 mL larutan Ba (II) 100 ppm *) 1,1 mL larutan Pereduksi 100 ppm 1,5 mL larutan 1,10-Fenantrolin 1000 ppm 1,5 mL buffer asetat pH 4,5 5 mL aseton aqua DM hingga volume 10 mL Campuran Dikocok hingga homogen Didiamkan selama 15 menit
Diukur absorbansi pada 510 nm Absorbansi *) Larutan Ba(II) 100 ppm 0, 0,02; 0,04; 0,06; 0,08; dan 0,1 untuk mendapatkan konsentrasi 0,0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8, dan 1 ppm.
52
LAMPIRAN B PERHITUNGAN B.1 Pembuatan Larutan Stok Fe (III) 100 ppm 100 ppm Fe3+ Ar Fe Mr FeCl3 .6H2 O 55,85 gram/mol 270,47 gram/mol
Massa FeCl3 .6H2 O
10 mg
=
100 mL massa Fe
=
massa FeCl3 .6H2 O 0,01 gram
=
massa FeCl3 .6H2 O
=
0,0484 gram
B.2 Pembuatan Larutan Stok Sr(II) 100 ppm Ar Sr Mr Sr(NO3)2 87,62 gram/mol 211,64 gram/mol
Massa Sr(NO3)2
massa Sr
=
massa Sr(NO3)2 0,01 gram
=
massa Sr(NO3)2
=
0,0242 gram
B.3 Pembuatan Larutan Stok Ba(II) 100 ppm Ar Ba Mr Ba(NO3)2 137,34 gram/mol 261,35 gram/mol
Massa Ba(NO3)2
massa Ba
=
massa Ba(NO3)2 0,01 gram
=
massa Ba(NO3)2
=
0,0190 gram
53
B.4 Pembuatan Larutan 1,10-Fenantrolin 1000 ppm 1000 ppm 1,10-Fenantrolin
= =
1000 mg 1000 mL 0,1 gram 100 mL
B.5 Pembuatan Larutan Pereduksi 100 ppm 10 mg
100 ppm Na2S2O3.5H2O = Ar S2O3 Mr Na2S2O3.5H2O 112,13 gram/mol 248,19 gram/mol
Massa Na2S2O3.5H2O
100 mL massa S2O3
=
massa Na2S2O3.5H2O 0,01 gram
=
massa Na2S2O3.5H2O
=
0,022 gram
B.6 Pembuatan Larutan Buffer Asetat pH 4,5 CH3COOH 99% = 99 % x ρ CH3COOH = 0,99 x 1,049 Kg/L = 1,039 Kg/L = 1039 gram/L
M CH3COOH
gram
=
Mr 1,039 gram/L
=
60,052 gram/mol
=
17,30 M
50 mL larutan CH3COOH V 1 x M1 = V 2 x M2 5 mL x 17,30 M = 50 mL x M2 54
M2
=
1,7302 M
n CH3COOH
= = =
MxL 1,73 mol/L x 0,05 L 0,0865 mol
n garam
n asam
[H+ ]
=
Ka x [
[10-4,5 ]
=
1,75 x 10-5 x
n garam
]
[
0,0865 mol n garam
]
0,0865 mol x 1,75 x 10−5
n garam
=
n CH3COONa.3H2O
= 0,0478 mol
10−4,5
massa garam CH3COONa.3H2O Massa =n CH3COONa.3H2O x Mr CH3COONa.3H2O =0,0478 mol x 136,0796 g/mol =6,52 gram
55
LAMPIRAN C DATA HASIL PENELITIAN Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan diperoleh data absorbansi panjang gelombang maksium Fe(II)Fenantrolin, Sr(II)-Fenantrolin dan Ba(II)-Fenantrolin, absorbansi dari kurva kalibrasi, dan absorbansi pengaruh penambahan ion penganggu. Data absorbansi untuk penentuan panjang gelombang maksimum ditunjukkan pada Tabel berikut: Tabel C. 1 Absorbansi penentuan panjang gelombang Fe (II) Fenantrolin antara 400-600 nm dengan interval 1 nm Λ (nm) 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417
A1 0,225 0,229 0,232 0,237 0,242 0,246 0,251 0,254 0,258 0,263 0,267 0,271 0,275 0,279 0,282 0,286 0,289 0,293
A2 0,251 0,254 0,258 0,262 0,266 0,270 0,274 0,278 0,282 0,286 0,289 0,293 0,297 0,300 0,304 0,307 0,310 0,313 56
A3 0,25 0,253 0,257 0,261 0,265 0,270 0,274 0,277 0,282 0,286 0,289 0,293 0,296 0,300 0,304 0,307 0,310 0,313
Arata-rata 0,242 0,245 0,249 0,253 0,258 0,262 0,266 0,270 0,274 0,278 0,282 0,286 0,289 0,293 0,297 0,300 0,303 0,306
418 419 420 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431 432 433 434 435 436 437 438 439 440 441 442 443 444 445 446 447
0,296 0,299 0,302 0,306 0,309 0,312 0,314 0,318 0,321 0,324 0,327 0,330 0,332 0,335 0,338 0,339 0,342 0,344 0,346 0,349 0,351 0,353 0,355 0,357 0,359 0,361 0,363 0,364 0,366 0,368
0,317 0,320 0,322 0,325 0,328 0,331 0,333 0,336 0,339 0,341 0,344 0,346 0,349 0,351 0,353 0,355 0,357 0,359 0,361 0,363 0,365 0,367 0,368 0,371 0,372 0,374 0,376 0,377 0,378 0,38 57
