kimia farmasi
Post on 16-Jan-2016
84 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
MAKALAH
KIMIA ANALISIS
Di susun Oleh:
Achdissam Noor Habibi
Ahmad Sauqi Fuadi
Amelia Lestari
Budiono
Dina Melinda
Ika Aulia Rahmi
Henny Jayanti
SEKOLAH TINGGI FARMASI MUHAMMADIYAH
TANGERANG
2015
BAB I
PENDAHULUAN
Spektroskopi adalah ilmu yang mempelajari materi dan atributnya berdasarkan
cahaya, suara atau partikel yang dipancarkan, diserap atau dipantulkan oleh materi
tersebut. Spektroskopi juga dapat didefinisikan sebagai ilmu yang mempelajari
interaksi antara cahaya dan materi. Dalam catatan sejarah, spektroskopi mengacu
kepada cabang ilmu dimana "cahaya tampak" digunakan dalam teori-teori struktur
materi serta analisis kualitatif dan kuantitatif. Dalam masa modern, definisi
spektroskopi berkembang seiring teknik-teknik baru yang dikembangkan untuk
memanfaatkan tidak hanya cahaya tampak, tetapi juga bentuk lain dari radiasi
elektromagnetik dan non-elektromagnetik seperti gelombang mikro, gelombang
radio, elektron, fonon, gelombang suara, sinar x dan lain sebagainya.
Spektroskopi umumnya digunakan dalam kimia fisik dan kimia analisis untuk
mengidentifikasi suatu substansi melalui spektrum yang dipancarkan atau yang
diserap. Alat untuk merekam spektrum disebut spektrometer. Spektrofotometer
adalah alat untuk mengukur transmitan atau absorban suatu sampel sebagai fungsi
panjang gelombang. Spektroskopi juga digunakan secara intensif dalam astronomi
dan penginderaan jarak jauh. Kebanyakan teleskop-teleskop besar mempunyai
spektrograf yang digunakan untuk mengukur komposisi kimia dan atribut fisik
lainnya dari suatu objek astronomi atau untuk mengukur kecepatan objek
astronomi berdasarkan pergeseran Doppler garis-garis spektral.
Spektrometer terdiri dari spektrometer sinar tampak, spektrometer ultra-ungu,
spektrometer infra-merah, spektrometer resonansi magnet inti, spektrometer
serapan, spektrometer massa, dan spektrometer fluoresensi.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Spektroskopi
Spektroskopi adalah ilmu yang mempelajari tentang metode-metode
untuk menghasilkan dan menganalisis spektrum. Interpretasi spektrum
yang dihasilkan dapat digunakan untuk analisis unsur kimia, meneliti arus
energi atom dan molekul, meneliti struktur molekul, dan untuk menentukan
komposisi dan gerak benda-benda langit.
Spektroskopi terbagi dua kelompok utama, yaitu spektroskopi atom dan
spektroskopi molekul. Dasar dari spektroskopi atom adalah tingkat energi
elektron terluar suatu atom atau unsur, sedang dasar dari spektroskopi
molekul adalah tingkat energi molekul yang melibatkan energi elektronik,
vibrasi, dan rotasi.
Berdasarkan sinyal radiasi elektromagnetik, spektroskopi dibagi menjadi
empat golongan yaitu spektroskopi absorpsi, spektroskopi emisi,
spektroskopi scattering, dan spektroskopi fluoresensi. Pada spektroskopi
absorpsi (serapan), terdapat beberapa tipe metode spektroskopi
berdasarkan sifat radiasinya, yaitu spektroskopi absorpsi atom (nyala),
absorpsi atom (tanpa nyala) dan absorpsi sinar-x. Pada spektroskopi emisi,
terdapat beberapa tipe metode spektroskopi yaitu arc spark, plasma argon,
emisi atom atau emisi nyala dan emisi sinar-x.
B. Spektrofotometri
Spektrofotometri adalah alat untuk mengukur panjang gelombang cahaya
secara akurat dengan menggunakan kisi difraksi atau prisma untuk
memisahkan panjang gelombang yang berbeda disebut spektrometer. Jenis
spektrometer antara lain adalah spektrometer sinar tampak, spektrometer
ultra-ungu, spektrometer infra-merah, spektrometer resonansi magnet inti,
spektrometer serapan, spektrometer massa, dan spektrometer fluoresensi.
Perbedaan dari jenis spektrometer tersebut terletak pada sumber cahaya atau
sampel yang disesuaikan dengan apa yang akan diteliti. Pada spektrometer
sinar tampak, contohnya pada serapan cahaya dari radiasi panas plasma,
sumber cahaya plasma difokuskan oleh lensa pemfokus dan diterima
monokromator, kemudian dipilih panjang gelombang yang sesuai dengan
mengatur selektor panjang gelombang, dan pada saat yang tepat ada
cahaya keluaran yang ditangkap fotodiode kemudian sinyal dari
fotodiode diteruskan ke osiloskop. Fotodiode yang digunakan sekiranya
yang cocok dengan panjang gelombang cahaya dari sumber cahaya plasma
tersebut.
1. Cahaya dan Sifat-Sifatnya
Cahaya adalah suatu bentuk energi dan merupakan radiasi
elektromagnetik. Bagian kecil dari radiasi elektromagnetik adalah cahaya
tampak yang dapat dilihat langsung oleh mata. Cahaya dapat dikatakan
sebagai rangsangan yang diterima oleh panca indra mata. Dalam
menerima rangsangan tersebut ada keterbatasan pada diri manusia yaitu
hanya dapat mengidentifikasi cahaya pada panjang gelombang 380-780
nm, yang dikenal sebagai cahaya tampak ( visible light).
