analisis herbisida

KELOMPOK 9Republik Daudi Parthu

Ester KristinDavid Adiprakoso

Chandra Paska Bakti

ANALISIS HERBISIDA

Yang akan dibahas…

Pengertian dan macam-macam herbisidaAnalisis Herbisida pada makananAnalisis Herbisida murniAnalisis Herbisida pada air

PENGERTIAN dan MACAM-MACAM HERBISIDA

Pengertian Herbisida

Senyawa yang digunakan untuk membasmi hama tanaman (gulma)

Cara penggunannya secara umum, campuran herbisida dengan air disemprotkan ke area lahan

Cara Kerja

Mengganggu proses anabolisme senyawa penting seperti pati, asam lemak atau asam amino melalui kompetisi dengan senyawa yang "normal" dalam proses tersebut

Mengganggu keseimbangan produksi bahan-bahan kimia yang diperlukan tumbuhan

Penggolongan Herbisida

Dapat digolongkan berdasarkan aktivitas, mekanisme kerja, dan kelompok kimia

Berdasarkan kerja : Kontak dan Sistemik

Kontak

- Menghancurkan jaringan tumbuhan yang terkena kontak langsung dengan herbisida- Merupakan herbisida yang tercepat cara kerjanya- Tidak efektif digunakan pada tanaman perennial

Sistemik

Dimasukkan langsung ke tumbuhan baik itu lewat akar maupun lewat tanah

Bekerja lebih lambat dari herbisida kontakEfektif untuk tumbuhan perennial

Berdasarkan mekanisme kerja

Inhibitor ACCaseInhibitor ALSInhibitor EPSPSAuksin sintetikInhibitor fotosistem II

Inhibitor ACCase

ACCase (Asetil koenzim A karboksilase) adalah zat yang terdapat pada awal sintessa lemak

Merusak produksi sel membran pada sel meristem rumput

ACCase dari tanaman rumput sangat sensitif pada herbisida ini, tanaman dikotil tidak

Contohnya diclofop acid (2-aryloxyphenoxypropionate)

Inhibitor ALS

ALS (asetolaktat sintase) merupakan enzim yang terbentuk saat awal pembentukan rantai cabang asam amino (valin, isolisin dan lisin)

Menghambat sintesis DNA tanaman akibat produksi asam amino terganggu

Berfungsi baik pada tanaman rumput maupun dikotil

Merupakan herbisida paling aman (ALS tidak terdapat pada sel hewan)

Contoh herbisida: sulfonylureas (SUs), imidazolinones (IMIs), triazolopyrimidines (TPs), dll

Inhibitor EPSPS

EPSPS (enolpyruvylshikimate 3-phosphate synthase) merupakan enzim yang digunakan untuk sintesa asam amino (triptofan, fenilalanin and tirosin)

Berfungsi baik pada tanaman rumput maupun dikotil

Contohnya glifosfat

Auksin Sintetik

Hormon auksin merupakan hormon yang berfungsi sebagai pengatur pembesaran sel dan memicu pemanjangan sel pada meristem tumbuhan

Dengan hormon auksin buatan maka pertumbuhan tumbuhan dapat dikontrol

Sangat efektif untuk tumbuhan dikotilContohnya 2,4-D (2,4-Dichlorophenoxyacetic

acid)

Inhibitor Fotosistem II

Menyebabkan elektron pada fotosistem II terakumulasi pada molekul klorofil

Berakibat oksidasi yang berlebihan dari yang dapat ditoleransi sel akibatnya tanaman mati

Contohnya herbisida triazine dan urea

Berdasar kelompok kimia

AnilidaAsam AromatikArsenikOrganofosforFenoksiPiridinQuartener

TriazinUreaLain-lain

Herbisida yang banyak digunakan

2,4-DAtrazineGlifosfatParaquatAminopiralidDicamba

2,4-Dichlorophenoxyacetic acid

2,4-Dichlorophenoxyacetic acid

Termasuk dalam kelompok FenoksiRumus molekul C8H6Cl2O3

Merupakan herbisida yang paling banyak digunakan di seluruh dunia

Merupakan auksin sintetisMasuk ke meristem melalui daun,

menyebabkan pertumbuhan batang yang tak terkontrol, daun layu, kemudian tanaman mati

