## Pengaruh Penambahan Ion Sb3+ dalam Analisis Besi dengan Agen Pengompleks 1,10- fenantrolin pada pH 4,5 Menggunakan  Metode Spektrofotometri UV-Vis
A. A. Ngr. Jana Kesawa dan R. Djarot Sugiarso K. S. Jurusan Kimia, Fakultas MIPA, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia
e-mail : djarot@chem.its.ac.id
Abstrak —Analisa  pengaruh  penambahan  ion  Sb 3+ ke dalam kompleks Fe(II)-fenantrolin dalam pH 4,5 dilakukan dengan  metode  spektrofotometri  UV-Vis.  Metode  diawali dengan  pengukuran  panjang  gelombang  maksimum  yang diikuti  dengan  pembuatan  kurva  kalibrasi.  Nilai  panjang gelombang  maksimum  dicapai  pada  508  nm,  dan  kurva kalibrasi diperoleh dengan persaamaan garis y = 0,1545x + 0,0051  dengan  R 2 =  0,9962.  Pengaruh  gangguan  dari  ion Sb 3+ dilakukan  dengan  mengukur  absorbansi  kompleks Fe(II)-fenantrolin  yang  ditambahkan  ion  Sb 3+ .  Absorbansi terukur  digunakan  untuk  mendapatkan  nilai  persentase recovery .  Didapatkan  bahwa  pada  penambahan  sebesar 0.05  ppm,    ion  Sb 3+ mulai  mengganggu  analisis  Fe(II)- fenantrolin dengan persentase recovery sebesar 75,54%.
Kata  Kunci —Fe(II)-fenantrolin;  ion  Sb 3+ ;  pengaruh ganggguan;  persentase recovery ; spektrofotometri UV-Vis.

## I. PENDAHULUAN
esi  merupakan  salah  satu  logam  yang  termasuk dalam  logam  transisi.  Di  kerak  bumi,  logam  yang memiliki  simbol  Fe  ini  merupakan  logam  dengan kelimpahan  yang  tertinggi  diantara  logam  berat  yang lain,  yaitu  sebanyak  4,7%  [8].  Dalam  hal  reaksi  kimia, bilangan oksidasi +2 dan +3 merupakan keadaan oksidasi yang  paling  umum  dijumpai  dari  besi.  Oleh  karena  itu, untuk meneliti kadar besi pada suatu cuplikan digunakan metode yang dapat mendeteksi ion Fe 2+ dan Fe 3+ . Kedua keadaan  oksidasi  tersebut  juga  dapat  membentuk senyawa  kompleks  dengan  agen-agen  pengkompleks yang tidak sedikit jumlahnya.
Senyawa  koordinasi,  dalam  kimia  anorganik,  adalah senyawa  yang  memiliki  atom  logam  atau  ion  logam sebagai  atom  pusatnya,  yang  dikelilingi  oleh  satu  atau lebih  ligan  (yang  dapat  berupa  atom,  ion,  atau  molekul) yang berperan sebagai donor pasangan elektron terhadap logam  [6].  Senyawa  kompleks  biasanya  terdiri  dari  ion kompleks, yang terbentuk dari ion logam transisi dengan ligan  yang  berikatan  dengannya  dan  memiliki  muatan sendiri,  serta counter  ion ,  yaitu  ion  yang  memiliki muatan berlawanan dengan ion kompleks [8].
Salah satu agen pengkompleks yang digunakan dengan besi  sebagai  pusatnya  adalah  1,10-fenantrolin,  untuk membentuk  Fe(II)-fenantrolin.  Senyawa  ini  dibuat dengan  bantuan  pereduksi  hidroksilamin  hidroklorida untuk  mereduksi  Fe 3+ menjadi  Fe 2+ .  Pembentukan kompleks Fe(II) fenantrolin bisa terjadi pada rentang pH
2  sampai  dengan  9,  namun  pH  optimum  untuk pembentukan kompleks ini adalah 4,5 [3].
Analisis kadar besi dengan menggunakan pengompleks fenantrolin dapat diganggu oleh keberadaan beberapa ion logam dalam cuplikan. Akibatnya terjadi penurunan nilai absorbansi  dari  cuplikan  dan  menurunnya  persen recovery dari senyawa yang dianalisis.Beberapa penelitian  sebelumnya  ([1][2][5][7])  mengemukakan bahwa  logam-logam pengganggu tersebut  membutuhkan konsentrasi yang berbeda-beda untuk dapat mengganggu analisis  Fe(II)  fenantrolin  melalui  spektrofotometri  UV- Vis. Selain ion-ion logam dari golongan transisi, ion-ion golongan  alkali  juga  dapat  mengganggu  analisis  Fe(II) fenantrolin  ini,  karena  ion-ion  golongan  alkali  ini  dapat membentuk kompleks dengan agen pengompleks namun tidak  begitu  stabil,  sehingga  bisa  dimanfaatkan  sebagai ion pengganggu[3][4].