Tabel panjang gelombang warna dan warna komplementer
Panjang Gelombang (nm) WarnaWarna
Komplementer< 380 UV
380 – 435 Violet Hijau Kekuningan435 – 480 Biru Kuning480 – 490 Biru Kehijauan Jingga490 – 500 Hijau Kebiruan Merah500 – 560 Hijau Ungu Kemerahan560 – 580 Hijau Kekuningan Violet580 – 595 Kuning Biru595 – 650 Jingga Biru Kehijauan650 – 780 Merah Hijau Kebiruan
> 780 Infra Merah
Radiasi elektromagnetik mencakup kisaran panjang gelombang yang
sangat besar. Sesuai dengan kisaran panjang gelombangnya, maka energi
juga beragam pula. Sinar-x mempunyai energi yang cukup untuk
mempengaruhi elektron dalam, sedangkan sinar uv hanya cukup untuk
mempengaruhi elektron valensi. Sementara itu radiasi infra merah hanya
cukup untuk mempengaruhi vibrasi dan rotasi molekul.
Sinar X memiliki panjang gelombang yang pendek, tetapi berenergi
tinggi. Sinar X dapat melalui padatan atau cairan yang tipis. Radiasi sinar
X yang terlalu banyak akan merusak sel-sel tubuh manusia. Sinar uv
dapat diproduksi oleh lampu khusus yang mengandung uap merkuri atau
gas deuterium. Sinar uv berenergi tinggi dan akan menyebakan luka bakar
bila terlalu lama mengenai kulit. Sinar tampak diproduksi oleh lampu
biasa (misalkan, lampu wolfram). Cahaya putih yang terpancar dari
matahari merupakan campuran dari beberapa cahaya berwarna seperti
merah, jingga, kuning, biru, nila, dan ungu. Sinar infra merah dihasilkan
dari benda panas semacam kawat logam globar dalam bola lampu. Sinar
IR tidak terlihat tetapi dapat dirasakan hangat oleh kulit manusia.
2. Komponen Pokok Spektroskopi
a. Sumber Sinar
Sumber radiasi dalam spektrofotometri serapan mempunyai dua
fungsi, pertama memberikan energi pada daerah panjang gelombang
yang tepat untuk pengukuran, kedua untuk mempertahankan intensitas
sinar yang tetap selama pengukuran. Untuk spektrofotometer sinar
tampak (Visible) digunakan lampu wolfram sebagai sumber sinar,
lampu wolfram menghasilkan panjang gelombang > 375 nm.
Sementara itu untuk spektrofotometer sinar uv digunakan lampu
deuterium yang memiliki panjang gelombang di bawh 375 nm. Energi
yang dipancarkan sumber sinar bervariasi sesuai dengan panjang
gelombangnya.
b. Monokromator
Sinar yang dikeluarkan sumber radiasi merupakan sinar polikromatis
yaitu mengandung berbagai panjang gelombang. Sementara itu untuk
pengukuran zat diperlukan sinar tertentu yang khas dan sebaiknya
monokromatis. Monokromator berfungsi untuk memperoleh sinar
yang monokromatis, yaitu sinar dengan satu daerah panjang
gelombang. Berikut adalah beberapa bagian dalam rangkaian
monokromator:
1) Celah Masuk: Berfungsi mempersempit radiasi yang akan masuk
dari sumber radiasi ke zat.
2) Lensa Kolimator: Berfungsi untuk mengubah sinar menjadi berkas
sinar sejajar
3) Media Pendispersi
4) Celah Keluar: Berfungsi untuk mengisolasi sinar yang diinginkan
dengan cara menghalangi sinar lain dan membiarkan sinar yang
diinginkan lewat mencapai zat.
c. Sel (kuvet)
Sinar monokromatis yang keluar dari monokromator selanjutnya
memasuki sel. Sel adalah tempat disimpannya larutan contoh yang
akan diukur serapannya. Sel atau kuvet untuk tempat larutan
diletakkan pada jalan cahaya dari monokromator. Pada saat cahaya
monokromatis melalui sel, terjadi penyerapan sejumlah tertentu
cahaya, sementara sebagian lain diteruskan ke detektor.
Kuvet untuk analisis harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut :
1) Tidak berwarna sehingga dapat mentransmisikan semua cahaya
2) Permukaannya secara optis harus benar-benar sejajar
3) Harus tahan /tidak bereaksi terhadap bahan-bahan kimia khususnya
samel yang akan diukur
4) Tidak boleh rapuh
Bahan-bahan pada kuvet
1) Kaca Silika Biasa
a) Tahan asam/ basa kuat
b) Tahan Pelarut Organik
c) Hanya untuk Visible
2) Kuarsa
a) Tahan asam/ basa kuat
b) Tahan Pelarut Organik
c) Untuk UV dan Visible
d. Detektor
Berfungsi untuk mengubah energi cahaya yang ditransmisikan atau
diteruskan sel menjadi suatu besaran yang terukur. Pada umumnya
mengubah energi cahaya menjadi energi listrik (arus listrik). Detektor
photo tube atau barrier layer cell yang keduanya dapat mengubah
cahaya menjadi arus listrik (photo sensitive detector).
1) Photo Emmisive Cell(photo tube)
Bentuk yang sederhana terdiri dari suatu bola gelas yang hampa
udara atau berisi gas mulia pada tekanan rendah, misalnya argon
pada 0,2 mmHg. Di dalam bola terdapat katoda yang berbentik
lempeng setengah lingkaran dan bagian dalamya dilapisi zat yang
sangat peka terhadap cahaya, misalnya campuran Caesium Oksida
atau kalium oksida dengan perak oksida. Anoda yang terbuat dari
cincin logam dan diletakkan sedikit dekat dengan pusat lingkaran.