0,317 0,320 0,323 0,326 0,328 0,331 0,333 0,336 0,339 0,341 0,344 0,346 0,348 0,350 0,353 0,355 0,357 0,359 0,361 0,363 0,365 0,367 0,369 0,37 0,372 0,374 0,376 0,377 0,379 0,381
0,310 0,313 0,316 0,319 0,322 0,325 0,323 0,333 0,333 0,335 0,338 0,341 0,343 0,345 0,348 0,350 0,352 0,354 0,356 0,358 0,36 0,362 0,364 0,366 0,368 0,367 0,372 0,373 0,374 0,376
448 449 450 451 452 453 454 455 456 457 458 459 460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 471 472 473 474 475 476 477
0,370 0,373 0,375 0,377 0,379 0,382 0,384 0,387 0,391 0,394 0,397 0,400 0,403 0,408 0,411 0,415 0,419 0,423 0,427 0,431 0,434 0,438 0,441 0,444 0,447 0,450 0,453 0,455 0,456 0,459
0,382 0,384 0,386 0,389 0,391 0,393 0,395 0,399 0,401 0,404 0,408 0,411 0,414 0,418 0,421 0,426 0,429 0,433 0,437 0,441 0,444 0,447 0,451 0,453 0,457 0,460 0,462 0,464 0,466 0,467 58
0,382 0,385 0,386 0,389 0,391 0,393 0,396 0,399 0,402 0,404 0,408 0,411 0,414 0,418 0,422 0,426 0,429 0,433 0,437 0,441 0,444 0,448 0,451 0,454 0,457 0,460 0,462 0,464 0,466 0,468
0,378 0,381 0,382 0,385 0,387 0,389 0,392 0,395 0,398 0,401 0,404 0,407 0,410 0,415 0,418 0,422 0,425 0,43 0,434 0,438 0,441 0,444 0,448 0,450 0,454 0,457 0,459 0,461 0,463 0,465
478 479 480 481 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492 493 494 495 496 497 498 499 500 501 502 503 504 505 506 507
0,460 0,461 0,463 0,463 0,463 0,464 0,465 0,467 0,468 0,468 0,468 0,470 0,471 0,472 0,472 0,475 0,476 0,477 0,478 0,48 0,481 0,483 0,485 0,486 0,489 0,491 0,493 0,494 0,496 0,497
0,469 0,47 0,471 0,472 0,473 0,473 0,473 0,475 0,476 0,476 0,477 0,479 0,479 0,480 0,480 0,482 0,483 0,484 0,485 0,487 0,489 0,490 0,492 0,494 0,496 0,497 0,500 0,500 0,502 0,503 59
0,469 0,471 0,471 0,471 0,473 0,473 0,473 0,475 0,476 0,476 0,477 0,478 0,479 0,480 0,480 0,482 0,483 0,484 0,485 0,487 0,489 0,490 0,492 0,494 0,495 0,497 0,500 0,500 0,503 0,504
0,466 0,467 0,468 0,469 0,470 0,470 0,470 0,472 0,473 0,473 0,474 0,476 0,476 0,477 0,477 0,480 0,481 0,482 0,483 0,485 0,486 0,488 0,490 0,491 0,491 0,495 0,498 0,498 0,500 0,501
508 509 510 511 512 513 514 515 516 517 518 519 520 521 522 523 524 525 526 527 528 529 530 531 532 533 534 535 536 537
0,498 0,499 0,499 0,499 0,498 0,497 0,495 0,492 0,489 0,485 0,479 0,473 0,469 0,462 0,455 0,446 0,437 0,429 0,420 0,410 0,400 0,389 0,381 0,369 0,358 0,343 0,333 0,321 0,308 0,296
0,504 0,506 0,506 0,504 0,504 0,502 0,500 0,498 0,494 0,490 0,485 0,478 0,474 0,467 0,460 0,451 0,441 0,434 0,425 0,415 0,404 0,393 0,386 0,374 0,362 0,348 0,337 0,328 0,314 0,300 60
0,504 0,505 0,506 0,505 0,504 0,502 0,501 0,498 0,495 0,490 0,485 0,479 0,475 0,467 0,460 0,452 0,441 0,433 0,425 0,415 0,403 0,393 0,385 0,373 0,361 0,347 0,336 0,325 0,311 0,300
0,502 0,503 0,504 0,503 0,502 0,500 0,499 0,496 0,493 0,488 0,483 0,477 0,473 0,465 0,458 0,450 0,440 0,432 0,423 0,413 0,402 0,392 0,384 0,372 0,360 0,346 0,335 0,325 0,311 0,299
538 539 540 541 542 543 544 545 546 547 548 549 550 551 552 553 554 555 556 557 558 559 560 561 562 563 564 565 566 567
0,286 0,273 0,26 0,246 0,238 0,228 0,216 0,206 0,195 0,184 0,177 0,169 0,159 0,150 0,141 0,134 0,127 0,120 0,115 0,109 0,101 0,097 0,092 0,087 0,083 0,079 0,075 0,072 0,067 0,065
0,290 0,278 0,264 0,250 0,241 0,231 0,220 0,210 0,199 0,188 0,180 0,171 0,161 0,153 0,144 0,136 0,131 0,123 0,117 0,111 0,103 0,100 0,095 0,089 0,086 0,081 0,076 0,072 0,069 0,067 61