Atrazine

Atrazine

Rumus molekul: C8H14ClN5 Termasuk dalam kelompok triazinMerupakan herbisida yang bekerja sebagai

inhibitor dalam fotosistem IIDigunakan pada tanah sebelum atau sesudah

munculnya gulmaPada tahun 2004 telah dilarang

penggunaannya karena mencemari air tanah

Glifosfat

Glifosfat

Rumus molekul: C3H8NO5P Termasuk dalam kelompok organofosforusMerupakan herbisida sistemikCara penggunaannya dengan disemprotkan

ke daun atau disuntikan ke dahanBekerja dengan merusak enzim yang

berperan dalam pembentukan asam amino (tirosin, triptofan dan fenilalanin)

Hanya efektif digunakan pada tanaman yang telah tumbuh besar

Paraquat

Paraquat

Rumus molekul: C12H14Cl2N2

Termasuk dalam kelompok quartenerBereaksi dengan cepat mematikan jaringan

tumbuhan hijau lewat kontak langsungBerbahaya bagi manusia nila sampai tertelanMenjadi tidak aktif ketika masuk ke tanah

Aminopiralid

Aminopiralid

Rumus molekul: C6H4Cl2N2O2

Termasuk dalam kelompok piridinTerkenal karena kemampuannya bertahan

dalam kompos

Dicamba

Dicamba

Rumus molekul: C8H6Cl2O3

Termasuk dalam grup asam aromatikSalah satu contoh auksin sintetisDigunakan setelah gulma tumbuh

ANALISIS HERBISIDA pada MAKANAN

Analisis Herbisida pada Makanan

Dilakukan untuk mengetahui jenis dan kadar herbisida di dalam air dan makanan

Standar kandungan residu herbisida di dalam makanan diatur dalam MRL (Maximum Residu Limits)

Dilakukan dengan menggunakan Gas Chromatography (GC) atau High Performance Liquid Chromatography (HPLC)

Persiapan Sebelum Analisis

Ekstraksi

Pembersihan (Cleanup)

Derivatization

Ekstraksi

Bertujuan untuk mendapatkan sampel yang homogen

Biasanya dilakukan dengan cara di blenderPemilihan pelarut untuk ekstraksi bergantung

pada karakteristik bahan herbisida itu sendiri.

Cleanup

Bertujuan untuk mengilangkan bahan-bahan lain yang dapat mengganggu proses analisis

Polaritas menjadi faktor yang paling penting dalam proses ini.

Adsorben disini berfungsi untuk menghilangkan, membawa, ataupun memecahkan molekul lain supaya menjauh dari zat ekstraksi.

Derivatization

Biasa dikenal dengan penurunan senyawaDibutuhkan untuk menambahkan kestabilan

dari analit atau menambah kepekaan dari detektor

Bila memakai GC: -- seringnya, derivasi ini dilakukan untuk menambah volalitas dari analit dan menambah kestabilan thermalnya.

Bila memakai HPLC: -- tujuan utama derivasi pada HPLC adalah untuk meningkatkan respon herbisida di dalam deteksi kromatografi.

Analisis Residu Pada Makanan

Tahap 1: Menentukan metode yang akan dipakai (GC atau HPLC)

Tahap 2: Berdasarkan, zat yang akan diteliti, pilih detektor dan column (dan mobile phase pada HPLC) yang cocok dengan zat tersebut

Tahap 3: Melakukan PengujianTahap 4: Interpretasi data dari grafik

Analisis Dinitroanilin pada sayuran dengan GC

Sampel sebanyak 20 g sayuran diekstraksi dengan 2 x 200 ml methanol.