Anoda dan katoda dihubungkan dengan suatu baterai. Bila cahaya
jatuh pada katoda, maka elektron dibebaskan dan meloncat ke
anoda sehingga dalam sirkuit terdapat aliran elektron (timbul
aliran listrik). Arus yang dihasilkan sangat lemah, karena itu
dihubungkan dulu dengan amplifier sebelum dengan
galvanometer. Skala dari galvanometer ditera dalam skala
absorbans atau persen transmisi (%T).
2) Barrier layer cell
Terdiri dari sebuah plat logam yang dilapisi dengan suatu
lapisan semi konduktor. Biasanya dipakai logam besi dengan
lapisan semi konduktornya selen. Suatu lapisan transparan
yang sangat tipis dari perak diletakkan di atas semi konduktor
dan berlaku sebagai elektron kolektor. Energi cahaya yang
jatuh di atas permukaan akan sampai ke semi konduktor dan
mengeksitasi elektron-elektron pada antar permukaan perak-
selen yang akhirnya menuju ke elektron kolektor, suatu daerah
hypotical barrier terjadi diantara permukaan yang
memudahkan elektron meninggalkan semi konduktor menuju
ke elektron kolektor. Kekurangan elektron pada selen akan
mengambil dari plat besi sehingga besi bermuatan positif
sedangkan elektron kolektor bermuatan negatif, bila keduanya
melalui suatu galvanometer, maka akan dihasilkan arus listrik.
e. Meter (Read Out)
Sinyal listrik yang dihasilkan pada detector dapat dibaca pada
meter dengan mengkonversikannya ke dalam besaran absorbans.
f. Suatu amplifier (penguat) dan rangkaian yang berkaitan yang
membuat isyarat listrik dapat untuk diamati. Sistem pembacaan
yang memperlihatkan besarnya isyarat listrik.
3. Prinsip Kerja Spektrofotometer
Prinsip kerja spektrofotometri berdasarkan hukum Lambert Beer, bila
cahaya monokromatik (Io) melalui suatu media (larutan), maka sebagian
cahaya tersebut diserap (Ia), sebagian dipantulkan (Ir), dan sebagian lagi
dipancarkan (It). Ilustrasi jalannya sinar pada spektrofotometer dapat
dilihat pada gambar dibawah ini:
Persyaratan hukum Lambert-Beer antara lain : Radiasi yang digunakan
harus monokromatik, energi radiasi yang di absorpsi oleh sampel tidak
menimbulkan reaksi kimia, sampel (larutan) yang mengabsorpsi harus
homogen, tidak terjadi flouresensi atau phosphoresensi, dan indeks
refraksi tidak berpengaruh terhadap konsentrasi, jadi larutan harus pekat
(tidak encer).
Berdasarkan hukum Lambert-Beer, rumus yang digunakan untuk
menghitung banyaknya cahaya yang dihamburkan:
Dan absorbansi dinyatakan dengan rumus:
Dimana I0 merupakan intensitas cahaya datang dan It atau I1 adalah
intensitas cahaya setelah melewati sampel.
Rumus yang diturunkan dari Hukum Beer dapat ditulis sebagai:
Dimana:
A = Absorbansi
a = Tetapan absorbtivitas (jika konsentrasi larutan yang diukur
dalam ppm)
c = Konsentrasi larutan yang diukur
ε = Tetapan absorbtivitas molar (jika konsentrasi larutan yang
diukur dalam ppm)
b = Tebal larutan (tebal kuvet diperhitungkan juga umumnya 1cm).
Secara eksperimen hukum Lambert-beer akan terpenuhi apabila peralatan
yang digunakan memenuhi kriteria-kriteria berikut:
a. Sinar yang masuk atau sinar yang mengenai sel sampel berupa sinar
dengan dengan panjang gelombang tunggal (monokromatis).
b. Penyerapan sinar oleh suatu molekul yang ada di dalam larutan tidak
dipengaruhi oleh molekul yang lain yang ada bersama dalam satu
larutan.
c. Penyerapan terjadi di dalam volume larutan yang luas penampang
(tebal kuvet) yang sama.
d. Penyerapan tidak menghasilkan pemancaran sinar pendafluor.
Artinya larutan yang diukur harus benar-benar jernih agar tidak
terjadi hamburan cahaya oleh partikel-partikel koloid atau suspensi
yang ada di dalam larutan.
e. Konsentrasi analit rendah. Karena apabila konsentrasi tinggi akan
menggangu kelinearan grafik absorbansi versus konsntrasi.
4. Jenis Spektrofotomeri berdasarkan Optik
Jenis Spektrofotometer berdasarkan sistem optiknya terdapat 2 jenis
spektrofotometer, yaitu :
a. Single Beam ( Berkas Tunggal )
Pada spektrofotometer ini hanya terdapat satu berkas sinar yang
dilewatkan melalui kuvet. Blanko, larutan standar, dan contoh
diperiksa secara bergantian. Pada spektrofotometer berkas tunggal,
pengukuran cuplikan dilakukan setelah pengukuran blanko secara
bergantian. Pengukuran blanko dilakukan untuk menghindari
kesalahan pengukuran yang disebabkan oleh adanya matriks lain
dalam cuplikan selain analit yang diukur.
b. Double Beam ( Berkas Ganda)
Pada alat ini berkas cahaya dibagi menjadi dua berkas oleh cermin
yang berputar ( chopper). Berkas pertama melalui kuvet berisi blanko,
dan berkas kedua melalui kuvet berisi standar atau contoh.