0,287 0,277 0,263 0,249 0,241 0,231 0,219 0,209 0,197 0,187 0,178 0,170 0,160 0,151 0,143 0,136 0,128 0,121 0,115 0,109 0,102 0,098 0,092 0,088 0,085 0,080 0,075 0,071 0,067 0,066
0,288 0,276 0,262 0,248 0,240 0,230 0,218 0,208 0,197 0,186 0,178 0,170 0,160 0,151 0,143 0,135 0,129 0,121 0,116 0,110 0,102 0,098 0,093 0,088 0,085 0,080 0,075 0,072 0,067 0,066
568 569 570 571 572 573 574 575 576 577 578 579 580 581 582 583 584 585 586 587 588 589 590 591 592 593 594 595 596 597
0,062 0,058 0,056 0,055 0,050 0,049 0,048 0,043 0,042 0,041 0,039 0,036 0,034 0,033 0,032 0,031 0,030 0,028 0,026 0,026 0,025 0,022 0,022 0,022 0,019 0,019 0,018 0,017 0,017 0,016
0,064 0,060 0,057 0,056 0,052 0,050 0,049 0,045 0,044 0,042 0,041 0,038 0,036 0,035 0,033 0,030 0,031 0,031 0,028 0,028 0,026 0,024 0,024 0,022 0,021 0,021 0,019 0,018 0,018 0,017 62
0,062 0,058 0,056 0,053 0,050 0,048 0,048 0,043 0,042 0,040 0,039 0,036 0,034 0,033 0,031 0,029 0,029 0,028 0,025 0,024 0,023 0,022 0,021 0,019 0,018 0,018 0,016 0,016 0,015 0,014
0,063 0,059 0,056 0,055 0,051 0,049 0,048 0,044 0,043 0,041 0,040 0,037 0,035 0,034 0,032 0,030 0,030 0,029 0,026 0,026 0,025 0,023 0,022 0,021 0,019 0,019 0,018 0,017 0,017 0,016
598 0,015 0,017 0,013 0,015 599 0,015 0,017 0,014 0,015 600 0,013 0,015 0,012 0,013 Tabel C. 2 Absorbansi penentuan panjang gelombang Ba (II) Fenantrolin rentang 310-500 nm dengan interval 1 nm Λ (nm) A1 A2 A3 ARata-rata 310 0,073 0,073 0,072 0,073 311 0,110 0,100 0,100 0,103 312 0,252 0,250 0,250 0,251 313 0,341 0,340 0,340 0,340 314 0,432 0,433 0,432 0,432 315 0,450 0,460 0,460 0,457 316 0,420 0,410 0,410 0,413 317 0,362 0,360 0,362 0,361 318 0,287 0,288 0,289 0,288 319 0,236 0,234 0,238 0,236 320 0,198 0,197 0,197 0,197 321 0,163 0,162 0,162 0,162 322 0,128 0,128 0,127 0,128 323 0,108 0,109 0,109 0,108 324 0,086 0,087 0,085 0,086 325 0,080 0,081 0,081 0,081 326 0,067 0,066 0,065 0,066 327 0,072 0,070 0,071 0,071 328 0,068 0,066 0,067 0,067 329 0,065 0,064 0,064 0,064 330 0,066 0,066 0,068 0,067 331 0,067 0,068 0,068 0,068 63
332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359
0,062 0,069 0,069 0,070 0,076 0,079 0,078 0,084 0,086 0,085 0,088 0,092 0,094 0,096 0,097 0,098 0,099 0,102 0,103 0,104 0,110 0,110 0,116 0,118 0,122 0,126 0,131 0,134
0,060 0,068 0,070 0,070 0,074 0,078 0,078 0,083 0,085 0,085 0,089 0,090 0,092 0,095 0,096 0,096 0,098 0,100 0,102 0,102 0,111 0,100 0,114 0,116 0,120 0,126 0,132 0,133 64
0,064 0,068 0,068 0,069 0,074 0,077 0,077 0,082 0,084 0,084 0,088 0,090 0,092 0,094 0,095 0,097 0,098 0,101 0,103 0,103 0,111 0,111 0,115 0,115 0,120 0,124 0,130 0,132
0,062 0,068 0,069 0,070 0,075 0,078 0,078 0,083 0,085 0,085 0,088 0,091 0,093 0,095 0,096 0,097 0,098 0,101 0,103 0,103 0,111 0,107 0,115 0,116 0,121 0,125 0,131 0,133
360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387
0,137 0,142 0,146 0,148 0,151 0,154 0,155 0,154 0,154 0,152 0,146 0,144 0,140 0,133 0,128 0,124 0,120 0,118 0,117 0,114 0,112 0,108 0,107 0,105 0,104 0,103 0,102 0,100
0,136 0,14 0,144 0,148 0,150 0,153 0,154 0,154 0,153 0,153 0,145 0,145 0,141 0,132 0,129 0,122 0,122 0,117 0,117 0,115 0,112 0,109 0,109 0,104 0,105 0,104 0,103 0,102 65
0,136 0,144 0,146 0,147 0,152 0,153 0,153 0,153 0,153 0,154 0,144 0,144 0,141 0,132 0,129 0,124 0,124 0,116 0,116 0,115 0,115 0,108 0,109 0,104 0,106 0,103 0,104 0,101
0,136 0,142 0,145 0,148 0,151 0,153 0,154 0,154 0,153 0,153 0,145 0,144 0,141 0,132 0,129 0,123 0,122 0,117 0,112 0,115 0,113 0,108 0,108 0,104 0,105 0,103 0,103 0,101
388 389 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415
