WARNA -PENGLIHATAN DAN ZAT WARNA ACHMAD SYAHRANI M.A. KIMIA ORGANIK II (2-1-0 SKS) ; 1 X TM SEMESTER GASAL 2004/2005

1
WARNA -PENGLIHATAN DAN ZAT WARNAACHMAD
SYAHRANIM.A. KIMIA ORGANIK II (2-1-0 SKS) 1 X
TMSEMESTER GASAL 2004/2005
2
KONSEP CAHAYA PERTAMA KALI DIKEMUKAKAN OLEH AL
HAZAN (ABAD X) DISEBUT AN NOOR KITA DAPAT
MELIHAT SUATU BENDA KARENA BENDA TERSEBUT
MEMANTULKAN CAHAYA TEORI KOSPOSKULER
NEWTON ISAAC NEWTON REM MERUPAKAN ZARAH
(PARTIKEL YANG SANGAT KECIL) YANG DIPANCARKAN KE
SEGALA PENJURU DENGAN KECEPATAN TINGGI DAN
MERUPAKAN PAKET ENERGI YANG DISEBUT FOTON E
h.? h.c/? h.c.v E energi h konstante
Planck c kecepatan cahaya ? frekuensi
radiasi (Hertz) ? panjang gelombang v
bilangan gelombang
3
TEORI GELOMBANG HUYGEN CHRYSTIAN HUYGENS REM
MERUPAKAN PANCARAN GELOMBANG YANG MERAMBAT
KESELURUH PENJURU DENGAN KECEPATAN TINGGI TEORI
RADIASI ELEKTRO MAGNETIK MAXWELL JAMES CLARKS
MAXWELL CAHAYA MERUPAKAN RADIASI ELEKTRO
MAGNETIK MEMPUNYAI VEKTOR LISTRIK DAN VEKTOR
MAGNETIK, DIMANA KEDUANYA SALING TEGAK LURUS
DENGAN ARAH RAMBATAN CAHAYA/SINAR NAMPAK ADALAH
SEBAGIAN DARI RADIASI ELEKTROMAGNETIK (REM)
4
20.000 m

LONG WAVE
MEDIUM WAVE
RADIO WAVE
SHORT WAVE
MICRO WAVE
5 mm
FAR INFRARED
HEAT RAYS
INFRARED RAYS
NEAR INFRARED
0,7 ? 700 m? 700 nm
VISIBLE RAYS
400 nm
NEAR ULTRAVIOLET
200 nm
ULTRAVIOLETS
FAR ULTRAVIOLET VACUM UV
500 Ao
X RAYS
0,05 Ao
Y RAYS
COSMIC RAYS
gt ENERGI
5
WARNA MEMPUNYAI PERAN YANG SANGAT PENTING DALAM
KEHIDUPAN MANUSIA WARNA MERUPAKAN HASIL
RANGKAIAN PROSES RESPON FAALI DAN PSIKOLOGIS
TERHADAP RADIASI ELEKTRO MAGNETIK (REM) DENGAN
PANJANG GELOMBANG 400 750 NM (SINAR/CAHAYA
TAMPAK), YANG JATUH PADA SELAPUT JALA MATA
6
JIKA SEMUA RADIASI JATUH PADA SELAPUT JALA, AKAN
DITERIMA/DIRASAKAN SEBAGAI WARNA PUTIH JIKA TAK
SATUPUN RADIASI JATUH PADA SELAPUT JALA, AKAN
DITERIMA/DIRASAKAN SEBAGAI WARNA HITAM
(GELAP) JIKA RADIASI DENGAN PANJANG GELOMBANG
TERTENTU (DENGAN RENTANG NM YANG SEMPIT) JATUH
PADA SELAPUT JALA AKAN DITERIMA/DIRASAKAN SEBAGAI
WARNA-WARNA TERTENTU SEPERTI TERLIHAT PADA TABEL
BERIKUT
7
TABEL 1 PANJANG GELOMBANG SINAR TAMPAK DENGAN
WARNA PADANANNYA SERTA WARNA KOMPLEMENTERNYA NM
WARNA PADANAN WARNA KOMPLEMEN 400
424 UNGU HIJAU KUNING
424 491 BIRU KUNING 491
