teknologi analisa instrument 19 29

54
TEKNOLOGI ANALISA INSTRUMENT I. Prinsip-Prinsip dan Cara Kerja Instrumen a. Spektrofotometri Prinsip : metoda analisa didasarkan pada pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu lajur larutan berwarna pada panjang gelombamg spesifik dengan menggunakan monokromator prisma atau kisi difraksi dengan detektor fototube. Absorbsi radiasi oleh suatu sampel diukur pada berbagai panjang gelombang dan dialirkan oleh suatu perkam untuk menghasilkan spektrum tertentu yang khas untuk komponen yang berbeda. 1 Cara Kerja Spektrofotometri : Cahaya dengan panjang berbagai panjang gelombang (cahaya polikromatis) mengenai suatu zat, maka cahaya dengan panjang gelombang tertentu saja yang akan diserap. Di dalam suatu molekul yang memegang peranan penting adalah elektron valensi dari setiap atom yang ada hingga terbentuk suatu materi. Elektron-elektron yang dimiliki oleh suatu molekul dapat berpindah (eksitasi), berputar (rotasi) dan bergetar (vibrasi) jika dikenai suatu energi. 1 http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/kimia_analisis/spektrofot ometri/ Yoky Edy Saputra pada 25-08-2009 1

Upload: puspa-pratidina-nurgayatri

Post on 14-Dec-2014

114 views

Category:

Documents


13 download

TRANSCRIPT

Page 1: Teknologi Analisa Instrument 19 29

TEKNOLOGI ANALISA INSTRUMENT

I Prinsip-Prinsip dan Cara Kerja Instrumen

a Spektrofotometri

Prinsip metoda analisa didasarkan pada pengukuran serapan sinar

monokromatis oleh suatu lajur larutan berwarna pada panjang gelombamg

spesifik dengan menggunakan monokromator prisma atau kisi difraksi dengan

detektor fototube Absorbsi radiasi oleh suatu sampel diukur pada berbagai

panjang gelombang dan dialirkan oleh suatu perkam untuk menghasilkan

spektrum tertentu yang khas untuk komponen yang berbeda1

Cara Kerja Spektrofotometri

Cahaya dengan panjang berbagai panjang gelombang (cahaya polikromatis)

mengenai suatu zat maka cahaya dengan panjang gelombang tertentu saja yang

akan diserap Di dalam suatu molekul yang memegang peranan penting adalah

elektron valensi dari setiap atom yang ada hingga terbentuk suatu materi

Elektron-elektron yang dimiliki oleh suatu molekul dapat berpindah (eksitasi)

berputar (rotasi) dan bergetar (vibrasi) jika dikenai suatu energi

Jika zat menyerap cahaya tampak dan UV maka akan terjadi perpindahan

elektron dari keadaan dasar menuju ke keadaan tereksitasi Perpindahan elektron

ini disebut transisi elektronik Apabila cahaya yang diserap adalah cahaya

inframerah maka elektron yang ada dalam atom atau elektron ikatan pada suatu

molekul dapat hanya akan bergetar (vibrasi) Sedangkan gerakan berputar elektron

terjadi pada energi yang lebih rendah lagi misalnya pada gelombang radio

Atas dasar inilah spektrofotometri dirancang untuk mengukur konsentrasi

suatu suatu yang ada dalam suatu sampel Dimana zat yang ada dalam sel sampel

disinari dengan cahaya yang memiliki panjang gelombang tertentu Ketika cahaya

mengenai sampel sebagian akan diserap sebagian akan dihamburkan dan

sebagian lagi akan diteruskan

1 httpwwwchem-is-tryorgartikel_kimiakimia_analisisspektrofotometriYoky Edy Saputra pada 25-08-2009

1

2

Pada spektrofotometri cahaya datang atau cahaya masuk atau cahaya yang

mengenai permukaan zat dan cahaya setelah melewati zat tidak dapat diukur yang

dapat diukur adalah ItI0 atau I0It (perbandingan cahaya datang dengan cahaya

setelah melewati materi (sampel)) Proses penyerapan cahaya oleh suatu zat dapat

digambarkan sebagai berikut

Gambar Proses penyerapan cahaya oleh zat dalam sel sampel dari gambar terlihat

bahwa zat sebelum melewati sel sampel lebih terang atau lebih banyak di banding

cahaya setelah melewati sel sampel2

2 httpwanibesakwordpresscom20110704pengertian-dasar-spektrofotometer-vis-uv-uv-visEmser wanibesak pada 4 Juli 2011

