Praktikum yang dilakukan bertujuan untuk menetapkan kadar besi
dalam sampel dengan cara kolorimetri. Sampel yang akan dianalisis
kadar besinya adalah air mineral Ades, air mineral padjadjaran, dan
air minum rumahan. Secara visual, ketiga jenis sampel tersebut
berwarna bening. Adapun instrument alat yang digunakan, yaitu :
Spektrofotometer Uv-Vis. Perhitungan kadar Fe dengan kolorimetri
berprinsip pada pembentukkan kompleks besi (II) dengan
1,10-fenantrolin, Fe(C12H8N2)32+ yang berwarna dan absorbansinya
dapat diukur dengan spektrofotometer visibel. Kolorimetri adalah
suatu metode analisa kimia yang berdasarkan pada perbandingan
intensitas warna larutan dengan warna larutan standarnya. Metode
ini merupakan bagian dari analisis fotometri.
Sebelum memulai penelitian, hal yang dilakukan pertama kali
adalah membuat sejumlah pengenceran larutan standar besi dengan
konsentrasi 0.1, 0.2, 0.5, 1.0 dan 2.5 ppm yang diambil dari
larutan standar 0.0702 g ferrous ammonium sulfate,
Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O dalam 1 L aquadest. Dibuat larutan standar
bertujuan untuk membuat kurva kalibrasi yang nantinya akan
digunakan untuk menghitung kadar besi dalam sampel air.
Lalu digunakan air destilasi sebagai blanko. Labu ukur 10 mL
digunakan untuk sampel yang akan diukur dengan variasi konsentrasi
0.1 , 0.5, 1.0 , 0.2, dan 2.5 ppm. Lalu setiap tabung ditambahkan
100 L larutan hidroksil ammonium klorida dan 0,5 mL larutan
1,10-fenantrolin. Hidroksilamin digunakan untuk mereduksi bentuk
feri (Fe3+) menjadi bentuk fero (Fe2+) dan menjaga agar tetap pada
bentuk fero. Sedangkan 1,10-fenantrolin, Fe(C12H8N2)32+ akan
membentuk komplek dengan besi (II) yang berwarna dan absorbansinya
dapat diukur dengan spektrofotometer visibel. Setiap larutan
ditambahkan larutan penyangga sebanyak 0,8 mL, sedangkan larutan
penyangga yang digunakan adalah larutan natrium asetat, natrium
asetat dapat menghasilkan warna merah ferro 1,10-fenantrolin.
Natrium asetat sebagai penyangga dapat menyangga pH pada rentang pH
dari 3.7 hingga 5.6 dimana kompleks besi (II) fenantrolin terbentuk
pada pH antara 2 hingga 9. Natrium asetat dapat menetralisasi asam
yang ada dan membuat pH menjadi antara 2 hingga 9 dimana kompleks
dapat terbentuk.Selanjutnya semua larutan dibiarkan selama 15 menit
setelah reagen ditambahkan tapi sebelum dilakukan pengukuran
absorbansi agar kompleks warna seluruhnya terbentuk. Sejak pertama
kompleks terbentuk, warna larutan akan konstan selama satu jam.
Selanjutnya tiap larutan diencerkan tepat 10 mL dengan aquadest.
Kemudian dilakukan pengukuran menggunakan alat spektroskopi
visible. Kelima larutan standar ini dilihat dengan alat
spektrometri visible pada panjang gelombang 400-700 nm untuk
dilihat absorbansinya. Sehingga akan di peroleh data abosorbansi
kelima larutan standar tersebut dan dapat diketahui absorbansi
tertinggi berada di panjang gelombang ke berapa. Dalam satu kali
kerja, alat spektrometri uv-vis mampu melakukan pengukuran secara
triplo sehingga akan membantu dalam mengurangi terjadinya kesalahan
pengukuran, yang terlihat adalah garis warna merah, hitam dan biru.
Syarat analisis menggunakan uv-visible adalah cuplikan yang
dianalisis bersifat stabil membentuk kompleks dan larutan berwarna.
Oleh karena itu, dalam penetuan kadar besi dalam air, perlu
ditambahkan hidroksilamin-HCl 5% untuk mereduksi Fe3+menjadi Fe2+.
Besi dalam keadaan Fe2+akan lebih stabil dibandingkan besi
Fe3+.Dalam keadaan dasar, larutan besi tidak berwarna sehingga
perlu ditambahkan larutan orto-fenantrolin agar membentuk kompleks
larutan berwarna.