570 HIJAU MERAH 570 585 KUNING BIRU 585
647 JINGGA HIJAU BIRU 647 700 MERAH HIJAU
8
PENGINDERAAN WARNA DITUMBULKAN OLEH BERBAGAI
PROSES FISIKA MISALNYA WARNA KUNING JINGGA DARI
NYALA NATRIUM DITIMBULKAN OLEH PANCARAN (EMISI)
CAHAYA DENGAN PANJANG GELOMBANG 589 NM, PANCARAN
INI DISEBABKAN OLEH KEMBALINYA ELEKTRON YANG
TEREKSITASI KE ORBITAL DENGAN ENERGI LEBIH
RENDAH
9
PRISMA MENYEBABKAN TERJADINYA DIFRAKSI CAHAYA
SEHINGGA CAHAYA TERPISAH-PISAH MEMBENTUK
PELANGI INTERFERENSI DIAKIBATKAN OLEH
DIPANTULKANNYA CAHAYA PADA DUA PERMUKAAN FILM
YANG TIPIS (GELEMBUNG SABUN). GELOMBANG CAHAYA
YANG DIPANTULKAN OLEH PERMUKAAN LUAR DAN
PERMUKAAN DALAM TAK SEFASE, SEHINGGA TERJADI
INTERFERENSI GELOMBANG DAN PADA BEBERAPA
GELOMBANG TERJADI KEADAAN SALING MEMATIKAN,
SEHINGGA SEBAGAI GANTI CAHAYA PUTIH AKAN TAMPAK
BEBERAPA WARNA
10
ABSORPSI CAHAYA DARI PANJANG GELOMBANG TERTENTU
OLEH SUATU ZAT SENYAWA ORGANIK DENGAN KONJUGASI
YANG EKSTENSIF MENYERAP CAHAYA DENGAN PANJANG
GELOMBANG TERTENTU, KARENA ADANYA TRANSISI DARI
? ?
n ? YANG TAMPAK BUKANLAH WARNA YANG
DISERAP MELAINKAN WARNA KOMPLEMENNYA, YANG
DIPANTULKAN
11
WARNA KOMPLEMEN DISEBUT JUGA WARNA SUBTRAKSI
(PENGURANGAN), YANG MERUPAKAN HASIL PENGURANGAN
BEBERAPA PANJANG GELOMBANG NAMPAK DARI DALAM
SPEKTRUM VISUAL KESELURUHAN MISALNYA PENTASENA
MENYERAP PADA 575 NM, DALAM BAGIAN KUNING DARI
SPEKTRUM NAMPAK. JADI PENTASENA MENYERAP CAHAYA
KUNING (DAN SEDIKIT CAHAYA DI SEKITAR CAHAYA
KUNING) DAN MEMANTULKAN CAHAYA DENGAN PANJANG
GELOMBANG LAIN. PENTASENA TERLIHAT BERWARNA BIRU

12
WARNA BIRU MERUPAKAN WARNA KOMPLEMEN WARNA
KUNING BEBERAPA SENYAWA NAMPAK KUNING MESKIPUN
?maks BERADA DALAM DAERAH ULTRAVIOLET, KARENA
EKOR PITA ABSORPSI MENJOROK KE DAERAH NAMPAK DAN
MENYERAP PANJANG GELOMBANG UNGU BIRU
13
MEKANISME PENGLIHATAN MATA MANUSIA MERUPAKAN
ORGAN YANG RUMIT DAN MENGAGUMKAN, DAPAT MENGUBAH
FOTON MENJADI SINYAL-SINYAL SYARAF YANG BERJALAN
KE OTAK DAN MENGHASILKAN PENGLIHATAN. MEKANISME
MATA SANGAT PEKA. SEKITAR SATU KUANTUM ENERGI
CAHAYA SAJA YANG DIPERLUKAN UNTUK MEMACU
MEKANISME YANG MENGHASILKAN SINYAL SYARAF
PENGLIHATAN. MATA MANUSIA HANYA DAPAT MENDETEKSI
LIMA KUANTA CAHAYA. SEBAGAI PERBANDINGAN SUATU
BOLA LAMPI SENTER MEMANCARKAN SEKITAR 2 X 1018
KUANTA PER DETIK.