3

b Reflektrometri

Prinsip Reflectometry adalah teknik analitis untuk menyelidiki lapisan tipis

menggunakan efek pantulan eksternal total sinar-X pada pengukuran cahaya yang

dipantulkan dari permukaan atau antarmuka lapisan yang berbeda pada substrat

Setiap lapisan permukaan mencerminkan jumlah tertentu dari cahaya insiden

tergantung pada sifat optical lapisan Cahaya yang dipantulkan dari antarmuka

yang berbeda mengganggu dan terdeteksi oleh serat penerima Analisis dari

spektrum gangguan memberikan sifat karakteristik seperti ketebalan film atau

indeks bias Reflectometry diterapkan untuk mengkarakterisasi struktur tunggal

dan multi-layer dan lapisan dari antara banyak lainnya magnetik semikonduktor

dan bahan optik 3

Cara Kerja

Dalam percobaan reflektivitas refleksi sinar-X dari sampel diukur sekitar sudut

kritis Di bawah sudut kritis refleksi eksternal total sinar-X menembus hanya

beberapa nanometer ke dalam sampel Di atas sudut ini kedalaman penetrasi

meningkat pesat Pada antarmuka setiap tempat perubahan kerapatan elektron

bagian dari sinar X-ray tercermin Campur tangan ini X-ray balok sebagian

3 httpoldomt-instrumentscomapplicationsthin_film_measurementreflectometry_and_ellipsometryreflectometry_and_ellipsometry_frshtml

4

tercermin menciptakan pola osilasi diamati dalam percobaan reflektifitas Dari

kurva ini reflektifitas lapisan parameter seperti ketebalan dan kepadatan

antarmuka dan kekasaran permukaan dapat ditentukan tanpa kristalinitas dari

lapisan (kristal tunggal polikristal atau amorf)4

c Fluorometri

Prinsip

Cara mengukur kadar suatu zat berdasarkan sifat fluoresensi zat tersebut

Beberapa macam zat dalam larutan mengaborpsi cahaya dengan panjang

gelombang tertentu kemudian mengeluarkan cahaya lain dengan panjang

gelombang yang berbeda hal ini disebut fluoresensi

Beberapa macam zat organik dalam larutan dapat mengadakan fluoresensi dengan

sinar ultraviolet yang tidak terlihat mata karena gelombangnya terlalu pendek

untuk kemudian mengeluarkan cahaya dengan gelombang yang lebih panjang

yang dapat dilihat atau diukur Banyaknya cahaya yang dikeluarkan adalah

sepadan dengan kadar zat tersebut dalam larutan Sensitivitas dan slektivitasnya

lebih baik dibanding spektrofotometri UVVis

4 httpwwwpanalyticalcomindexcfmpid=145

5

Cara kerja

1 energi eksitasi disediakan oleh sumber cahaya

2 Cahaya melewati filter (eksitasi) primer sebelum memasuki

kompartemen sampel

3 Cahaya diserap oleh sampel

4 Setelah eksitasi dari substansi flurorescent kembali untuk

menurunkan energi dan cahaya dengan panjang gelombang yang lebih

panjang (Fluoresensi) dipancarkan

5 cahaya Fluroescent melewati filter sekunder (emisi) yang buram

terhadap cahaya melewati filter utama dan pada 90 derajat sudut ke

jalan cahaya utama

6 Jumlah cahaya yang melewati filter sekunder adalah diukur pada

sebuah photomultiplier5

5 MartonoEdhi2009Toksikologi insektisida topik IVhttpwwwedmartstaffugmacidsatoewarna=indexampwinoto=baseampaction=listmenuampskins=2ampid=372amptkt=4 diunduh tanggal 11 November 2011 pukul 1727

6

Gambar fluometer

d Nefelometri dan Turbidimetri

Prinsip Nefelometri

Nephelometry menitik beratkan pengukuran pada jumlah cahaya yang

disebarkan (scaterred) dari kuvet yang mengandung suspense partikel

dalam suatu cairan (solution)