Berdasarkan  keterangan  di  atas,  bisa  dikatakan  bahwa ion-ion  yang  dapat  membentuk  kompleks  dengan  1,10- fenantrolin  berpotensi  mengganggu  analisis  besi  dalam kompleks Fe(II)-fenantrolin.
Pemilihan  ion  antimon  dilakukan  karena  ion  antimon memiliki  kesamaan  dengan  ion-ion  logam  transisi,  yaitu memiliki  bilangan  oksidasi  positif  yang  lebih  dari  satu. Dalam  hal  ini,  antimon  memiliki  bilangan  oksidasi  +3 dan  +5,  sehingga  diperkirakan  ion  Sb 3+ dapat  bereaksi membentuk  kompleks  dengan  1,10-fenantrolin  yang berakibat  terganggunya  proses  pengukuran  besi  dalam cuplikan yang akan dianalisis.
Hal  ini  mendorong  dilakukannya  penelitian  tentang pengaruh  penambahan  ion  Sb 3+ dalam  analisis  senyawa kompleks Fe(II) fenantrolin dengan metode spektroskopi UV-Vis  untuk  mengetahui  seberapa  banyak  konsentrasi ion Sb 3+ yang mulai mengganggu proses analisis, dengan pH optimum sebesar 4,5.

## II. URAIAN PENELITIAN

## Alat dan Bahan
Peralatan  yang  digunakan  dalam  meliputi  spatula, gelas  beaker,  labu  ukur  10  mL,  50  mL,  dan  100  mL, kuvet,  neraca  analitik,  pH  meter,  dan  spektrofotometer UV-Vis. Bahan-bahan yang digunakan meliputi FeCl 3 ·6H 2 O;  pengompleks  1,10-fenantrolin;  Na 2 S 2 O 3 - ·5H 2 O; aseton; CH 3 COONa  dan CH 3 COOH; SbCl 3 ; dan aqua DM.
B

## Pembuatan Larutan Standar
Larutan  standar  dibuat  dengan  menimbang  sejumlah bahan  setara  dengan  100  ppm,  dilarutkan  dalam  gelas beaker  sebelum  dimasukkan  ke  labu  ukur  100  mL  dan diencerkan hingga tanda batas.
Untuk  pembuatan  larutan  standar  1,10-fenantrolin, campuran  bahan  yang  dilarutkan  dalam  gelas  beaker dipanaskan  terlebih  dahulu  dengan  suhu  70°C  dan diaduk, kemudian dimasukkan ke labu ukur 100 mL dan diencerkan hingga batas.
Pembuatan  larutan  buffer  asetat  pH  4,5  dilakukan dengan pelarutan garam natrium asetat dengan aqua DM dalam  gelas  beaker,  kemudian  ditambahkan  asam  asetat glasial  sebelum  dimasukkan  ke  labu  ukur  50  mL  dan diencerkan hingga batas.

## Prosedur Analisa Pendahuluan
Analisa  pendahuluan  diawali  dengan  pengukuran panjang  gelombang  maksimum  dari  kompleks  Fe(II)- fenantrolin  dan  pembuatan  kurva  kalibrasinya,  lalu diikuti dengan pengukuran panjang gelombang maksimum  dari  Sb(III)-fenantrolin,  beserta  kurva kalibrasinya.
Larutan  standar  Fe 3+ diambilsebanyak  0,5  mL, dimasukkan ke dalam labu ukur 10 mL, dan dicampurkan dengan 1,1 mL larutan Na 2 S 2 O 3 sebagai agen pereduksi. Kemudian ditambahkan 1,5 mL larutan 1,10-fenantrolin, 1,5  mL  buffer  asetat  pH  4,5,  dan  5  mL  aseton. Diencerkan  hingga  tanda  batas,  dikocok  dan  didiamkan 30 menit.Campuran diambil secukupnya, dimasukkan ke dalam  kuvet,  dan  diukur  dengan  rentang  panjang gelombang 480 hingga 550 nm, dilakukan sebanyak tiga kali.
