Praktikum Virtual Kolorimetri: Kurva Kalibrasi Glukosa

Praktikum virtual kolorimetri ini mengikuti praktikum wajib AQA A-level Biology tentang glukosa: deret pengenceran, kurva kalibrasi kolorimetri, dan sampel "urine" yang belum diketahui kadarnya. Siswa memanaskan enam larutan standar glukosa dengan reagen Benedict, memisahkan endapan merah, memilih filter, menolkan alat dengan blanko, dan membaca setiap tabung tiga kali. Absorbansi rerata menghasilkan kurva kalibrasi, dan kurva itu memberi konsentrasi sampel. Setiap nilai di bawah dibaca dari simulasi.

Keterkaitan dengan kurikulum

• AQA A-level Biology (7402), praktikum wajib 11 (required practical 11): deret pengenceran glukosa dan kurva kalibrasi kolorimetri untuk menentukan kadar glukosa sampel "urine" yang belum diketahui (spesifikasi 3.6.4.2, pengaturan kadar glukosa darah).
• AP Chemistry, Topic 3.13 Beer–Lambert law (SAP-8.C): metodenya sama dengan praktikum inkuiri terbimbing tentang persen massa tembaga dalam kuningan, yang memiliki prasetel sendiri (lihat Pengayaan).

Simulic tidak berafiliasi dengan AQA maupun College Board dan tidak didukung oleh keduanya.

Sebelum praktikum (5 menit)

Minta siswa menetapkan prediksi, di kertas atau sebagai pertanyaan 1 pada tautan kelas:

"Larutan standar dengan glukosa lebih banyak dipanaskan dengan reagen Benedict, endapan merahnya dipisahkan, dan larutan yang tersisa dibaca melalui filter merah. Apa yang terjadi pada absorbansi ketika kadar glukosa naik?"

Banyak siswa memperkirakan "makin banyak glukosa, makin pekat warnanya, makin tinggi absorbansinya".

Langkah kerja dalam simulasi

1. Klik tab Kalibrasi. Biarkan Uji: Glukosa – reagen Benedict (sampel urine) dan Standar: Proporsional (sampai 10 mL), dan biarkan Derau serta Pisahkan endapan (sentrifus) tetap dicentang.
2. Baca tabel pengenceran: S1 sampai S6 berisi 0 sampai 10 mL larutan induk 10 mmol/L yang diencerkan sampai 10 mL, jadi 0 sampai 10 mmol/L.
3. Atur Filter ke Merah 660 nm dan tekan Nolkan (blanko).
4. Pilih Standar S1 pada Di kolorimeter (atau ketuk tabungnya) dan tekan Baca tiga kali. Lakukan hal yang sama untuk S2 sampai S6.
5. Pilih Sampel dan tekan Baca tiga kali. Biarkan Kurva: Kurva melalui titik dan baca konsentrasinya di akhir baris keluaran.
6. Uji filter: atur Filter ke Hijau 525 nm, tekan Nolkan (blanko) lagi, dan baca setiap tabung tiga kali.
7. Baru sekarang tekan Lihat nilai sebenarnya dan catat persentase galat Anda.

Tabung	c (mmol/L)	A rerata, Merah 660 nm	A rerata, Hijau 525 nm
S1	0
S2	2,00
S3	4,00
S4	6,00
S5	8,00
S6	10,0
Sampel	?

Hasil yang diharapkan

Derau ditentukan oleh nomor sampel: semua yang memakai sampel nomor 1 mendapat bacaan ini.

c (mmol/L)	0	2,00	4,00	6,00	8,00	10,0	Sampel
A rerata, Merah 660 nm	0,898	0,780	0,676	0,583	0,498	0,432	0,521
A rerata, Hijau 525 nm	0,216	0,186	0,161	0,143	0,127	0,109	0,127