14
MATA MENGANDUNG DUA MACAM FOTORESEPTOR
TONGKAT DAN KERUCUT KERUCUT BERISI FIGMEN DAN
BERPERAN DALAM MELIHAT WARNA DAN PENGLIHATAN
DALAM KEADAAN TERANG BENDERANG HEWAN YANG
KEKURANGAN FOTORESEPTOR KERUCUT AKAN BUTA
WARNA FOTORESEPTOR BENTUK TONGKAT BERPERAN DALAM
PENGLIHATAN HITAM PUTIH DAN PENGLIHATAN DALAM
KEADAAN SANGAT GELAP
15
BENTUK FOTORESEPTOR TONGKAT LEBIH BANYAK DARI
BENTUK KERUCUT DALAM RESEPTOR TONGKAT, CAHAYA
DIDETEKSI OLEH PIGMEN UNGU KEMERAHAN YANG DISEBUT
RODOPSIN ATAU UNGU VISUAL
16
SENYAWA BERWARNA DAN ZAT WARNA ALAM KAYA AKAN
WARNA. BEBERAPA WARNA, SEPERTI WARNA BULU BURUNG
KOLIBRI ATAU BURUNG MERAK, TIMBUL DARI DIFRAKSI
CAHAYA OLEH STRUKTUR YANG UNIK BULU
ITU. KEBANYAKAN WARNA ALAM DISEBABKAN OLEH
ABSORPSI PANJANG GELOMBANG TERTENTU CAHAYA PUTIH
OLEH SENYAWA ORGANIK
17
SEBELUM DIKEMBANGKAN TEORI TRANSISI ELEKTRON,
TELAH LAMA DIKETAHUI BAHWA BEBERAPA STRUKTUR
SENYAWA ORGANIK MENIMBULKAN WARNA,
SEDANGKAN YANG LAIN TIDAK. STRUKTUR
PARSIAL YANG PERLU UNTUK WARNA (GUGUS TAK JENUH
YANG DAPAT MENJALANI TRANSISI ? ? DAN
n ? DISEBUT KROMOFOR (CHROMOPHORE
BAHASA YUNANI CHROMA WARNA, PHOROS
MENGEMBAN) TUGAS MAHASISWA MENCARI CONTOH
MINIMAL 7 KROMOFOR
18
SELAIN KROMOFOR (GUGUS YANG MENGEMBAN
WARNA/MENIMBULKAN WARNA) ADA BEBERAPA GUGUS LAIN
YANG DAPAT MENGINTENSIFKAN WARNA. GUGUS INI
DISEBUT AUKSOKROM (AUXOCHROMES BAHASA YUNANI
AUXANEIN MENINGKATKAN). GUGUS AUKSOKROM ADALAH
GUGUS YANG TIDAK DAPAT MENJALANI TRANSISI ?
? TETAPI DAPAT MENJALANI TRANSISI ELEKTRON
n. TUGAS MAHASISWA MENCARI CONTOH MINIMAL 6
GUGUS AUKSOKROM
19
SENYAWA BERWARNA ALAMIAH NAFTOKUINON DAN
ANTRAKUINON MERUPAKAN BAHAN PEWARNA ALAM YANG
BANYAK DIGUNAKAN CONTOH JUGLON, SUATU
NAFTOKUINON YANG BERPERAN DALAM PEWARNAAN BIJI
WALNUT LAWSON, DENGAN STRUKTUR SERUPA JUGLON,
DIGUNAKAN SEBAGAI PEWARNA MERAH RAMBUT ASAM
KARMINAT, SUATU ANTRAKUINON MERUPAKAN PIGMEN DARI
COCHINEAL, SUATU JENIS SERANGGA, DIGUNAKAN
SEBAGAI ZAT WARNA MERAH DALAM MAKANAN TUGAS TULIS
STRUKTUR JUGLON, LAWSON DAN ASAM KARMINAT
20
KEBANYAKAN WARNA BUNGA MERAH ATAU BIRU DISEBABKAN
GLUKOSIDA YANG DISEBUT ANTOSIANIN (ANTHOCYANS).