Metode  pengukuran  panjang  gelombang  maksimum untuk Sb(III)-fenantrolin sama dengan Fe(II)-fenantrolin, yang membedakan adalah digunakannya larutan Sb 3+ dan tidak diberikan larutan Na 2 S 2 O 3 saat pencampuran. Penentuan kurva kalibrasi memerlukan lima campuran dengan  volume  berbeda.  Metode  pembuatan  campuran sama  dengan  pembuatan  campuran  saat  pengukuran panjang  gelombang  maksimum.  Variasi  volume  yang digunakan  adalah  0,1  mL; 0,2  mL; 0,3 mL;  0,4  mL; 0,5 mL.  Hal  ini  dilakukan  untuk  Fe(II)-fenantrolin  dan Sb(III)-fenantrolin, masing-masing tiga kali percobaan.
Setiap  prosedur  didasarkan  pada  campuran  blanko yang  dibuat  tanpa  memasukkan  larutan  standar  Fe 3+ maupun  larutan  standar  Sb 3+ .  Kurva  kalibrasi  dibuat dengan sumbu x sebagai konsentrasi ion yang digunakan dan sumbu y sebagai absorbansi.

## Prosedur Pengujian
Larutan  standar  Fe 3+ diambil  0,2  mL  dan  dimasukkan ke  dalam  labu  ukur  10  mL.  Ke  dalamnya  ditambahkan 1,1  mL  larutan  Na 2 S 2 O 3 ,  lalu  ditambahkan  larutan  Sb 3+ dengan volume tertentu. Kemudian campuran ditambahkan  1,5  mL  larutan  1,10-fenantrolin,  1,5  mL larutan buffer asetat pH 4,5 5 mL aseton, dan diencerkan dengan aqua DM hingga tanda batas.
Campuran  yang  terbentuk  dikocok  dan  didamkan  30 menit.  Diambil  secukupnya  lalu  diukur  absorbansinya dengan  panjang  gelombang  maksimum  dari  Fe(II)- fenantrolin  yang  telah  ditentukan  sebelumnya.  Prosedur
ini  diulangi  tiga  kali  untuk  masing-masing  sampel  yang diuji. Variasi volume Sb 3+ yang ditambahkan adalah 0,01 mL; 0,02 mL; 0,03 mL; 0,04 mL; 0,05 mL; dan 0,06 mL.
Gambar 1. Grafik panjang gelombang maksimum dari Fe(II)- fenantrolin pada rentang panjang gelombang 502 ~ 522. Panjang gelombang maksimum ditandai dengan titik.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## Penentuan Panjang Gelombang Maksimum
Penentuan  panjang  gelombang  maksimum  dari kompleks  Fe(II)-fenantrolin  dan  Sb(III)-fenantrolin merupakan  pengukuran  awal  yang  dilakukan  dalam penelitian ini, Panjang gelombang maksimum ditentukan dari  absorbansi  maksimum  dari  kompleks  pada  rentang panjang  gelombang  tertentu,  dan  akan  digunakan  untuk pengukuran-pengukuran selanjutnya. Pengukuran dilakukan dengan instrumen spektrofotometer UV-Vis.
Panjang gelombang yang digunakan untuk pengukuran memiliki rentang 480 nm hingga 550 nm, dengan interval 5 nm. Pada pengukuran ini, teramati panjang gelombang maksimum  dari  Fe(II)-fenantrolin  terdapat  pada  panjang gelombang 510 nm. Namun, karena interval 5 nm dirasa masih  cukup  besar,  dilakukan  lagi  pengukuran  panjang gelombang,  kali  ini  dengan  rentang  502  nm  hingga  522 nm  dengan  interval  1  nm.  Pada  pengukuran  kedua  ini, diperoleh nilai panjang gelombang maksimum yang baru yaitu  508  nm,  dimana  nilai  absorbansi  merupakan  yang tertinggi (Gambar 1).
Sementara itu, penentuan panjang gelombang maksimum  dari  kompleks  Sb(III)-fenantrolin  dilakukan untuk mengetahui penyebab  ion Sb 3+ dapat mengganggu kompleks  Fe(II)-fenantrolin.  Metode  penentuan  panjang gelombang  yang  digunakan  sama  dengan  metode  untuk kompleks Fe(II)-fenantrolin.
Gambar 2. Grafik panjang gelombang maksimum dari Fe(II)- fenantrolin pada rentang panjang gelombang 505 ~ 515. Panjang gelombang maksimum ditandai dengan titik.