Spektrofotometer berkas ganda dirancang untuk memudahkan
pengoperasian. Dalam alat ini, pengukuran larutan blanko dan larutan
contoh dapat dilakukan secara bersamaan. Sinar monokromatis dari
monokromator akan melewati sel blanko dan sel contoh secara
bergantian. Pada akhirnya sinar yang masuk ke detektor adalah sinar
dari larutan contoh yang telah dikoreksi terhadap blanko.
5. Aplikatif Spektrofotometri
a. Analisis Kualitatif : dipakai untuk data sekunder atau data pendukung.
1) Pemeriksaan kemurnian : dibandingkan dengan standar.
2) Identifikasi : pengukuran λ maks dan absorpsivitas molar.
3) Elusidasi struktur : informasi adanya gugus kromofor dan gugus
fungsi melalui profil spektrum
b. Analisis Kuantitatif
1) Senyawa Tunggal : Dengan membandingkan absorban senyawa
yang dianalisis dengan reference standard pada panjang
gelombang maksimum.
2) Senyawa multikomponen : mengukur absorban campuran pada
panjang gelombang maksimum masing-masing.
6. Keuntungan dan Kerugian Spektrofotometri
Keuntungan dari spektrofotometer adalah :
a. Penggunaannya luas, dapat digunakan untuk senyawa anorganik,
organik dan biokimia yang diabsorpsi di daerah ultra lembayung atau
daerah tampak.
b. Sensitivitasnya tinggi, batas deteksi untuk mengabsorpsi pada jarak
10-4 sampai 10-5 M. Jarak ini dapat diperpanjang menjadi 10-6 sampai
10-7 M dengan prosedur modifikasi yang pasti.
c. Selektivitasnya sedang sampai tinggi, jika panjang gelombang dapat
ditemukan dimana analit mengabsorpsi sendiri, persiapan pemisahan
menjadi tidak perlu.
d. Ketelitiannya baik, kesalahan relatif pada konsentrasi yang ditemui
dengan tipe spektrofotometer UV-Vis ada pada jarak dari 1% sampai
5%. Kesalahan tersebut dapat diperkecil hingga beberapa puluh persen
dengan perlakuan yang khusus.
e. Mudah, spektrofotometer mengukur dengan mudah dan kinerjanya
cepat dengan instrumen modern, daerah pembacaannya otomatis
Kerugian Spektofotometri adalah :
a. Absorbsi dipengaruhi oleh pH larutan, suhu dan adanya zat
pengganggu dan kebersihan dari kuvet
b. Hanya dapat dipakai pada daerah ultra violet yang panjang gelombang
>185 nm
c. Pemakaian hanya pada gugus fungsional yang mengandung elektron
valensi dengan energy eksitasi rendah
d. Sinar yang dipakai harus monokromatis
C. Spektofotometer Serapan
Spektrofotometri serapan merupakan pengukuran suatu interaksi antara
radiasi elektromagnetik dan molekul atau atom dari suatu zat kimia. Teknik
yang sering digunakan dalam analisis farmasi meliputi spektrofotometri
ultraviolet, cahaya tampak, infra merah dan serapan atom. Jangkauan panjang
gelombang untuk daerah ultraviolet adalah 190-380 nm, daerah cahaya
tampak 380-780 nm, daerah infra merah dekat 780-3000 nm, dan daerah infra
merah 2,5-40 μm atau 4000-250 cm-1.
Radiasi ultraviolet dan sinar tampak diabsorpsi oleh molekul organik
aromatik, molekul yang mengandung elektron-π terkonyugasi dan atau atom
yang mengandung elektron-n, menyebabkan transisi elektron di orbital
terluarnya dari tingkat energi elektron dasar ke tingkat energi elektron
tereksitasi lebih tinggi. Besarnya serapan radiasi tersebut sebanding dengan
banyaknya molekul analit yang mengabsorpsi sehingga dapat digunakan
untuk analisis kuantitatif.
Gugus fungsi yang menyerap radiasi di daerah ultraviolet dekat dan daerah
tampak disebut khromofor dan hampir semua khromofor mempunyai ikatan
tak jenuh. Pada khromofor jenis ini transisi terjadi dari π → π*, yang
menyerap pada λmax kecil dari 200 nm (tidak terkonyugasi), misalnya pada
>C=C< dan -C≡C-. Khromofor ini merupakan tipe transisi dari sistem yang
mengandung elektron π pada orbital molekulnya. Untuk senyawa yang
mempunyai sistem konyugasi, perbedaan energi antara keadaan dasar dan
keadaan tereksitasi menjadi lebih kecil sehingga penyerapan terjadi pada
panjang gelombang yang lebih besar.
Gugus fungsi seperti –OH, -NH2 dan –Cl yang mempunyai elektron-elektron
valensi bukan ikatan disebut auksokhrom yang tidak menyerap radiasi pada
panjang gelombang lebih besar dari 200 nm, tetapi menyerap kuat pada
daerah ultraviolet jauh. Bila suatu auksokhrom terikat pada suatu khromofor,
maka pita serapan khromofor bergeser ke panjang gelombang yang lebih
panjang (efek batokhrom) dengan intensitas yang lebih kuat. Efek
hipsokhrom adalah suatu pergeseran pita serapan ke panjang gelombang lebih
pendek, yang sering kali terjadi bila muatan positif dimasukkan ke dalam
molekul dan bila pelarut berubah dari non polar ke pelarut polar.
