LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA LINGKUNGAN

WARNA SECARA SPEKTROFOTOMETRI

Disusun oleh : Kelompok 6

Ghanis Mahdiana I. A. / 1206261604

Gita Lestari Putri / 1206217004

Irene Almakusuma Lucas / 1206216903

PJ Praktikum : Irene Almakusuma LucasAsisten Praktikum : Gilang Panatama AzizTanggal Praktikum : 7 November 2013Tanggal Disetujui :Nilai :Paraf Asisten :

LABORATORIUM TEKNIK PENYEHATAN LINGKUNGAN

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS INDONESIA

DEPOK

2013

1. Tujuan Praktikum

Percobaan ini bertujuan untuk menentukan konsentrasi warna dalam air

secara spektrofotometer.

2. Teori Dasar

2.1. Definisi

Warna dalam air adalah indikator kandungan organik, meliputi

humat, asam fulfat, adanya ion metalik dalam alam seperti besi dan

mangan, serta kekeruhan. Warna pada air dapat disebabkan oleh

materi tersuspensi dan materi organik terlarut. Warna yang

disebabkan oleh materi tersuspensi adalah warna semu (apparent

color) dan warna yang disebabkan oleh material organik dalam

bentuk koloid disebut warna sejati (true color). Warna semu dalam air

diukur pada larutan sampel yang tidak mengalami penyaringan, dan

warna sejati diukur pada larutan sampel yang mengalami penyaringan

(0.45 ). Adanya warna dalm air dinyatakan dalam satuan color unit

(c.u.) warna dinyatakan dalam range nilai 1- 500 c.u.

Warna-warna lainnya di dalam air, seperti warna merah dan biru,

tidak dapat dinyatakan dengan nilai numerik. Warna-warna tersebut

dapat diklasifikasikan berdasarkan intensitasnya dan kepekatannya,

contoh : biru muda, aqua, dan merah muda).

2.2. Klasifikasi Standar Baku Mutu Warna

Berdasarkan standar yang didtetapkan WHO dan U.S. EPA, air

yang dikonsumsi manusia tidak boleh melebihi 15 color units (TCU).

Standar baku mutu tersebut juga digunakan di Indonesia

sebagaimana tercantum dalam Pernmenkes nomor 492 tahun 2010.

Standar baku mutu warna tersebut ditetapkan berdasarkan aspek

estetika dan kesehatan. Ketika suatu sumber air publik tidak dapat

diterima secara estetika oleh masyarakat, masyarakat cenderung akan

mengkonsumsi sumber air lain seperti mata air yang tidak terkontrol

dan sumur resapan pribadi yang menjadi sumber organisme

pathogen.

2.3. Metode Pengukuran

2.3.1. Metode Larutan Standar

Air yang mengandung warna alami umunya berwarna

kuning kecoklatan. Larutan potassium kloroplatina (K2PtCl6)

mengandung sejumlah kecil kobalt klorida dan menghasilkan

warna kuning kecoklatan sepeti warna alami air. Kepekatan

warna dapat divariasikan dengan menambah atau mengurangi

jumlah kandungan kobalt klorida.

Warna yang dihasilkan oleh kandungan 1 mg/L platina

dalam K2PtCl6 dinyatakan sebagai unit standar warna.

Prosedur yang dilakukan dalam metode ini umumnya adalah

menyiapkan larutan induk K2PtCl6 yang mengandung 500

mg/L platina. Deret warna selanjutnya dapat diperoleh dari

pengenceran larutan tersebut. Tabung perbandingan warna

yang disebut tabung Nessler tersebut kemudian diurutkan

berdasarkan kepekatannya. Tabung Nessler tersebut

umumnya merupakan standar pengukuran warna.

Sampel dengan konsentrasi warna dibawah 70 unit diuji

dengan perbandingan langsung dengan standar yang telah

dipersiapkan. Sementara untuk sampel dengan konsentrasi

warna lebih dari 70 unit, dilakukan pengenceran dengan air

suling untuk menghasilkan warna yang berada dalam rentang

standar. Perhitungan warna dilakukan menggunakan faktor

koreksi dari pengenceran yang dilakukan.

2.3.2. Metode Spektrofotometrik

Metode ini umunya digunakan pada air yang memliki kadar

warna tinggi seperti limbah industri. Metode

spektrofotometrik standar dibagi menjadi tiga. Pertama,

metode spektrofotometrik yang menggunakan

spektrofotormeter dengan rentang panjang gelombang 400

sampai 700 nm dan pengumpulan nilai tansmisif dalam

sampel pada panjang gelombang yang berbeda.