Gambar 3. Kurva kalibrasi kompleks Fe(II)-fenantrolin
Interval  panjang  gelombang  untuk  pengukuran pertama adalah 480 nm hingga 550 nm dengan interval 5 nm,  dan  diperoleh  hasil  berupa  panjang  gelombang maksimum  pada  nilai  510  nm.  Dilakukan  lagi pengukuran dengan rentang  yang lebih  sempit yaitu  505 ~  515  nm  dengan  interval  1  nm,  dan  diperoleh  bahwa panjang  gelombang  maksimum  tetap  pada  nilai  510  nm (Gambar 2).
Berdasarkan  hal  ini,  dapat  dikatakan  ion  Sb 3+ dapat mengganggu  analisa  kompleks  Fe(II)-fenantrolin  karena Sb(III)-fenantrolin  menghasilkan  tingkat  absorbansi tertinggi  pada  panjang  gelombang  maksimum  510  nm yang  dekat  dengan  panjang  gelombang  maksimum  dari Fe(II)-fenantrolin,  yaitu 508 nm.  Hal ini memungkinkan terjadinya kompetisi antara ion Sb 3+ dan ion Fe 2+ terhadap agen pengompleks 1,10-fenantrolin.

## Kurva Kalibrasi
Kurva  kalibrasi  ditentukan  dengan  pengukuran limakonsentrasi Fe 2+ atau Sb 3+ yang berbeda, yaitu 1 ppm, 2  ppm,  3  ppm,  4  ppm,  dan  5  ppm.  Pengukuran  pada spektrofotometer UV-Vis menggunakan panjang gelombang maksimum yang telah ditentukan sebelumnya,  yaitu  508  nm  untuk  Fe(II)-fenantrolin  dan 510 nm untuk Sb(III)-fenantrolin.  Pengukuran  dilakukan dengan  pembanding  blanko  yang  telah  dijabarkan sebelumnya.
Gambar 4. Kurva kalibrasi Sb(III)-fenantrolin
Nilai  absorbansi  yang  diperoleh  digunakan  untuk membuat grafik dengan konsentrasi Fe 2+ atau Sb 3+ sebagai sumbu x dan absorbansi sebagai sumbu y.
Pada grafik tersebut, dihasilkan persamaan garis linier y  =  0,1545x  +  0,0051,  dengan  nilai  R 2 =  0,9962  untuk Fe(II)-fenantrolin. Syarat kurva kalibrasi dinyatakan baik adalah  nilai  R 2 yang  berada  dalam  rentang  0,9  >  R 2 <  1, artinya  nilai  konsentrasi-absorbansi  membentuk  satu garis  yang  linier  (Gambar  3).  Sementara  untuk  Sb(III)-
fenantrolin, diperoleh persamaan garis linier y = 0,1608x + 0,0256 dengan R 2 = 0,9693 (Gambar 4).
T ABEL 1. N ILAI ABSORBANSI LARUTAN SETELAH PENAMBAHAN S B 3+
Pengaruh  Ion  Sb 3+ terhadap  Kompleks  Fe(II)- fenantrolin pada pH 4,5
Ion  yang  dipilih  sebagai  ion  pengganggu  merupakan ion yang memiliki kecenderungan untuk bereaksi dengan kompleks  atau  dengan  reagen  pengompleks  1,10- fenantrolin  dan  menghasilkan  panjang  gelombang maksimum  di  dekat  panjang  gelombang  maksimum Fe(II)-fenantrolin  sehingga  memicu  terjadinya  kompetisi pembentukan ion kompleks.
Antimon  merupakan  unsur  yang  termasuk  anggota golongan VA, dan termasuk unsur metaloid, yaitu unsur yang  memiliki  sifat  logam  dan  non-logam.  Ion  antimon dengan  valensi  tiga  (Sb 3+ )  dipilih  sebagai  ion  yang diperkirakan  dapat  mengganggu  analisis  besi  dari kompleks Fe(II)-fenantrolin.
T ABEL 2. D ATA PERHITUNGAN [F E 2+ ] TERUKUR , % RECOVERY , RSD, & CV
Konsentrasi  ion  Fe 2+ yang  digunakan  adalah  2  ppm, sementara  konsentrasi  ion  Sb 3+ yang  ditambahkan bervariasi  dari  0,01  ppm  hingga  0,06  ppm.  Pengukuran dengan  spektrofotometer  UV-Vis  dilakukan  dengan panjang  gelombang  508  nm  yang  telah  ditentukan sebelumnya. Data pada Tabel 1.