Dasar penentu kadar besi (II) dengan orto-Fenantrolin. Senyawa
ini memiliki warna sangat kuat dan kestabilan relatif lama dapat
menyerap sinar tampak secara maksimal pada panjang gelombang
tertentu. Pada persiapan larutan, sebelum pengembangan warna perlu
ditambahkan didalamnya pereduksi seperti hidroksilamina. HCl yang
akan mereduksi Fe3+menjadi Fe2+. PH larutan harus dijaga pada 6-7
dengan cara menambahkkan ammonia dan natrium asetat.
Sampel kemudian juga dihitung absorbansinya dengan cara yang
sama seperti standar. Absorbansi standar diplot terhadap
konsentrasi dalam ppm. Dari plot ini dan absobansi dari sampel,
ditentukan konsentrasi akhir dari besi dari berbagai larutan sampel
yang tidak diketahui kadar besinya. Kemudian jumlah mikrogram besi
yang terkandung dalam sampel bersama absortivitas molar dan
spektrum kompleks besi (II) fenantrolin terdeteksi.
Dari hasil instrumentasi yang dilakukan, diperoleh data untuk
rata-rata larutan baku adalah sebagai berikut: larutan baku pertama
dengan konsentrasi 0,1 ppm diperoleh absorbansi sebesar 0,022907;
larutan baku kedua dengan konsentrasi 0,2 ppm diperoleh absorbansi
sebesar 0,028166; larutan baku ketiga dengan konsentrasi 0,5 ppm
diperoleh absorbansi sebesar 0,050798; larutan baku keempat dengan
konsentrasi 1 ppm diperoleh absorbansi sebesar 0,100268; dan
larutan baku kelima dengan konsentrasi 2,5 ppm diperoleh absorbansi
sebesar 0,101183.
Hasil absorbansi yang diperoleh larutan sampel adalah sebagai
berikut: sampel air mineral Ades dengan konsentrasi 0.1, 0.2, 0.5,
1.0 dan 2.5 adalah -0,008683, 0,00735, dan 0,002767, 0,000683 dan
0,00775 ; sampel air mineral padjadjaran dengan konsentrasi 0.1,
0.2, 0.5, 1.0 dan 2.5 adalah 0,00155, 0,006583, -0,00177, -0,00293
dan 0,010083; dan sampel air minum rumahan dengan konsentrasi 0.1,
0.2, 0.5, 1.0 dan 2.5 adalah 0,00185, -0,00117, -0,00225, 0,0002
dan -0,00308.
Dari hasil yang diperoleh, maka dapat disimpulkan bahwa pada air
mineral Ades memiliki absorbansi yang paling besar diantara sampel
lainnya. Analisis seperti ini, didasarkan pada kemampuan suatu
logam yang akan membentuk kompleks berupa larutan berwarna merah
jika larutan sampel tersebut mengandung unsur logam. Hal ini
diakibatkan oleh pereaksi yang digunakan, yaitu larutan
1,10-fenantrolin. Pereaksi ini akan bereaksi dengan logam,
khususnya besi yang ada dalam sampel. Dari pengukuran absorbansi
larutan standar, dibuat kurva kalibrasinya dengan memplotkan
konsentrasi larutan standar terhadap instrumen respon (absorbansi)
nya. Persamaan garis kurva kalibrasi diatas adalah y = 0,00149x +
0,015699. Dari grafik, terlihat tidak linier diakibatkan jarak
antara konsentrasi standar yang terlalu jauh. Berdasarkan persamaan
garis kurva kalibrasi, maka dapat ditentukan konsentrasi Fe dalam
masing-masing sampel.
Setelah dihitung berdasarkan kurva kalibrasi, didapatkan
konsentrasi sampel air mineral Ades pada konsentrasi 0.1, 0.2, 0.5,
1.0, dan 2.5 sebesar 4,77389 ; 5,6603356 ; 8,679195 ; 10,07785 dan
5,334899 ppm, sampel air mineral padjadjaran dengan konsentrasi
0.1, 0.2 0.5, 1.0, dan 2.5 sebesar 9,495973; 6,118121; 11,724161;
12,502684 dan 3,769128 ppm dan sampel air minum rumahan dengan
konsentrasi 0.1, 0.2, 0.5, 1.0, dan 2.5 sebesar 9,294631;
11,724161; 12,046309; 10,402013 dan 12,603356 ppm. Hasil absorbansi
yang positif menandakan bahwa hasil pengukuran sampel mendapatkan
serapan yang baik dan berdasarkan hukum Beer-Lambert, absorbansi
akan sebanding dengan konsentrasi.