0,100 0,100 0,099 0,099 0,099 0,097 0,097 0,097 0,096 0,096 0,096 0,096 0,095 0,094 0,093 0,093 0,093 0,092 0,092 0,091 0,091 0,091 0,090 0,091 0,091 0,091 0,090 0,089
0,100 0,100 0,098 0,098 0,097 0,099 0,099 0,098 0,097 0,096 0,096 0,095 0,096 0,095 0,094 0,092 0,094 0,094 0,092 0,09 0,09 0,092 0,091 0,091 0,09 0,09 0,091 0,091 66
0,101 0,101 0,098 0,099 0,098 0,097 0,097 0,096 0,095 0,097 0,095 0,096 0,095 0,095 0,092 0,091 0,092 0,092 0,091 0,091 0,09 0,09 0,091 0,09 0,09 0,09 0,089 0,087
0,100 0,100 0,098 0,099 0,098 0,098 0,098 0,097 0,096 0,096 0,096 0,096 0,095 0,095 0,093 0,092 0,093 0,093 0,092 0,091 0,090 0,091 0,091 0,091 0,090 0,090 0,090 0,089
416 417 418 419 420 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431 432 433 434 435 436 437 438 439 440 441 442 443
0,087 0,089 0,089 0,088 0,088 0,088 0,087 0,086 0,086 0,087 0,086 0,086 0,085 0,085 0,084 0,083 0,083 0,083 0,083 0,082 0,082 0,082 0,082 0,080 0,081 0,082 0,081 0,082
0,085 0,087 0,089 0,087 0,087 0,087 0,087 0,088 0,088 0,086 0,086 0,085 0,085 0,086 0,085 0,082 0,082 0,082 0,082 0,083 0,083 0,082 0,082 0,081 0,081 0,081 0,082 0,081 67
0,086 0,087 0,089 0,089 0,089 0,088 0,086 0,087 0,087 0,087 0,087 0,087 0,086 0,085 0,085 0,082 0,082 0,082 0,081 0,081 0,081 0,08 0,081 0,081 0,081 0,082 0,080 0,080
0,086 0,088 0,089 0,088 0,088 0,088 0,087 0,087 0,087 0,087 0,086 0,086 0,085 0,085 0,085 0,082 0,082 0,082 0,082 0,082 0,082 0,081 0,082 0,081 0,081 0,082 0,081 0,081
444 445 446 447 448 449 450 451 452 453 454 455 456 457 458 459 460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 471
0,080 0,080 0,080 0,081 0,080 0,080 0,079 0,079 0,079 0,079 0,078 0,078 0,078 0,078 0,077 0,076 0,076 0,077 0,076 0,076 0,075 0,076 0,075 0,075 0,075 0,073 0,074 0,074
0,081 0,081 0,080 0,081 0,081 0,080 0,080 0,080 0,080 0,079 0,078 0,079 0,078 0,078 0,076 0,076 0,076 0,076 0,077 0,077 0,076 0,077 0,077 0,077 0,075 0,075 0,073 0,073 68
0,081 0,081 0,080 0,081 0,081 0,080 0,080 0,079 0,078 0,078 0,079 0,079 0,079 0,077 0,075 0,075 0,076 0,076 0,077 0,077 0,076 0,077 0,074 0,074 0,074 0,072 0,072 0,073
0,081 0,081 0,080 0,081 0,081 0,080 0,080 0,079 0,079 0,079 0,078 0,079 0,078 0,077 0,076 0,076 0,076 0,076 0,077 0,077 0,076 0,077 0,075 0,075 0,075 0,073 0,073 0,073
472 473 474 475 476 477 478 479 480 481 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492 493 494 495 496 497 498 499
0,073 0,074 0,073 0,073 0,073 0,072 0,072 0,073 0,073 0,072 0,072 0,071 0,072 0,072 0,071 0,071 0,071 0,072 0,071 0,070 0,071 0,072 0,070 0,070 0,071 0,071 0,070 0,071
0,073 0,073 0,074 0,074 0,074 0,074 0,073 0,072 0,072 0,073 0,073 0,073 0,073 0,071 0,071 0,072 0,072 0,07 0,07 0,071 0,07 0,071 0,071 0,070 0,072 0,072 0,071 0,071 69
0,073 0,073 0,072 0,072 0,073 0,073 0,071 0,071 0,072 0,071 0,071 0,070 0,070 0,071 0,071 0,072 0,071 0,072 0,072 0,071 0,072 0,072 0,072 0,071 0,071 0,072 0,070 0,070
0,073 0,073 0,073 0,073 0,073 0,073 0,072 0,072 0,072 0,072 0,072 0,071 0,072 0,071 0,071 0,072 0,071 0,071 0,071 0,071 0,071 0,072 0,071 0,070 0,071 0,072 0,070 0,071