Sementara dua prosedur lainnya, mengunakan filter

fotometer dan tiga filter warna yang berbeda untuk

mendapatkan karakteristik yang mirip dengan pendekatan

spektrofotometer.

2.4. Alasan Warna Menjadi Parameter Air

Warna dalam air minum harus dihilangkan dengan alasan estetika.

Warna dalam air minum akan memberi dampak pada masyarakat

yang mengkonsumsi air bersih tersebut. Masyarakat akan

mengkonsumsi air dari sumber lain, jika air publik yang ada tidak

dapat diterima secara estetika, meskipun air tersebut mungkin aman

untuk dikonsumsi dari segi kebersihan dan kesehatan.

2.5. Aplikasi Data Warna

Warna merupakan indikator senyawa organik yang terkandung

dalam air. Senyawa organik dalam air dapat membentuk

trihalometana. Selain itu warna alami dalam air adalah indikator tidak

langsung mengenai potensi pembentukan trihalometana dan DPB

dalam proses disinfeksi klorin serta desinfektan lainnya. Selain itu

data warna juga dapat digunakan untuk menentukan jenis pengolahan

air. Data warna juga dapat digunakan untuk merancang bagunan serta

sistem pengolahan air bersih dan air limbah. Data warna digunakan

untuk pemilihan mesin pembenihan kimiawi dan perancangan ruang

penyimpanan. Pengukuran data warna pada air baku dan air hasil

akhir proses menunjukkan dosis yang diperlukan pada penambahana

bahan kimia, dan untuk memastikan efektivitas proses dari segi

ekonomi.

2.6. Water Treatment

Warna dalam air dihilangkan dengan alasan sebagai berikut :

Adanya warna dalam air membuat warna tidak diminati dari

segi estetika

Adanya warna dalam air umumnya dihubungat dengan

kandungan asam humat atau asam fulvat yang membutuhkan

banyak klorida dan membentuk organik halogen

Metode yang digunakan untuk menhilangkan warna pada air antara

lain:

Koagulasi

Koagulasi adalah proses penggumpalan partikel-partikel

koloid. Prose koagulasi pada terjadi karena tidak stabilnya

sistem koloid. Sistem koloid disebut stabil (koloid stabil) jika

sistem koloid bermuatan negatif dan positif. Jika sistem koloid

dinetralkan muatannya maka sistem koloid tersebut tidak

stabil sehingga terkoagulasi (menggumpal). Dengan terjadinya

koagulasi, berarti zat terdispersi tidak lagi membentuk koloid.

Koagulasi dapat terjadi secara fisik seperti pemanasan,

pendinginan dan pengadukan atau secara kimia seperti

penambahan elektrolit, pencampuran koloid yang berbeda

muatan.

Penyaringan langsung dalam bangunan pengolahan air

Oksidasi ozon

Ozon adalah oksidator yang efisien untuk banyak penyebab

warna dalam air.

3. Alat dan bahan

3.1 Bahan

a. air suling

b. sampel larutan berwarna merah

c. sampel larutan berwarna jingga

d. sampel larutan berwarna kuning

e. sampel larutan berwarna hijau

f. sampel larutan berwarna biru

g. sampel larutan berwarna nila

h. sampel larutan berwarna ungu

i. susu

j. kopi

k. air cucian beras

3.2 Peralatan

1. beaker glass 50 mL

2. gelas ukur 100 mL

3. kuvet

4. spektrofotometer

4. Cara kerja

Sampel larutan yang akan diuji diencerkan sesuai dengan faktor pengencer yang telah ditentukan

5. Pengolahan Data

Yang termasuk warna semu antara lain : ungu, nila, biru, hijau

Yang termasuk warna sejati antara lain : kuning, jingga, merah

warna Pt.C

o

Absorbansi Faktor

pengencer

warna semu/

sejati

merah 127 0.085 1000 Warna sejati

jingga 254 0.169 1000 Warna sejati

kuning 321 0.214 1000 Warna sejati

hijau 348 0.232 200 Warna sejati

Biru 94 0.063 10 Warna semu

Nila 350 0.233 500 Warna semu

Ungu 487 0.324 200 Warna semu

Yang termasuk warna semu antara lain : air cucian beras dan kopi

Yang termasuk warna sejati adalah susu

Jenis larutan Pt.Co Absorbansi Faktor pengencer warna semu/ sejati

susu 230 0.153 1000 Warna sejati

kopi 109 0.072 1000 Warna semu

Sampel larutan yang telah diencerkan kemudian dimasukkan ke dalam kuvet dan diukur menggunakan spektrofotometer