Secara eksperimental, sangat mudah untuk mengukur banyaknya radiasi yang
diserap oleh suatu molekul sebagai fungsi frekuensi radiasi. Suatu grafik yang
menghubungkan antara banyaknya sinar yang diserap dengan frekuensi (atau
panjang gelombang) sinar merupakan spectrum absorpsi. Transisi yang
dibolehkan (allowed transition) untuk suatu molekul dengan struktur kimia
yang berbeda adalah tidak sama ssehingga spectra absorpsinya juga berbeda.
Dengan demikian, spectra dapat digunkan sebagai bahan informasi yang
bermanfaat untuk analisis kualitatif. Banyaknya sinar yang diabsorpsi pada
panjang gelombang tertentu sebanding dengan banyaknya molekul yang
menyerap radiasi, sehingga spectra absorpsi juga dapat digunakan untuk
analisis kuantitatif.
D. Spektrofotometri Ultraviolet
Spektrofotometri UV pada prinsipnya bekerja berdasarkan interaksi sample
dengan sinar UV. Sinar UV memiliki panjang gelombang 190-380 nm.
Sebagai sumber sinar dapat digunakan lampu deuterium. Deuterium disebut
juga heavy hidrogen. Dia merupakan isotop hidrogen yang stabil yang
terdapat berlimpah di laut dan daratan. Inti atom deuterium mempunyai satu
proton dan satu neutron, sementara hidrogen hanya memiliki satu proton dan
tidak memiliki neutron. Nama deuterium diambil dari bahasa Yunani,
deuteros, yang berarti ‘dua’, mengacu pada intinya yang memiliki dua
pertikel. Karena sinar UV tidak dapat dideteksi oleh mata kita, maka senyawa
yang dapat menyerap sinar ini terkadang merupakan senyawa yang tidak
memiliki warna bening dan transparan. Deuterium berbeda dengan hidrogen
lainnya yang hanya memiliki 1 neutron tanpa proton. Air yang atom
hidrogennya merupakan isotop deuterium dinamakan air berat (D2O).
Air berat digunakan sebagai moderator neutron dan pendingin pada reaktor
nuklir. Deuterium juga berpotensi sebagai bahan bakar fusi nuklir komersial.
Perlu diketahui air berat yang dibekukan (es) dapat tenggelam dalam air
karena massa jenisnya lebih besar dari massa jenis air. Hal ini, tentu berbeda
dengan es yang dibuat dari air (H2O) yang mengapung bila dimasukan dalam
air karena massa jenisnya lebih kecil dari air.
Zat yang dapat dianalisis menggunakan spektrofotometri UV umumnya
adalah zat dalam bentuk larutan dan zat tersebut tidak tampak berwarna. Jika
zat tersebut berwarna maka perlu direaksikan dengan reagen tertentu sehingga
dihasilkan suatu larutan tidak berwarna. Senyawa-senyawa organik sebagian
besar tidak tidak berwarna sehingga spektrofotometer UV lebih banyak
digunakan dalam analisis senyawa organik khususnya dalam penentuan
struktur senyawa organik.
Oleh karena itu, sample tidak berwarna tidak perlu dibuat berwarna dengan
penambahan reagent tertentu. Bahkan sample dapat langsung dianalisa
meskipun tanpa preparasi. Namun perlu diingat, sample keruh tetap harus
dibuat jernih dengan filtrasi atau centrifugasi. Prinsip dasar pada
spektrofotometri adalah sample harus jernih dan larut sempurna. Tidak ada
partikel koloid apalagi suspensi. Spektrofotometri UV memang lebih simple
dan mudah dibanding spektrofotometri visible, terutama pada bagian
preparasi sample. Namun harus hati-hati karena, banyak kemungkinan terjadi
interferensi dari senyawa lain selain analat yang juga menyerap pada panjang
gelombang UV. Hal ini berpotensi menimbulkan bias pada hasil analisa.
Adanya partikel-partikel koloid ataupun suspensi akan memperbesar
absorbansi, akibatnya bila dihubungkan dengan rumus yang diturunkan dari
hukum Lambaert-Beer konsentrasi zat yang dianalisis makin besar dan
apabila digunakan untuk penentuan struktur suatu senyawa maka pita pada
spektrum akan melebar dari yang sesungguhnya.
Hal–hal yang harus diperhatikan dalam analisis spektofotometri ultraviolet
1. Pemilihan panjang gelombang maksimum
Panjang gelombang yang digunakan untuk analisis kuantitatif adalah
panjang gelombang dimana terjadi serapan maksimum. Untuk
memperoleh panjang gelombang serapan maksimum, dilakukan dengan
membuat kurva hubungan antara absorbansi dengan panjang gelombang
dari suatu larutan baku pada konsentrasi tertentu.
2. Pembuatan Kurva Kalibrasi
Dibuat seri larutan baku dari zat yang akan dianalisis dengan berbagai
konsentrasi. Masing – masing absorbansi larutan dengan berbagai
konsentrasi diukur, kemudian dibuat kurva yang merupakan hubungan
antara absorbansi dengan konsentrasi. Bila hukum Lambert-Beer
terpenuhi maka kurva kalibrasi berupa garis lurus.
3. Pembacaan absorbansi sampel atau cuplikan
Absorbansi yang terbaca pada spektrofotometer hendaknya antara 0,2
sampai 0,6. Anjuran ini berdasarkan anggapan bahwa pada kisaran nilai
absorbansi tersebut kesalahan fotometrik yang terjadi adalah paling
minimal.