GLUKOSIDA TERDIRI DARI BAGIAN GULA DAN BAGIAN
BUKAN GULA. BAGIAN BUKAN GULA DISEBUT
ANTOSIANIDIN DAN MERUPAKAN GARAM FLAVILIUM WARNA
TERTENTU YANG DIBERIKAN OLEH SUATU ANTOSIANIN
BERGANTUNG PADA pH BUNGA. WARNA BIRU BUNGA
CORNFLOWER DAN WARNA MERAH BUNGA MAWAR DISEBABKAN
OLEH ANTOSIANIN YANG SAMA YAITU SIANIN. DALAM
BUNGA MAWAR SIANIN BERADA DALAM BENTUK FENOL DAN
DALAM BUNGA CORNFLOWER DALAM BENTUK ANIONNYA,
DENGAN HILANGNYA SEBUAH PROTON DARI SALAH SATU
GUGUS FENOLNYA. DALAM HAL INI SIANIN SERUPA
DENGAN INDIKATOR ASAM - BASA
21
ISTILAH GARAM FLAVILIUM BERASAL DARI NAMA UNTUK
FLAVON, YANG MERUPAKAN SENYAWA TIDAK BERWARNA.
ADISI GUGUS 3 HIDROKSIL MENGHASILKAN FLAVONOL
YANG BERWARNA KUNING (BAHASA LATIN FLAVUS
KUNING).
22
ZAT WARNA ZAT WARNA ADALAH SENYAWA ORGANIK
BERWARNA YANG DIGUNAKAN UNTUK MEMBERI WARNA SUATU
OBYEK, MISALNYA KAIN. INDIGO MERUPAKAN ZAT WARNA
TERTUA YANG DIKETAHUI, DIGUNAKAN OLEH ORANG MESIR
KUNO UNTUK MEWARNAI MUMMI UNGU TIRUS, YANG
DIPEROLEH DARI SIPUT MUREX, DIGUNAKAN OLEH ORANG
ROMAWI UNTUK MEWARNAI JUBAH MAHARAJA. ALIZARIN
(MERAH TURKI) YANG DIPEROLEH DARI AKAR POHON
MADDER DIGUNAKAN UNTUK MEWARNAI BAJU MERAH
PRAJURIT INGGRIS.
23
TERDAPAT BANYAK SEKALI SENYAWA ORGANIK BERWARNA
NAMUN HANYA BEBERAPA YANG SESUAI UNTUK DIGUNAKAN
SEBAGAI ZAT WARNA. AGAR DAPAT DIGUNAKAN SEBAGAI
ZAT WARNA, SENYAWA ORGANIK TERSEBUT HARUS TIDAK
LUNTUR, UNTUK ITU HARUS TERIKAT SECARA
MOLEKULER. KAIN YANG TERBUAT DARI SERAT
POLIPROPILENA ATAU HIDROKARBON SERUPA SULIT UNTUK
DIWARNAI KARENA TAK MEMILIKI GUGUS FUNGSIONAL
UNTUK MENARIK MOLEKUL ZAT WARNA. KAIN JENIS INI
DAPAT DIWARNAI DENGAN MENAMBAHKAN SUATU SENYAWA
KOMPLEKS LOGAM ZAT WARNA.
24
KAPAS (SELULOSA) LEBIH MUDAH DIWARNAI KARENA
ADANYA IKATAN HIDROGEN ANTARA GUGUS HIDROKSI
SATUAN GLUKOSA DAN GUGUS DARI MOLEKUL ZAT WARNA
SERAT POLIPEPTIDA SEPERTI WOOL ATAU SUTERA
MERUPAKAN TEKSTIL YANG GAMPANG UNTUK DIWARNAI
KARENA MENGANDUNG BANYAK GUGUS POLAR YANG DAPAT
BERIKATAN DENGAN MOLEKUL ZAT WARNA ZAT WARNA
LANGSUNG (DIRECT DYE) ADALAH ZAT WARNA YANG
DIAPLIKASIKAN LANGSUNG KE KAIN DARI DALAM SUATU
LARUTAN AIR PANAS. KUNING MARTIUS, SUATU ZAT
WARNA LANGSUNG, GUGUS FENOL YANG ASAM DALAM
KUNING MARTIUS BEREAKSI DENGAN RANTAI SAMPING
YANG BASA DARI WOOL ATAU SUTERA
25
ZAT WARNA TONG (VAT DYE) ADALAH SUATU ZAT WARNA
YANG DIAPLIKASIKAN PADA TEKSTIL (DALAM SUATU
TONG) DALAM BENTUK TERLARUT DAN KEMUDIAN
DIBIARKAN BEREAKSI MENJADI BENTUK YANG TAK
LARUT. INDIGO, MERUPAKAN ZAT WARNA TONG YANG
KHAS. INDIGO DIPEROLEH DARI TANAMAN WOAD (ISATIS
TINCTORIA) ATAU TANAMAN INDIGOFERA. MENGANDUNG
GLUKOSIDA INDIAN, YANG DAPAT DIHIDROLISIS MENJADI
GLUKOSA DAN INDOKSIL, SUATU PREKUSOR (ZAT
PENDAHULU) YANG TAK BERWARNA DARI INDIGO. TEKSTIL
DIRENDAM DALAM CAMPURAN FERMENTASI YANG
MENGANDUNG INDOKSIL, KEMUDIAN DIBIARKAN KERING DI
UDARA. OKSIDASI INDOKSIL OLEH UDARA MENGHASILKAN
INDIGO YANG TAK LARUT (DALAM BENTUK CIS, LANGSUNG
MENJADI BENTUK TRANS) DAN BERWARNA BIRU.