500 0,07 0,071 0,07 0,07 Tabel C. 3 Absorbansi penentuan panjang gelombang Sr (II) Fenantrolin rentang 300-500 nm dengan interval 1 nm Λ (nm) A1 A2 A3 ARata-rata 310 0,153 0,151 0,151 0,152 311 0,153 0,152 0,153 0,153 312 0,160 0,162 0,160 0,161 313 0,162 0,161 0,162 0,162 314 0,177 0,166 0,171 0,171 315 0,173 0,171 0,172 0,172 316 0,194 0,191 0,192 0,192 317 0,202 0,203 0,204 0,203 318 0,203 0,204 0,204 0,204 319 0,206 0,206 0,208 0,207 320 0,216 0,206 0,217 0,213 321 0,216 0,214 0,217 0,216 322 0,215 0,217 0,216 0,216 323 0,221 0,223 0,222 0,222 324 0,222 0,224 0,224 0,223 325 0,221 0,223 0,224 0,223 326 0,220 0,227 0,225 0,224 327 0,206 0,208 0,205 0,206 328 0,204 0,208 0,205 0,206 329 0,196 0,199 0,197 0,197 330 0,192 0,196 0,194 0,194 331 0,190 0,193 0,192 0,191 332 0,179 0,186 0,184 0,183 333 0,179 0,184 0,181 0,181 334 0,175 0,180 0,179 0,178 70
335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364
0,169 0,170 0,167 0,164 0,163 0,162 0,158 0,158 0,152 0,152 0,153 0,152 0,151 0,151 0,149 0,148 0,147 0,148 0,145 0,145 0,145 0,141 0,141 0,143 0,143 0,142 0,139 0,140 0,141 0,138
0,174 0,174 0,170 0,164 0,166 0,165 0,160 0,161 0,159 0,155 0,156 0,155 0,152 0,151 0,152 0,148 0,15 0,148 0,147 0,145 0,145 0,143 0,143 0,145 0,144 0,141 0,142 0,141 0,141 0,141 71
0,172 0,172 0,169 0,166 0,165 0,164 0,160 0,160 0,158 0,153 0,153 0,152 0,152 0,151 0,151 0,149 0,148 0,149 0,146 0,146 0,145 0,143 0,144 0,144 0,143 0,142 0,141 0,140 0,142 0,142
0,171 0,172 0,169 0,165 0,165 0,164 0,159 0,160 0,156 0,153 0,154 0,153 0,152 0,151 0,150 0,148 0,148 0,148 0,146 0,145 0,145 0,142 0,143 0,144 0,143 0,142 0,141 0,140 0,141 0,140
365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394
0,138 0,137 0,136 0,135 0,136 0,134 0,133 0,134 0,132 0,132 0,131 0,128 0,128 0,129 0,127 0,127 0,126 0,126 0,124 0,123 0,123 0,123 0,122 0,122 0,120 0,119 0,119 0,119 0,118 0,118
0,139 0,137 0,135 0,137 0,137 0,135 0,134 0,134 0,133 0,133 0,130 0,129 0,129 0,129 0,129 0,128 0,126 0,125 0,125 0,124 0,124 0,124 0,122 0,121 0,122 0,121 0,120 0,120 0,120 0,119 72
0,140 0,138 0,136 0,137 0,138 0,134 0,135 0,136 0,131 0,132 0,131 0,128 0,129 0,128 0,129 0,127 0,127 0,125 0,125 0,125 0,124 0,123 0,122 0,122 0,122 0,120 0,119 0,119 0,119 0,117
0,139 0,137 0,136 0,136 0,137 0,134 0,134 0,135 0,132 0,132 0,131 0,128 0,129 0,129 0,128 0,127 0,126 0,125 0,125 0,124 0,124 0,123 0,122 0,122 0,121 0,120 0,119 0,119 0,119 0,118
395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417 418 419 420 421 422 423 424
0,118 0,116 0,117 0,116 0,115 0,115 0,114 0,113 0,113 0,112 0,112 0,112 0,112 0,110 0,110 0,108 0,109 0,109 0,108 0,108 0,107 0,107 0,106 0,106 0,105 0,104 0,105 0,104 0,104 0,103
0,118 0,118 0,117 0,117 0,117 0,116 0,115 0,113 0,114 0,112 0,112 0,112 0,112 0,112 0,111 0,110 0,110 0,110 0,108 0,107 0,107 0,106 0,106 0,106 0,104 0,105 0,104 0,104 0,104 0,103 73
0,118 0,118 0,117 0,116 0,115 0,115 0,114 0,114 0,113 0,111 0,112 0,112 0,111 0,111 0,111 0,109 0,108 0,109 0,107 0,107 0,107 0,105 0,106 0,106 0,105 0,104 0,104 0,104 0,104 0,103
0,118 0,117 0,117 0,116 0,116 0,115 0,114 0,113 0,113 0,111 0,112 0,112 0,112 0,111 0,111 0,109 0,109 0,109 0,108 0,107 0,107 0,106 0,106 0,106 0,105 0,104 0,104 0,104 0,104 0,103
425 426 427 428 429 430 431 432 433 434 435 436 437 438 439 440 441 442 443 444 445 446 447 448 449 450 451 452 453 454
0,103 0,103 0,102 0,102 0,102 0,101 0,100 0,100 0,099 0,099 0,097 0,098 0,098 0,098 0,097 0,097 0,096 0,096 0,096 0,095 0,094 0,094 0,094 0,094 0,093 0,093 0,093 0,093 0,092 0,092
0,103 0,103 0,101 0,103 0,102 0,101 0,101 0,099 0,100 0,099 0,099 0,099 0,098 0,098 0,097 0,096 0,097 0,096 0,096 0,096 0,095 0,094 0,094 0,093 0,094 0,094 0,093 0,093 0,093 0,093 74
0,103 0,102 0,103 0,102 0,102 0,101 0,100 0,100 0,099 0,099 0,098 0,098 0,098 0,098 0,097 0,097 0,097 0,096 0,095 0,095 0,095 0,094 0,094 0,093 0,094 0,093 0,093 0,093 0,092 0,092