Pada umumnya spektrofotometri ultraviolet dalam analisis senyawa organik
digunakan untuk:
1. Menentukan jenis khromofor, ikatan rangkap yang terkonyugasi dan
auksokhrom dari suatu senyawa organik
2. Menjelaskan informasi dari struktur berdasarkan panjang gelombang
serapan maksimum suatu senyawa
3. Mampu menganalisis senyawa organik secara kuantitatif dengan
menggunakan hukum Lambert-Beer.
E. Sifat Sinar Ultraviolet
Sinar ultra violet berenergi tinggi, artinya memiliki panjang gelombang yang
pendek. Suatu senyawa dapat menyerap sinar uv bila dalam senyawa tersebut
terdapat gugus fungsi yang disebut sebagai kromofor. Kromofor cenderung
memiliki ikatan tak jenuh atau mengandung gugus fungsi dengan ikatan
rangkap.
Tipe Contoh Pita Serapan (nm)Alkena CH2CH2 165 – 193Alkuna CHCH 195 – 225Aldehida CH3CHO 180 – 290Keton CH3COCH3 188 – 279Asam Karboksilat
CH3COOH 208 – 210
F. Prinsip Kerja Spektrofotometri Ultraviolet
Bila seberkas sinar cahaya keluar dari sumber sinar, maka sinar akan masuk
ke dalam sistem monokromator melalui slit. Monokromator akan menyeleksi
panjang gelombang berkas sinar yang diinginkan untuk memasuki sel. Seleksi
panjang gelombang dilakukan dengan memutar tombol panjang gelombang
pada alat. Selanjutnya sinar yang monokromatis akan masuk melewati sel
yang berisi larutan cuplikan. Sinar yang diteruskan selanjutnya akan masuk
ke detector, dan sinyal detector akan disampaikan ke operator dalam bentuk
read out.
G. Penggunaan Spektrofotometri Ultraviolet
Pada umumnya spektrofotometri ultraviolet dalam analisis senyawa organik
digunakan untuk:
1. Menentukan jenis khromofor, ikatan rangkap yang terkonyugasi dan
auksokhrom dari suatu senyawa organik
2. Menjelaskan informasi dari struktur berdasarkan panjang gelombang
serapan maksimum suatu senyawa
3. Mampu menganalisis senyawa organik secara kuantitatif dengan
menggunakan hukum Lambert-Beer.
Analisis kualitatif
Kegunaan spektrofotometri ultraviolet dalam analisis kualitatif sangat
terbatas, karena rentang daerah radiasi yang relatif sempit hanya dapat
mengakomodasi sedikit sekali puncak absorpsi maksimum dan minimum,
karena itu identifikasi senyawa yang tidak diketahui, tidak memungkinkan.
Penggunaannya terbatas pada konfirmasi identitas dengan menggunakan
parameter panjang gelombang puncak absorpsi maksimum, λmax, nilai
absorptivitas, a, nilai absorptivitas molar, ε, atau nilai ekstingsi, A1%, 1 cm,
yang spesifik untuk suatu senyawa yang dilarutkan dalam suatu pelarut dan
pH tertentu.
Analisis Kuantitatif
Penggunaan utama spektrofotometri ultraviolet adalah dalam analisis
kuantitatif. Apabila dalam alur spektrofotometer terdapat senyawa yang
mengabsorpsi radiasi, akan terjadi pengurangan kekuatan radiasi yang
mencapai detektor. Parameter kekuatan energi radiasi khas yang diabsorpsi
oleh molekul adalah absorban (A) yang dalam batas konsentrasi rendah
nilainya sebanding dengan banyaknya molekul yang mengabsorpsi radiasi
dan merupakan dasar analisis kuantitatif. Penentuan kadar senyawa organik
yang mempunyai gugus khromofor dan mengabsorpsi radiasi ultraviolet-sinar
tampak, penggunaannya cukup luas. Konsentrasi kerja larutan analit
umumnya 10 sampai 20 μg/ml, tetapi untuk senyawa yang nilai
absorptivitasnya besar dapat diukur pada konsentrasi yang lebih rendah.
Senyawa yang tidak mengabsorpsi radiasi ultraviolet-sinar tampak dapat juga
ditentukan dengan spektrofotometri ultraviolet-sinar tampak, apabila ada
reaksi kimia yang dapat mengubahnya menjadi khromofor atau dapat
disambungkan dengan suatu pereaksi khromofor.
Analisis kuantitatif secara spektrofotometri dapat dilakukan dengan metode
regresi dan pendekatan.
1. Metode Regresi
Analisis kuantitatif dengan metode regresi yaitu dengan menggunakan
persamaan garis regresi yang didasarkan pada harga serapan dan
konsentrasi standar yang dibuat dalam beberapa konsentrasi, paling
sedikit menggunakan 5 rentang konsentrasi yang meningkat yang dapat
memberikan serapan yang linier, kemudian diplot menghasilkan suatu
kurva yang disebut dengan kurva kalibrasi. Konsentrasi suatu sampel
dapat dihitung berdasarkan kurva tersebut.
2. Metode Pendekatan
Analisis kuantitatif dengan cara ini dilakukan dengan membandingkan
serapan standar yang konsentrasinya diketahui dengan serapan sampel.
Konsentrasi sampel dapat dihitung melalui rumus perbandingan C=
As.Cb/Ab dimana As= serapan sampel, Ab= serapan standar, Cb=
konsentrasi standar, dan C= konsentrasi sampel.
BAB III
PEMBAHASAN
Penerapan Metode Spektrofotometri Ultraviolet pada Penetapan Kadar
Nifedipine dalam Sediaan Tablet.