26
ZAT WARNA MORDAN ADALAH ZAT WARNA YANG DIBUAT TAK
LARUT PADA TEKSTIL DENGAN MENGKOMPLEKSKAN ATAU
PENYEPITAN (CHELATION) DENGAN SUATU ION LOGAM,
YANG DISEBUT MORDAN (MORDANT, LATIN MORDERE
MENGGIGIT). MULA-MULA TEKSTIL DIOLAH DENGAN SUATU
GARAM LOGAM (SEPERTI Al, Cu, Co ATAU Cr) KEMUDIAN
DIOLAH DENGAN SUATU BENTUK LARUT DARI ZAT WARNA.
REAKSI PENYEPITAN PADA PERMUKAAN TEKSTIL AKAN
MENGHASILKAN WARNA PERMANEN. CONTOH ALIZARIN,
YANG MEMBERIKAN WARNA BERLAINAN TERGANTUNG LOGAM
YANG DIPAKAI, MISALNYA DENGAN Al3 MENJADI MERAH,
DENGAN Ba2 MENJADI BIRU.
27
ZAT WARNA AZO ZAT WARNA AZO MERUPAKAN ZAT WARNA
YANG PALING BANYAK DIGUNAKAN. DALAM PEWARNAAN AZO
MULA-MULA TEKSTIL DIBASAHI DENGAN SENYAWA
AROMATIK YANG TERAKTIFKAN TERHADAP SUBSTITUSI
ELEKTROFILIK, KEMUDIAN DIOLAH DENGAN SUATU GARAM
DIAZONIUM UNTUK MEMBENTUK ZAT WARNA INDIKATOR
ASAM-BASA INDIKATOR ASAM-BASA ADALAH SENYAWA
ORGANIK YANG BERUBAH WARNA DENGAN BERUBAHNYA
pH. DIPAKAI SEBAGAI INDIKATOR TITIK AKHIR TITRASI
ASAM-BASA. KERTAS pH ATAU KERTAS LAKMUS DILEMBABI
DENGAN SENYAWA INI
28
CONTOH YANG PALING SERING DIGUNAKAN ADALAH
JINGGA METIL (METIL ORANGE) BERWARNA MERAH
DALAM LARUTAN ASAM DENGAN pH lt 3,1, pH DI ATAS
4,4 BERUBAH MENJADI KUNING FENOLFTALEIN BERUBAH
WARNA PADA pH DIATAS 7, SAMPAI pH 8,3
FENOLFTALEIN TIDAK BERWARNA, PADA pH 10 BERWARNA
MERAH. DALAM LARUTAN BASA KUAT KEMBALI MENJADI
TIDAK BERWARNA. BERUBAHNYA WARNA KARENA SISTEM
KROMOFORNYA BERUBAH OLEH REAKSI ASAM-BASA.