Ekstraksi tersebut kemudian dipanaskan sampai mengering

Cleanup dilakukan oleh Gel Permeation Chromatography (GPC) pada S-X3 Bio Beads column

Kemudian, zat tersebut di determinasi oleh detektor NPD

Recoveries range dari 72 – 126%Limit deteksinya 0.022 ppm

Analisis Carbamat pada kentang dengan HPLC

Kentang yang sudah diblender (50 g) ditambahkan dengan NaCl sebanyak 20 ml

Campuran tersebut kemudian diekstraksi dengan 3 x 50 ml diklorometana. Kemudian dikeringkan

Lakukan pengujian pada reverse-phase HPLC dengan detektor UV pada 248 nm.

Limit deteksinya adalah 0.002 g/g

Analisis Herbisida dengan Kromatografi

Dengan Gas kromatografi : senyawa herbisida yang secara termal stabil

Dengan HPLC : senyawa herbisida yang secara termal tidak stabil

Analisis Herbisida dengan Gas Chromatography

Contoh herbisida yang akan dianalisis adalah herbisida phenylurea

Phenylurea

Phenylurea

Dewasa ini, analisis residu dari herbisida phenylurea didasarkan pada hidrolisis dari senyawa parent dan derivatnya seperti anilin dengan tujuan untuk meningkatkan sensitivitas penentuan akhir pada GC.

Derivatisasi

Analisis sample herbisida

Untuk studi awal, 10ml air diinjeksikan dengan jenis herbisida telah diketahui, biasanya terdapat 1 atau 2

Diekstraksi dengan 5 ml diklorometana dalam 25 ml disentrifuse.

Separasi dari lapisan-lapisan, fasa organik dipindahkan ke tabung terpisah, dikeringkan dengan Na2SO4 anhidrat dan 1 ml dari ekstrak kering tersebut di pipetkan ke kolom silika gel.

Analisis sample herbisida

Untuk penentuan dari konsentrasi herbisida yang yang sangat rendah, ekstraksi dengan diklorometana dilanjutkan dengan ekstraksi dengan heksana sebanyak 5 ml.

Dievaporasikan pada 0,5 – 1 ml volume dibawah aliran nitrogen dan dikeringkan

ekstrak total dialirkan ke kolom silika gel.

Analisis Herbisida dengan (HPLC)

Analysis of herbicides in drinking water

Kondisi Kromatografi HPLC

Mobile phase: A: Water, B: ACNGradient: 10 to 90 %B in 15 minFlow rate: 1.5 mL/minInjection volume:5 μL for 1:100 dilution20 μL for 1:1000 dilution20 μL for 1:10,000 dilutionColumn temperature: 40 °CDetection wavelength: 225 nmPeakwidth: > 0.0025 minResponse time: 0.06 s

Berdasarkan United States Environmental Protection Agency, level toleransi diuron pada komoditas makanan berkisar antara 0.1–2.0 ppm. Hal ini sama dengan 1–20 ng per 10 μL. Untuk simazine, level toleransi pada komoditas makanan adalah berkisar antara 0.02–0.25 ppm, yang juga berarti 200–2500 pg per 10 μL.

Sebagai konsekuensi, permintaan pada aplikasi ini:• Relative standard deviation of retention times less than 0.1 %• Relative standard deviation of peak areas (in low ng range) less than 1 %• Limit of detection (LOD) less than 150 pg for a 20 μL injection

Tabel RSD pada Senyawa Herbisida

HPLC

- 600 μL air minum diinjeksikan dengan 100 μL pada dilusi 1:1000 herbisida dan 300 μL acetonitrile.

- Acetonitrile ditambahkan untuk menghindari adhesi (menempelnya) sisa-sisa herbisida pada permukaan kolom.

GAMBAR

Analisis Herbisida dengan HPLC dan GC

Gas Chromatography