Air cucian beras 2 0.001 200 Warna semu

0 100 200 300 400 500 6000

0.050.1

0.150.2

0.250.3

0.35

f(x) = 0.000664326540755467 x + 0.000567017537631359R² = 0.999995809338693

Hubungan PtCo dan Absorbansi

Hubungan PtCo dan AbsorbansiLinear (Hubungan PtCo dan Absorbansi)

PtCo

Abso

rban

si

Mencari kadar warna teori

Y = 0.0007x + 0.0006

Larutan sampel merah

0.085 = 0.0007x + 0.0006

X = 121

Larutan sampel jingga

0.169 = 0.0007x + 0.0006

X = 241

Larutan sampel kuning

0.214 = 0.0007x + 0.0006

X = 305

Larutan sampel hijau

0.232 = 0.0007x + 0.0006

X = 331

Larutan sampel biru

0.063 = 0.0007x + 0.0006

X = 89

Larutan sampel nila

0.233 = 0.0007x + 0.0006

X = 332

Larutan sampel ungu

0.324 = 0.0007x + 0.0006

X = 462

Mencari kesalahan relatif

Kesalahan relatif larutan sampel merah

Kesalahan relatif larutan sampel jingga

Kesalahan relatif larutan sampel kuning

Kesalahan relatif larutan sampel hijau

Kesalahan relatif larutan sampel biru

Kesalahan relatif larutan sampel nila

Kesalahan relatif larutan sampel ungu

6. Analisa dan Pembahasan

6.1. Analisa Percobaan

Percobaan yang berjudul warna secara spektrofotometri ini

dilakukan untuk menentukan konsentrasi warna dalam air secara

spektrofotometer. Peralatan yang digunakan pada percobaan ini

adalah gelas ukur yang digunakan untuk mengukur volume total

pengenceran, kuvet yang digunakan pada saat pengukuran dengan

spektrofotometer, dan spektrofotometer yang berfungsi untuk

mengukur konsentrasi warna dalam larutan sampel (dalam PtCo) dana

absorbansi larutan sampel.

Bahan yang digunakan adalah air suling yang digunakan

untuk pengenceran dan larutan sampel dengan variasi warna dan

jenis, yaitu sampel larutan berwarna merah, sampel larutan berwarna

jingga, sampel larutan berwarna kuning, sampel larutan berwarna

hijau, sampel larutan berwarna biru, sampel larutan berwarna nila,

sampel larutan berwarna ungu, susu, kopi, dan air cucian beras.

Pada percobaan ini dilakukan beberapa langkah percobaan untuk

mendapatkan data yang diinginkan. Langkah pertama yang dilakukan

adalah mengencerkan larutan sampel dengan air suling berdasarkan

faktor pengencer yang telah ditetapkan di dalam gelas ukur.

Pengenceran yang dilakukan bertujuan untuk menghindari terjadinya

konsentrasi warna yang sangat pekat dan nilai absorbansi yang sangat

tinggi. Konsentrasi warna yang terlalu pekat dan data absorbansi yang

tinggi mengakibatkan hasil pengukuran yang terlalu tinggi pada

spektrofotometer sehingga tidak sesuai lagi pada rentang kemampuan

pengukuran spektrofotometer yang digunakan. Hal tersebut dapat

mengakibatkan kesalahan fotometrik. Kemudian larutan sampel yang

telah diencerkan dimasukkan ke dalam kuvet untuk kemudian diukur

dalam spektrofotmeter. Sebelum dimasukkan ke dalam

spektrofotometer, kuvet harus dibersihkan terlebih dahulu agar

pengukuran oleh spektrofotometer lebih akurat. Pada percobaan ini

didapatkan dua nilai yaitu konsetrasi warna dalam sampel (Pt.Co) dan

absorbansi pada masing-masing larutan sampel.