Gambar 5. Grafik pengaruh penambahan ion Sb 3+ . Titik menandakan konsentrasi dimana penambahan ion Sb 3+ mulai mengganggu.
Dari  data  absorbansi,  dicari  nilai  persentase recovery dan  konsentrasi  ion  Fe 2+ terukur,  dengan  bantuan persamaan  garis  linier  yang  diperoleh  pada  kurva
kalibrasi, yaitu y = 0,1545x + 0,0051. Nilai itu kemudian digunakan  untuk  mencari  nilai  standar  deviasi  relatif (RSD)  dan  koefisien  variasi  (CV),  yang  dapat  dilihat pada Tabel 2.
Hasil  yang  diperoleh  dari  perhitungan  persentase recovery dengan bantuan kurva kalibrasi dijadikan grafik antara  persentase recovery sebagai  sumbu  y  dan konsentrasi ion Sb 3+ yang ditambahkan sebagai sumbu x. Grafik dapat dilihat pada Gambar 5.
Penambahan  ion  Sb 3+ ke  dalam  kompleks  Fe(II)- fenantrolin  dapat  menurunkan  persentase recovery dari Fe 2+ ,  dimana  nilai  dari  persentase recovery yang  baik berkisar antara 80% hingga 120% untuk analisis mineral. Pada penambahan ion Sb 3+ dengan konsentrasi 0,05 ppm, diperoleh  persentase recovery yang  sebesar  75,54%, sehingga dapat disimpulkan bahwa penambahan ion Sb 3+ sebesar 0,05 ppm mulai menganggu analisa Fe 2+ .

## IV. KESIMPULAN
Penambahan ion Sb 3+ ke dalam kompleks besi dengan agen  pengompleks  1,10-fenantrolin  dapat  mengganggu analisis  kompleks  besi(II)-fenantrolin.  Ion  Sb 3+ dalam konsentrasi  yang  cukup  akan  mengurangi  nilai absorbansi  dari  kompleks  besi(II)-fenantrolin  yang diukur dengan alat spektrofotometer UV-Vis.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada  Ketua Jurusan  Kimia  FMIPA  ITS  atas  fasilitas  yang  telah disediakan  demi  kelancaran  penelitian  ini.  Penulis  juga berterima  kasih  kepada  pihak-pihak  yang  telah membantu selama penelitian berlangsung.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Anggraeny,  D.  2005.  Pengaruh  Cu(II)  dalam  Penentuan  Fe  pada pH  3,5  dan  8,0  dengan  Pengompleks  orto-Fenantrolin  secara Spektrofotometer  UV-Vis.  Skripsi:  Institut  Teknologi  Sepuluh Nopember.
[2] Anwar, A. P. 2009. Studi Gangguan Co pada Analisa Besi dengan Pengompleks 1,10- Fenantrolin pada pH 4,5 secara Spektrofotometri  UV-Vis.  Skripsi:  Institut  Teknologi  Sepuluh Nopember.
[3] Atmajadiningrum,  I.  2014.  Pengaruh  Penambahan  Ion  K + dalam Analisis Besi(II) dengan Pengompleks 1,10- Fenantrolin pada pH 4,5  Menggunakan  Spektrofotometer  UV-Vis.  Skripsi:  Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
[4] Basset,  J.,  Denney,  R.  C.,  Jeffery,  G.  H.,  Mendham,  J.  1991. Vogel’s  Textbook  of  Quantitative  Inorganic .  London:  Longman Group UK Limited.
[5] Dinararum,  R.  R.  2013.  Studi  Gangguan  Krom(III)  pada  Analisa Besi  dengan  Pengompleks  1,10-  Fenantrolin  pada  pH  4,5  secara Spektrofotometri  UV-Tampak.  Skripsi:  Institut  Teknologi Sepuluh Nopember.
[6] Miessler,  G.  L.  dan  Tarr,  D.  A.  2003. Inorganic  Chemistry ,  3 rd Edition. Prentice Hall.
[7] Pritasari,  A.  A.  2010.  Studi  Gangguan  Mn  pada  Analisa  Besi Menggunakan  Pengompleks  1,10-  Fenantrolin  pada  pH  4,5  dan 8,0  secara  Spektrofotometri  UV-Vis.  Skripsi:  Institut  Teknologi Sepuluh Nopember.
[8] Zumdahl,  S.  S.  1997. Chemistry ,  4 th Edition.  New  York: Houghton Mifflin Company.