0,103 0,103 0,102 0,102 0,102 0,101 0,100 0,099 0,099 0,099 0,098 0,098 0,098 0,098 0,097 0,097 0,097 0,096 0,096 0,095 0,095 0,094 0,094 0,093 0,094 0,093 0,093 0,093 0,092 0,092
455 456 457 458 459 460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 471 472 473 474 475 476 477 478 479 480 481 482 483 484
0,092 0,091 0,091 0,091 0,091 0,090 0,091 0,090 0,090 0,090 0,089 0,089 0,089 0,089 0,089 0,089 0,089 0,089 0,089 0,088 0,088 0,088 0,088 0,087 0,088 0,086 0,087 0,086 0,086 0,085
0,092 0,092 0,092 0,092 0,091 0,090 0,091 0,090 0,091 0,090 0,089 0,090 0,090 0,090 0,090 0,090 0,089 0,089 0,089 0,088 0,088 0,089 0,088 0,088 0,087 0,087 0,086 0,087 0,085 0,085 75
0,092 0,091 0,091 0,091 0,090 0,090 0,090 0,090 0,090 0,091 0,089 0,089 0,090 0,090 0,089 0,089 0,089 0,088 0,088 0,089 0,088 0,087 0,087 0,087 0,088 0,087 0,087 0,087 0,086 0,086
0,092 0,091 0,091 0,091 0,091 0,090 0,091 0,090 0,090 0,090 0,089 0,089 0,090 0,090 0,090 0,089 0,089 0,089 0,089 0,088 0,088 0,088 0,088 0,087 0,088 0,087 0,087 0,087 0,086 0,085
485 0,086 0,086 0,086 0,085 486 0,086 0,086 0,087 0,086 487 0,086 0,086 0,087 0,086 488 0,084 0,085 0,086 0,085 489 0,086 0,086 0,086 0,086 490 0,086 0,086 0,087 0,086 491 0,085 0,085 0,086 0,085 492 0,085 0,084 0,085 0,085 493 0,085 0,085 0,085 0,085 494 0,085 0,085 0,086 0,085 495 0,085 0,085 0,085 0,085 496 0,084 0,083 0,085 0,084 497 0,084 0,084 0,084 0,084 498 0,084 0,084 0,084 0,084 499 0,084 0,084 0,084 0,084 500 0,084 0,084 0,084 0,084 Tabel C. 4 Absorbansi penentuan kurva kalibrasi Fe(II)Fenantrolin pada 510 nm 2+ [Fe ] (ppm) A1 A2 A3 ARata-rata 0,000 0,000 0,000 0,000 0 0,159 0,162 0,164 0,162 1 0,292 0,296 0,295 0,294 2 0,408 0,409 0,412 0,410 3 0,533 0,536 0,539 0,536 4 0,668 0,670 0,670 0,669 5 Tabel C. 5 Data absorbansi pengaruh ion Strontium [Sr2+] (ppm) A1 A2 A3 ARata-rata 0,0 0,641 0,640 0,640 0,640 0,2 0,538 0,539 0,541 0,539 0,4 0,499 0,501 0,503 0,501 76
0,6 0,490 0,491 0,494 0,8 0,410 0,414 0,417 1,0 0,391 0,394 0,396 Tabel C. 6 Data absorbansi pengaruh ion Barium [Ba2+] (ppm) A1 A2 A3 0,0 0,641 0,640 0,640 0,2 0,564 0,567 0,571 0,4 0,514 0,517 0,519 0,6 0,489 0,493 0,494 0,8 0,408 0,413 0,415 1,0 0,390 0,390 0,392
77
0,492 0,414 0,394 ARata-rata 0,640 0,567 0,517 0,492 0,412 0,391
LAMPIRAN D DATA STATISTIKA D.1
Perhitungan Persamaan Regresi Linear Kurva Kalibrasi Berdasarkan hukum Lambert-Beer yang menyatakan: A = ε.b.c Dimana: A adalah absorbansi ε adalah tetapan absorptivitas molar b adalah tebal medium penyerap dalam satuan cm c adalah konsentrasi besi (III) dengan satuan ppm Jika absorbansi (A) sebagai koordinat X dan konsentrasi besi (III) sebagai koordinat Y pada kurva standar besi, maka: 𝑛 (Ʃ𝑥. 𝑦) − Ʃ𝑥. Ʃ𝑦 𝑛 Ʃ 𝑥 2 − (Ʃ𝑥)2 Ʃ𝑦 − 𝐵 Ʃ𝑥 𝐴= 𝑛 Tabel D. 1 Perhitungan persamaan regresi linear kurva kalibrasi [Fe3+] (ppm) Absorbansi (X) (Y) X2 X. Y 0,000 0,000 0,000 0,000 0,162 0,162 1,000 1,000 0,294 0,588 2,000 4,000 0,410 1,230 3,000 9,000 0,536 2,144 4,000 16,000 0,669 3,345 5,000 25,000 𝐵=
Ʃx =15,000
Ʃy = 2,071 𝐵=
Ʃ x2 =55,000
𝑛 (Ʃ𝑥. 𝑦) − Ʃ𝑥. Ʃ𝑦 𝑛 Ʃ 𝑥 2 − (Ʃ𝑥)2 78
Ʃx.y = 7,469
𝐵=
6 (7469) − (15 𝑥 2,071) (6 𝑥 55) − (15)2
𝐵=
44,814 − 31,065 330 − 225 13,749 𝐵= 105 𝐵 = 0,1309
Ʃ𝑦 − 𝐵 Ʃ𝑥 𝑛 2,071 − (0,1309 𝑥 15) 𝐴 = 6 2,071 − (1.964) 𝐴 = 6 𝐴 = 0,0178 Persamaan regresi linear kurva kalibrasi larutan standar besi adalah: 𝑦 = 𝐵𝑥 + 𝐴 𝐴=
𝑦 = 0,1309 𝑥 + 0,0178 D.2