Selain melakukan langkah percobaan, dilakukan juga penentuan

jenis sampel larutan, apakah merupakan warna sejati (true color) atau

warna semu (apparent color). Larutan dengan warna sejati cenderung

homogen dan tidak memiliki endapan. Juga larutan dengan warna

sejati biasanya ketika diukur dengan spektrofotometer menunjukkan

nilai PtCo dan absorbansi yang cukup tinggi, meskipun faktor

pengencer yang digunakan cukup besar. Sementara itu, larutan

dengan warna semu terlihat memiliki endapan di dasar wadah. Selain

itu, meskipun telah diencerkan dengan faktor pengencer yang kecil,

nilai pengukuran PtCo dan absorbansi hasil pengukuran

spektrofotometer meunjukkan nilai yang rendah jika dibandingkan

dengan larutan dengan warna sejati. Karena adanya endapan pada

larutan dengan warna semu, sebelum melakukan pengukuran dengan

spektrofotometer larutan harus diaduk terlebih dahulu agar endapan

yang terjadi pada dasar gelas ukur kembali larut dalam larutan

sampel. Adanya pengadukan sangat berpengaruh terhadap

pengukuran dengan spektrofotometer, karena larutan dengan warna

semu warnanya berasal dari zat terlarut. Apabila zat terlarut tersebut

mengendap saat dilakukan pengukuran dengan spektrofotometer, hasil

pengukuran yang ada tidak mewakilkan keadaan sampel larutan yang

sebenarnya dan dapat mengakibatkan kesalahan pada pengambilan

data.

6.2. Analisa Hasil dan Grafik

Dari percobaan warna secara spektrofotometri ini, praktikan

mendapatkan data berupa konsetrasi warna dalam air (PtCo) dan

absorbansi pada tiap-tiap larutan. Dari pengolahan data dapat terlihat

hubungan antara konsentrasi warna dalam air sampel dan absorbansi.

Semakin tinggi nilai konsentrasi warna dalam air, semakin tinggi pula

nilai absorbansi, begitu pula sebaliknya.

6.3. Analisa Kesalahan

Dari pengolahan data yang didapatkan dari percobaan, dapat

diketahui kesalahan relatifnya menggunakan persamaan:

Kesalahan relatif dapat timbul karena beberapa faktor, antara lain:

Kesalahan umum

Kesalahan ini sebagian besar adalah kesalahan yang

disebabkan oleh human error. Diantaranya adalah

pembacaan alat ukur dan penyetelan alat yang tidak tepat,

misalnya saat membaca pipet ukur, tidak mengelap kuvet

sebelum dilakukan pengukuran dengan spektrofotometer,

tidak melakukan pengadukan pada larutan sampel yang

merupakan larutan dengan warna semu serta pencatatan

yang berbeda dari pembacaan angka pada alat ukur.

Kesalahan sistematis

Kesalahan sistematis yang terjadi meliputi

kesalahan kalibrasi dan kesalahan paralaks. Kesalahan

paralaks adalah kesalahan baca karena posisi mata tidak

tegak lurus terhadap objek yang diamati. Kesalahan ini

dapat terjadi saat membaca pipet ukur dan pipet volume.

Semetara kesalahan kalibrasi yang mungkin terjadi adalah

saat mengkalibrasi spektrofotometer dengan air suling

sebelum mengukur larutan sampel lainnya.

7. Kesimpulan

Warna dalam air dapat dibedakan menjadi dua yaitu warna semu

(apparent color) dan warna sejati (true color). Warna semu umumnya

disebabkan oleh adanya material terlarut. Sementara warna sejati pada air

disebabkan oleh partikel koloidal yang terdapat dalam air. Perbedaan

warna semu dan sejati data terlihat dari ada atau tidaknya endapan dalam

larutan sampel dan konsentrasi warna yang didapat dari pengukuran

dengan spektrofotometer. Hasil pengukuran konsentrasi warna yang kecil

pada spektrofotometer menunjukkan warna yang terjadi pada larutan

sampel disebabkan oleh material terlarut.

8. Referensi

Crittenden, John C., R. Rhodes Trussell, David W. Hand, Kerry J. Howe,

George Tchobanoglous. Water Treatment: Principles and Design third

edition. 2012. New Jersey: John Wiley & Sons.

Rakness, Kerwin L. Ozone in Drinking Water Treatment: Process Design,

Operation, and Optimization. 2005. USA: American Water Works

Association.

Ritter, Joseph A. Principles and Practices of Water Supply Operations:

Water Quality. 2003. USA: American Water Works Association.

Sawyer, Clair, Perry McCarty, Gene Parkin. Chemistry for Environmental

Engineering and Science fifth edition. 2003.

Permenkes No. 492 tahun 2010

http://www.ftsl.itb.ac.id/kk/rekayasa_air_dan_limbah_cair/wp-content/

uploads/2010/11/pi-w1-aprian-eka-rahadi-15305088.pdf

(12 Oktober 2013 06.00)

http://jms.fmipa.itb.ac.id/jms/article/viewFile/340/409 (13 Oktober 2013

20.00)

9. Lampiran

Salam laporan ini dilampirkan bagan praktikum percobaan warna

dengan spektrofotometri, mind map warna, lembar data

pengamatan dan lampiran Permenkes Nomor 492 tahun 2010.