• Kurvanya menurun. Makin banyak glukosa, makin sedikit tembaga(II) biru yang tersisa untuk menyerap cahaya merah. Kurvanya sedikit melengkung; garis lurus memberi R² = 0,9911.
• Sampel: A = 0,521 berada di antara S4 dan S5, sehingga memberi 7,45 mmol/L. Nilai sebenarnya 7,82 mmol/L (galat −4,7%).
• Filter: A turun 0,466 di sepanjang standar dengan filter merah, tetapi hanya 0,107 dengan filter hijau: kurva merah lebih dari empat kali lebih curam.
• Di seluruh 20 nomor sampel, hasil dengan filter merah tidak pernah menyimpang lebih dari 0,37 mmol/L dari nilai sebenarnya (rerata 0,12); hasil dengan filter hijau menyimpang hingga 1,05 mmol/L (rerata 0,30). S4 selalu terbaca 0,576–0,602 dengan filter merah.

Pertanyaan untuk siswa

1. (Prediksi, ditanyakan lagi setelah praktikum) Apa yang terjadi pada absorbansi melalui filter merah ketika kadar glukosa naik?
2. Manakah yang merupakan variabel kontrol?
3. Berapa absorbansi rerata S4 (6,00 mmol/L) dengan filter merah?
4. Berapa kadar glukosa sampel (sampel nomor 1)?
5. Mengapa filter merah memberi hasil yang lebih andal daripada filter hijau?

Jawaban untuk guru: (1) Turun, dari 0,898 ke 0,432. (2) Filter dan volume reagen Benedict di setiap tabung. (3) Terima 0,56–0,62 (0,583 pada sampel nomor 1). (4) Terima 7,0–8,3 mmol/L (7,45 dari kurva; nilai sebenarnya 7,82). (5) Larutan biru menyerap cahaya merah, warna komplementernya, sehingga kurvanya paling curam pada 660 nm dan derau pembacaan yang sama memberi galat konsentrasi yang lebih kecil.

Miskonsepsi umum

• "Makin banyak glukosa, makin tinggi absorbansinya." Di sini yang diukur adalah tembaga(II) biru yang tersisa, dan jumlahnya turun ketika glukosa naik.
• "Filter harus sewarna dengan larutannya." Larutan biru meneruskan cahaya biru; filter merah mengukur cahaya yang diserapnya.
• "Blanko adalah standar 0 mmol/L." Blanko adalah air suling; S1 berisi reagen Benedict dan terbaca 0,898.

Pengayaan

• Tembaga dalam kuningan (AP Chemistry): pilih Uji: Tembaga dalam kuningan (Cu²⁺), atur Merah 660 nm, tekan Nolkan (blanko), dan pertahankan kurva garis lurus. Pada sampel nomor 1, sampel memberi 0,0922 mol/L, jadi 0,982 g kuningan mengandung 0,586 g tembaga: 59,6% (nilai sebenarnya 60,4%).

Pertanyaan umum

Bisakah tautan kelas terbuka di tab Kalibrasi?

Bisa. Pada nilai awal tautan, atur Layar ke Kalibrasi. Biarkan Uji (layar Kalibrasi) pada Glukosa – reagen Benedict (sampel urine), Pengenceran standar (layar Kalibrasi) pada Proporsional (sampai 10 mL), Nomor sampel (mengubah konsentrasi yang dicari) pada 1, dan Derau pengukuran (pemipetan, pembacaan) tetap dicentang, agar jawabannya cocok.

Bagaimana jika saya memberi kelompok nomor sampel yang berbeda?

Setiap nomor sampel memberi kadar sampel yang berbeda, antara 2,5 dan 8,5 mmol/L. Pertanyaan 1, 2, 3, dan 5 tetap berlaku, tetapi rentang untuk pertanyaan 4 hanya cocok untuk sampel nomor 1.

Bisakah siswa langsung menekan Lihat nilai sebenarnya?

Bisa. Minta mereka mencatat hasilnya lebih dulu, lalu diskusikan persentase galat yang ditampilkan.

Simulasi dan panduan terkait

Membuat larutan – konsentrasi persen, konsentrasi molar, dan pengenceran Uji makanan – gula, amilum, protein, dan lemak

Untuk absorbansi, panjang lintasan, dan panjang gelombang di tab lainnya, lihat praktikum virtual hukum Beer. Untuk uji Benedict kualitatif, lihat praktikum virtual uji makanan.