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat-alat gelas,
spektrofotometer ultra violet (UV mini 1240 Shimadzu) dan neraca analitik (Vibra
AJ).
Bahan- bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : metanol (pro analisis
dari E.Merck), akuades (Laboratorium Kimia Farmasi Kuantitatif), nifedipin baku
(BPFI); tablet nifedipin generik dan nama dagang.
Pengujian dilakukan dengan pengambilan sampel dilakukan secara purposif yaitu
tanpa membandingkan antara satu sampel dengan yang lain, karena sampel
dianggap homogen. Sampel yang digunakan adalah tablet generik Kimia Farma
dan Dexa Medica serta tablet nama dagang Adalat® (Bayer), Farmalat®(Pratapa
Nirmala), Cordalat®(Kimia Farma), dan Nifedin® (Sanbe Farma).
1. Pembuatan Larutan Induk Baku Nifedipin BPFI
Sejumlah lebih kurang 25 mg nifedipin BPFI ditimbang seksama,
dimasukkan ke dalam labu tentukur 50 ml, dilarutkan dengan metanol lalu
dicukupkan sampai garis tanda dengan metanol dan dikocok homogen,
sehingga diperoleh larutan dengan konsentrasi 500 mcg/ml, larutan ini
disebut larutan induk baku (LIB I). Dari larutan ini dipipet 5 ml masukkan ke
dalam labu tentukur 50 ml, encerkan dengan metanol sampai garis tanda
sehingga diperoleh konsentrasi 50 mcg/ml (LIB II)
Dipipet 3,5 ml dari larutan induk baku (LIB) II (50 mcg/ml) masukkan ke
dalam labu tentukur 25 ml, encerkan dengan metanol sampai garis tanda (7
mcg/ml). Lalu dikocok sampai homogen sehingga diperoleh larutan dengan
konsentrasi 7 mcg/ml. Kemudian ukur serapan pada panjang gelombang 200-
400 nm
2. Pembuatan Kurva Kalibrasi
Dipipet larutan induk baku II BPFI (50 mcg/ml) 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 dan 6,0 ml,
masing-masing masukkan ke dalam labu tentukur 25 ml, tambahkan metanol
sampai garis tanda. Lalu dikocok sampai homogen. Diperoleh larutan dengan
konsentrasi 4; 6; 8; 10; 12 mcg/ml. Kemudian diukur serapannya pada
panjang gelombang maksimum yang diperoleh dan sebagai blangko
digunakan metanol (hasil dapat dilihat pada halaman 13).
3. Penentuan Kadar Nifedipin dalam Sediaan Tablet
Timbang dan serbukkan tidak kurang dari 20 tablet. Timbang seksama
sejumlah serbuk setara dengan 20 mg nifedipin (Penimbangan serbuk
sebanyak 6 kali perlakuan), masukkan ke dalam labu tentukur 25 ml. Lalu
ditambahkan 5 ml metanol, kocok dan encerkan dengan metanol sampai garis
tanda. Kemudian disaring, 5 ml filtrat pertama dibuang.. Dipipet 2 ml filtrat,
masukkan ke dalam labu tentukur 25 ml, dicukupkan dengan metanol sampai
garis tanda dan kocok homogen. Kemudian dipipet 3,5 ml larutan, masukkan
ke dalam labu tentukur 25 ml. Lalu dicukupkan dengan metanol sampai garis
tanda, kocok homogen dan diukur serapannya pada panjang gelombang
maksimum yang diperoleh (hasil dapat dilihat pada Tabel 3, halaman 14).
4. Hasil dan Pembahasan
Menurut Moffat (2004), nifedipin mempunyai spektrum serapan maksimum
pada daerah ultraviolet dalam larutan asam pada panjang gelombang 235 nm
(A= 595 b) dan 338 nm (A= 195 b). Menurut Merck Indeks (2001) , dalam
larutan asam memberikan spektrum serapan maksimum pada panjang
gelombang 235 nm (ε = 20600) dan 338 nm (ε = 5740), dalam larutan basa
pada panjang gelombang 238 nm (ε = 20600) dan 340 nm (ε = 5740) dan
dalam metanol pada panjang gelombang 235 nm (ε = 21590) dan 340 nm (ε =
5010). Dari data kedua literatur diatas kemungkinan nifedipin dapat
ditetapkan kadarnya secara spektrofotometri ultraviolet. Dalam penelitian ini
digunakan pelarut metanol, karena dari hasil orientasi dalam larutan asam
diperoleh larutan yang kurang jernih.
Adapun alasan peneliti memilih panjang gelombang 235 nm untuk
pengukuran karena panjang gelombang tersebut nifedipin memiliki nilai
absorptivitas molar (ε) yang lebih besar daripada panjang gelombang 334 nm.
Holme dan Peck (1983) menyatakan bahwa dengan nilai absorptivitas yang
besar maka pengukuran dapat dilakukan pada konsentrasi yang rendah,
sehingga sensitivitas maksimum dari metode ini dapat tercapai.
5. Penentuan Panjang Gelombang Serapan Maksimum Nifedipin BPFI
Sebelum dilakukan penetapan kadar dengan menggunakan metode
Spektrofotometri ultraviolet terlebih dahulu dilakukan penentuan panjang
gelombang maksimum, meskipun panjang gelombang tersebut sudah
diketahui dalam literatur. Hal ini dikarenakan panjang gelombang suatu
senyawa dapat berbeda bila ditentukan pada kondisi dan alat yang berbeda.