29
DALAM LARUTAN ASAM , JINGGA METIL TERDAPAT
SEBAGAI HIDRIDA RESONANSI SUATU STRUKTUR AZO
TERPROTONKAN YANG BERWARNA MERAH. NITROGEN AZO
TIDAK BERSIFAT BASA KUAT DAN GUGUS AZO
TERPROTONKAN MELEPASKAN ION HIDROGEN PADA pH
SEKITAR 4,4. KEHILANGAN PROTON INI MENGUBAH
STRUKTUR ELEKTRONIK SENYAWA, SEHINGGA TERJADI
PERUBAHAN WARNA DARI MERAH MENJADI
KUNING FENOLFTALEIN MEMPUNYAI NILAI KOMERSIL
SEBAGAI LAXATIVE (OBAT URUS-URUS). DALAM LARUTAN
ASAM FENOLFTALEIN MEMBENTUK LAKTON YANG TAK
BERBEDA DALAM KEADAAN HIBRIDA sp3 OLEH KARENA
ITU CINCIN BENZENA TERPENCIL TIDAK TERKONYUGASI.
30
PADA PH gt 8,3, SUATU HIDROGEN DIREBUT DARI
DALAM FENOLFTALEIN, CINCIN LAKTON TERBUKA DAN
PUSAT KARBON TERHIBRIDISASI sp2. DALAM BENTUK INI
CINCIN BENZENA BERADA DALAM BENTUK KONJUGASI DAN
SISTEM pi YANG EKSTENSIF MENIMBULKAN WARNA MERAH.
DALAM LARUTAN BASA KUAT, KARBON PUSAT
TERHIDROKSILKAN DAN BERUBAH KEKEADAAN sp2. REAKSI
INI MEMENCILKAN KETIGA SISTEM pi DAN FENOLFTALEIN
MENJADI TIDAK BERWARNA
31

• KITA DI INDONESIA MENGENAL ZAT WARNA HIJAU DARI
  PANDAN, ZAT WARNA KUNING DARI KUNYIT
• ZAT WARNA ALAM AMAN DALAM PEMAKAIAN
• ZAT WARNA SINTESIS TERLARANG DIGUNAKAN SEBAGAI
  BAHAN OBAT DAN BAHAN TAMBAHAN MAKANAN MINUMAN
  KECUALI TIDAK
• BERSIFAT RACUN
• BERSIFAT KARSINOGENIK
• MENYEBABKAN ALERGI
• MENYEBABKAN GANGGUAN METABOLISME
• 1906 FDA (FOOD DRUG ADMINISTRATION) USA
  MENGELUARAKAN PERATURAN TENTANG ZAT WARNA. TAHUN
  1938 DI USA, ADA FOOD DRUG COSMETIC ACT YANG
  MENGATUR KATEGORI ZAT WARNA

32
1. FD C COLOUR 2. D C COLOUR 3. EXTERNAL D
C COLOUR ZAT WARNA DITANDAI DENGAN SERTIFIKAT DI
INDONESIA ADA KETENTUAN YANG MENGATUR ZAT WARNA
A.L. PERMENKES 235/1979, TENTANG ZAT WARNA YANG
DIIJINKAN UNTUK MAKANAN PERMENKES 359/1983,
TENTANG ZAT WARNA YANG DIIJINKAN UNTUK
KOSMETIK PERMENKES 239/1985, TENTANG ZAT WARNA
TERTENTU YANG DINYATAKAN SEBAGAI BAHAN BERBAHAYA
33

• PEMAKAIAN ZAT WARNA UNTUK MAKANAN MINUMAN DENGAN
  TUJUAN
• MENARIK PERHATIAN KONSUMEN
• MEMBERI KESAN TERTENTU
• MENGHINDARI PEMALSUAN OLEH PIHAK LAIN
• MENJAGA KESERAGAMAN PRODUK

34
TUGAS MAHASISWA MEMPELAJARI FLOURESENSI DAN
KEMILUMINESENSI
35
FLOURESENSI DAN KEMILUMINESENSI BILA SEBUAH
MOLEKUL MENYERAP CAHAYA ULTRA VIOLET ATAU NAMPAK,
SEBUAH ELEKTRON DIPROMOSIKAN DARI KEADAAN DASAR
KE SUATU KEADAAN SINGLET TEREKSITASI SEGERA
SETELAH PROMOSI (PADA ORDER 10-11 DETIK)
ELEKTRON TURUN KE KEADAAN SINGLET TEREKSITASI
DENGAN ENERGI