Perbandingan Koefisien Korelasi Kurva Kalibrasi Koefisien korelasi (r) digunakan untuk menggunakan seberapa baik kumpulan titik penelitian yang sesuai dengan garis lurus. Nilai r dihitung menggunakan persamaan : Ʃ (𝑥 − 𝑥̅ )(𝑦 − 𝑦̅ ) 𝑟= √Ʃ(𝑥 − 𝑥 )2 Ʃ(𝑦 − 𝑦 )2 Keterangan: r adalah koefisien korelasi y adalah absorbansi 𝑥 adalah rata-rata konsentrasi besi (III) 𝑦 adalah rata-rata absorbansi
79
Tabel D. 2 Data Perhitungan Koefisien Korelasi Kurva Kalibrasi (𝑥 − 𝑥 )2 (𝑦 − 𝑦 )2 X y (𝑥 − 𝑥̅ )(𝑦 − 𝑦̅ ) 0,000 0,000 6,25 0,119140 0,862917 0,162 1,000 2,25 0,033550 0,274750 0,294 2,000 0,25 0,002618 0,025583 0,410 3,000 0,25 0,004203 0,032417 0,536 4,000 2,25 0,036417 0,286250 0,669 5,000 6,25 0,104868 0,809583 𝑥 = 2,5 𝑦 =0,345 Ʃ= 17,5 Ʃ = 0,300797 Ʃ = 2,2915 𝑟=
Ʃ (𝑥 − 𝑥̅ )(𝑦 − 𝑦̅ ) √Ʃ(𝑥 − 𝑥 )2 Ʃ(𝑦 − 𝑦 )2
𝑟=
2,2915 √(17,5)(0,300797) 𝑟= 𝑟=
2,2915 √5,263945 2,2915 2,294329
𝑟 = 0,9987 𝑟 2 = 0,9975 D.3 Perhitungan Uji-t erhadap Kurva Kalibrasi Uji-t digunakan untuk mengetahui ada atau tidaknya hubungan korelasi dengan persamaan yang ada: 𝑡 = |𝑟|
√(𝑛 − 2) √(1 − 𝑟 2 )
Dimana: Ho = Tidak ada korelasi antara absorbansi dengan konsentrasi Hi = Ada korelasi antara absorbansi dengan konsentrasi 80
Dimana diketahui bahwa nilai r = 0,9991 dan r2 = 0,9982 maka nilai thitung ditunjukkan pada perhitungan dibawah ini: √(6 − 2)
𝑡 = |0,9987|
√(1 − 0,9975) 2 𝑡 = |0,9987| 0,05 | | 𝑡 = 0,9991 𝑥 40 𝑡 = 39,948 Nilai derajat kebebsan: n – 2 = (6 - 2) = 4 Setelah dilakukan perhitungan untuk thitung kemudian dibandingkan hasil dengan nilai tTabel dari nilai kritik sebaran t yaitu 2,78 untuk derajat kebebasan 4 dengan selang kepercayaan 95 %. Karena nilai thitung lebih besar dibandingkan tTabel maka Ho ditolak dan dapat dikatakan bahwa terdapat korelasi absorbansi dengan konsentrasi. D.4 Perhitungan Konsentrasi dan Persen Recovery Konsentrasi larutan kompleks besi yang terukur dapat dihitung dengan mensubstitusi nilai absorbansi yang didapat pada persamaan linear kurva kalibrasi. Dimana absorbansi sebagai koordinat Y dan konsentrasi besi sebagai koordinat X pada kurva kalibrasi, maka: Pada absorbansi = 0,640 𝑦 = 0,1309 𝑥 + 0,0178 0,640 = 0,1309 𝑥 + 0,0178 0,640 − 0,0178 = 0,1309 𝑥 0,6222 = 0,1309 𝑥 𝑥 = 4,753 𝑝𝑝𝑚
81
Persen recovery merupakan ukuran ketepatan hasil penentuan metoda analisis dengan harga yang sebenarnya. Persen recovery dapat dihitung dengan formula: 𝐾𝑜𝑛𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖 𝐹𝑒 (𝐼𝐼)𝑡𝑒𝑟𝑢𝑘𝑢𝑟 % 𝑟𝑒𝑐𝑜𝑣𝑒𝑟𝑦 = 𝑥 100% 𝐾𝑜𝑛𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖 𝐹𝑒 (𝐼𝐼)𝑎𝑤𝑎𝑙 Dari perhitungan diatas diketahui bahwa x=5,757 ppm sehingga: 4,753 % 𝑟𝑒𝑐𝑜𝑣𝑒𝑟𝑦 = 𝑥 100% 5 % 𝑟𝑒𝑐𝑜𝑣𝑒𝑟𝑦 = 95,06 % D.5
Perhitungan Standar Deviasi (S), Standar Deviasi Relatif (RSD) dan Koefisien Variatif (CV) Perhitungan pada penambahan Sr(II) 0,02 ppm:
Tabel D. 3 Data absorbansi kompleks besi (II) fenantrolin dengan penambahan ion Sr(II) 0,2 ppm (𝑥𝑖 − 𝑥̅ ) (𝑥𝑖 − 𝑥̅ )2 𝑥𝑖 0,538 -0,001 0,000001 0,539 0,000 0,000000 0,541 0,002 0,000004 𝑥̅ = 0,539 Ʃ = 0,000005 Dilakukan perhitungan dengan formula sebagai berikut: ̅̅̅2 ∑𝑛 (𝑥𝑖 − 𝑥) 𝑠 = √ 𝑖=1 𝑛−1 0,000005 𝑠= √ 3−1 0,000005 𝑠= √ 2 𝑠 = 0,00158
82
Keterangan:
S = Simpangan baku Xi= Hasil pengukuran ke n 𝑥̅ = Rata-rata hasil pengukuran n = jumlah pengulangan Dari hasil perhitungan rataan dan standard deviasi tersebut dapat diperoleh nilai CV dan RSD yaitu 𝑠 𝑅𝑆𝐷 = 𝑥 1000 𝑝𝑝𝑡 𝑥̅ 0,00158 𝑅𝑆𝐷 = 𝑥 1000 𝑝𝑝𝑡 0,539 𝑅𝑆𝐷 = 2,9314 𝑝𝑝𝑡 Dan nilai CV sebesar: 𝑠 𝐶𝑉 = 𝑥 100 % 𝑥̅ 0,00158 𝐶𝑉 = 𝑥 100 % 0,539 𝐶𝑉 = 0,2931 %
83