Penentuan panjang gelombang ini dilakukan pada konsentrasi yang
memberikan serapan dengan kesalahan fotometrik terkecil (0,4343). Untuk
mendapatkan konsentrasi tersebut dapat dihitung menggunakan nilai
absorptivitas molar (ε) dari literatur, dalam metanol pada panjang gelombang
235 nm dengan absorptivitas molarnya 21590 (The Merck Indeks, 2001).
Dari perhitungan didapatkan konsentrasi pengukuran adalah 7 mcg/ml dan
dari hasil pengukuran diperoleh panjang gelombang maksimum, pada 235 nm
dan 334 nm dengan serapan masing-masing 0,4370 dan 0,1050 seperti terlihat
pada Gambar 1 dan tabel .
Kurva serapan Nifedipin Baku Pembanding Farmakope Indonesia
(konsentrasi 7 mcg/ml) dalam pelarut metanol
Data Absorbansi dari Kurva Serapan Maksimum
Selanjutnya, untuk penetapan kadar nifedipin dalam sediaan tablet yang
beredar di pasaran dilakukan pada panjang gelombang maksimum nifedipin
BPFI dengan absorptivitas terbesar yaitu pada panjang gelombang 235 nm.
Menurut Satiadarma (2004), penentuan kadar dilakukan dengan mengukur
serapan pada panjang gelombang maksimum (puncak kurva), agar dapat
memberikan serapan tertinggi untuk setiap konsentrasi. Bila suatu senyawa
mempunyai lebih dari satu puncak absorpsi maksimum, lebih diutamakan
panjang gelombang absorpsi maksimum yang absorptivitasnya terbesar dan
memberikan kurva kalibrasi linier dalam rentang konsentrasi yang relatif
lebar.
6. Pembuatan Kurva Kalibrasi
Penentuan linieritas kurva kalibrasi nifedipin BPFI dalam pelarut metanol
dengan konsentrasi 4; 6; 8; 10 dan 12 mcg/ml pada panjang gelombang
maksimum 235 nm dengan menggunakan metanol sebagai blangko dapat
dilihat pada tabel 2 dan gambar 2 berikut ini
Data Kurva Kalibrasi dari Nifedipin BPFI
Kurva kalibrasi nifedipin BPFI dalam pelarut metanol
pada panjang gelombang 235 nm.
Dari hasil pembuatan kurva kalibrasi nifedipin BPFI diperoleh hubungan
yang linier antara konsentrasi dan serapan dengan koefisien korelasi (r) =
0,9996 dan persamaan garis regresi Y = 0,052807 X + 0,002798 yang dapat
dilihat pada gambar 2. Kriteria penerimaan untuk korelasi adalah r ≥ 0,995
(Shargel, 1985).
7. Penentuan Kadar Nifedipin dalam sediaan tablet
Hasil penentuan kadar nifedipin dalam sediaan tablet dapat dilihat pada tabel
dibawah ini.
Kadar rata-rata nifedipin pada sediaan tablet
No Nama Sediaan Kadar Rata-rata
(%)
Kadar Sebenarnya
(%)
1. Nifedipin Generik KF 107,75 107,75 ± 1,970
2. Nifedipin Generik Dexa 106,69 106,69 ± 1,095
3. Cordalat 100,26 100,26 ± 1,183
4. Nifedin 105,75 105,75 ± 0,101
5. Farmalat 100,76 100,76 ± 2,041
6. Adalat 100,02 100,02 ± 3,066
BAB IV
PENUTUP
A. Kesimpulan
Metode spektrofotometri ultraviolet dapat digunakan untuk penetapan kadar
nifedipin dalam sediaan tablet karena dari hasil uji validasi, metode ini
menunjukkan akurasi dan presisi yang baik dengan batas deteksi (LOD) 0,2927
mcg/ml dan batas kuantitasi (LOQ) 0,9758 mcg/ml.
Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa semua tablet yang diperiksa baik yang
generik maupun nama dagang memenuhi standar persyaratan tablet menurut
Farmakope Indonesia Edisi IV Tahun 1995 yaitu tidak kurang dari 90,0 % dan
tidak lebih dari 110,0 % dari jumlah yang tertera pada etiket.
B. Saran
Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca guna sebagai bahan
referensi makalah yang sejenis.
DAFTAR PUSTAKA
Day, R.A & Underwood, A.L. (1999). Analisis Kimia Kuantitatif. Penerjemah:
Pudjaatmaka, A.H. Edisi kelima, Jakarta: Penerbit Erlangga. Halaman:
393.
Dachriyanus (2004). Analisis Struktur Senyawa Organik Secara Spektrofotometri.
Padang : Andalas University Press. Hal 1.
Ditjen POM. (1995). Farmakope Indonesia. Edisi IV. Jakarta: Departemen
kesehatan Republik Indonesia. Jakarta. Halaman 611-613.
Khopkar, S.M., (1990). Konsep Dasar Kimia Analitik. Penerjemah A.
Saptoraharjo. Cetakan Pertama. Jakarta: Penerbit Universitas Indonesia.
Halaman Kesehatan Republik Indonesia. Jakarta. Halaman 26-217.
Satiadarma, K., (2004). Azas Pengembangan Prosedur Analisis. Edisi Pertama.
Cetakan Pertama. Surabaya : Airlangga University Press. Halaman 378-
388.
Skoog DA, West DM, Holler J, Crouch SR. Fundamentals of Analytical
Chemistry. Ed-ke 9. Belmont: Brooks/Cole.
Tjay, T.H dan Raharjo, K. (2002). Obat-obat Penting. Jakarta: Penerbit PT Elek
Media Komputindo. Halaman 503, 527.
top related