LAMPIRAN E TABEL PERHITUNGAN KONSENTRASI, PERSEN RECOVERY, RSD DAN CV Tabel E. 1 Hasil perhitungan pengaruh penambahan Sr(II) [Fe2+] [Sr2+] Absorbansi % Absorbansi terukur (ppm) Rata-rata Recovery (ppm) 0,641 0,0 0,640 0,640 4,753 95,060 0,640 0,538 0,2 0,539 0,539 3,991 83,968 0,541 0,499 0,4 0,501 0,501 3,670 77,214 0,503 0,490 0,6 0,491 0,492 3,631 76,394 0,494 0,410 0,8 0,414 3,034 63,833 0,414 84
Simpangan baku (S)
RSD (ppt)
CV (%)
0,0007071
1,1049
0,1105
0,0015811
2,9335
0,2934
0,0020000
3,9920
0,3992
0,0021213
4,3116
0,4312
0,0035355
8,5399
0,8539
1 Tabel E. [Ba2+] (ppm) 0,0
0,2
0,4
0,6 0,8
0,417 0,391 0,394 0,394 2,881 60,614 0,396 2 Hasil perhitungan pengaruh penambahan Ba(II) [Fe2+] Absorbansi % Absorbansi terukur Rata-rata Recovery (ppm) 0,641 0,640 0,640 5,757 95,060 0,640 0,564 0,567 0,567 5,083 88,470 0,571 0,514 0,517 0,517 4,619 80,412 0,519 0,489 0,493 0,492 4,392 76,394 0,494 0,408 0,412 3,657 63,497 85
0,0025495
6,4708
0,6471
Simpangan baku (S)
RSD (ppt)
CV (%)
0,0007071
1,1049
0,1105
0,0035355
6,2355
0,6235
0,0025495
4,9313
0,4391
0,0026458
5,3775
0,5378
0,0036056
8,7513
0,85713
1
0,413 0,415 0,390 0,390 0,392
0,391
3,465
60,109
86
0,0012247
3,1323
0,3132
LAMPIRAN F TABEL NILAI KRITIK SEBARAN t Nilai t untuk selang kepercayaan pada nilai kritik |𝑡| untuk nilai p Nilai derajat kebebasan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 16 18 20 30 50 ∞
90 % 0,10
95 % 0,05
6,31 2,92 2,35 2,13 2,02 1,94 1,89 1,86 1,83 1,81 1,78 1,76 1,75 1,73 1,72 1,70 1,68 1,64
12,71 31,82 63,66 4,30 6,96 9,92 3,18 4,54 5,84 2,78 3,75 4,60 2,57 3,36 4,03 2,45 3,14 3,71 2,36 3,00 3,50 2,31 2,90 3,36 2,26 2,82 3,25 2,23 2,76 3,17 2,18 2,68 3,05 2,14 2,62 2,98 2,12 2,58 2,92 2,10 2,55 2,88 2,09 2,53 2,85 2,01 2,40 2,68 2,01 2,40 2,68 1,96 2,33 2,58 (Miller, 2010).
87
98 % 0,02
99 % 0,01
LAMPIRAN G FOTO PENELITIAN FeCl3.6H2O 0,0484 gram
1,10 –Fenantrolin 0,1 gram
Sr(NO3)2 0,0242 gram
Ba(NO3)2 0,0190 gram
Na2S2O3.5H2O 0,022 gram
CH3COONa.3H2O 6,57 g
88
Larutan Fe(III) 100 ppm
Diaduk 1,10-fenantrolin 1000 ppm
1,10-fenantrolin 1000 ppm
Larutan Sr(NO3)2 100 ppm
Larutan Ba(NO3)2 100 ppm
Larutan Pereduksi 100 ppm
89
Penambahan CH3COOH
Larutan Buffer pH 4,5
Lamda maksimum Fe(II)fenantrolin
Lamda maksimum Ba(II) Fenantrolin
Lamda maksimum Sr(II) fenantrolin
Larutan Fe(II)-Fenantrolin
90
Larutan Ba(II) fenantrolin dan Sr(II) fenantrolin
Salah satu hasil pengukuran Kurva kalibrasi
91
“Halaman ini sengaja dikosongkan”
92
BIODATA PENULIS Penulis dilahirkan di Jakarta, 22 September 1995 yang merupakan anak ketujuh dari sebelas bersaudara. Penulis telah menempuh pendidikan formal yaitu di TK Salman (19992001), MI Pembangunan (20012007), MTs Pembangunan (2007-2010) dan SMAS Kharisma Bangsa (2010-2013). Penulis melanjutkan jenjang S1 di Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Sepuluh Nopember melalui jalur Mandiri dan terdaftar dengan Nomor Registrasi Pokok (NRP) 1413100094. Pada tahun ketiga penulis pernah menjadi staff Badan Eksekutif Mahasiswa FMIPA (BEM FMIPA) pada Tim Kreatif Gempa. Penulis pernah menjalani kerja praktik di PT. Pertamina (Persero) Refinery Unit VI Balongan, Indramayu, Jawa Barat. Selama kerja praktik penulis ditempatkan di Laboratorium. Penulis menyelesaikan program sarjana dengan mengambil tugas akhir di bidang Kimia Analitik dibawah bimbingan Drs. R. Djarot Sugiarso, K.S., M.S dan Dr. rer. nat. Fredy Kurniawan., M.Si. Penulis dapat dihubungi melalui
[email protected].
93
“Halaman ini sengaja dikosongkan”
94