Komponen-komponen dari nefelometer itu sama dengan komponen yang

terdapat pada spectrometer cahaya kecuali pada detector yang ditempatkan

pada sudut yangkhusus dari sumber cahaya

Detector merupakan sabuah tube fotomultiplier yang ditempatkan pada

suatu posisi untuk mendeteksi cahaya yang tersebar Detektor bisa

ditempatkan pada sudut 90o 70o or 37o tergantung pada sudut mana paling

banyak ditemukan cahaya yang disebarkan

Karena jumlah cahaya yang disebarkan jauh lebih besar daripada yang

diteruskandalam suspensi turbid maka nefelometri memiliki tingkat

sensitifitas yang lebih tinggi daripada turbidimetri

Jumlah cahaya yang disebarkan bergantung pada jumlah dan ukuran

partikel yang tersuspensi

Cara Kerja

7

Sebagian besar aplikasi klinis sumber cahayayang digunakan adalah

lampu tungsten dimana tungsten memberikan cahaya dalam daerah visible

Untuk snsitivitas yang lebih tinggi dan untuk aplikasi penentuan ukuran

dan jumlah partikel dalam suspense digunakan laser light nephelometer

Digunakan secara luas untuk menentukan konsentrasi zat yang tidak

diketahui dimana terdapat reaksi antigen-antibody seperti

o Penetuan immunoglobulin (total IgG IgE IgM IgA) di dalam

serum dan cairan bilogi lainnya

o Penentuan konsntrasi serum protein individu Hb Haptoglobin 1-

antitrypsin albumin (denganTransferring c-reaktif protein

menggunakan antibody spesifik untuk setiap protein)

o Penetuan ukuran dan jumlah partikel (dengan laser ndash

nephelometer)

Prinsip Turbidimetri Menghitung jumlah cahaya yang diteruskan (dan

mengkalkulasi jumlah cahaya yang diabsorbsi) oleh partikel dalam suspense

untuk menentukan konsentrasi substansi yang ingin dicari

Karena menggunakan jumlah cahaya yang diabsorbsi untuk pengukuran

konsentrasi maka jumlah cahaya yang diabsorbsi akan bergantung pada

1 Jumlah partikel

2 Ukuran partikel

Semakin besar dan banyak jumlah partikel maka jumlah cahaya yang diabsorbsi

akan semakin besar

Dan untuk penentuan kadarnya (detector) digunakan spektrofotometer cahaya

8

Cara kerja

Keterangan

Sejumlah cahaya ditembakkan dari sebuah sumber cahaya menuju

monokromator

Monokromator akan menguraikan cahaya dan meneruskannya menuju

cuvet yang berisikan suspensi sel

Ketika cahaya melewati cuvet maka terjadi tiga kemungkinan

1 Cahaya akan diserap sebagian oleh partikel tersuspensi

2 Sebagian cahaya diteruskan

3 dan sebagian lagi menyebar ke segala arah

Jumlah cahaya yang diserap akan sebanding dengan jumlah partikel

tersuspensi (konsentrasi sampel)

Pengukuran dilakukan dengan spektrofotometr (detektor)

e Refraktometri

Prinsip dan Cara Kerja

9

1 Dari gambar dibawah ini terdapat 3 bagian yaitu Sample Prisma dan

Papan Skala Refractive index prisma jauh lebih besar dibandingkan

dengan sample

2 Jika sample merupakan larutan dengan konsentrasi rendah maka sudut

refraksi akan lebar dikarenakan perbedaan refraksi dari prisma dan sample

besar Maka pada papan skala sinar ldquoardquo akan jatuh pada skala rendah

3 Jika sample merupakan larutan pekat konsentrasi tinggi maka sudut

refraksi akan kecil karena perbedaan refraksi prisma dan sample kecil

Pada gambar terlihar sinar ldquobrdquo jatuh pada skala besar

Dari penjelasan di atas jelas bahwa konsentrasi larutan akan berpengaruh secara

proporsional terhadap sudut refraksi Pada prakteknya Refractometer akan ditera

pada skala sesuai dengan penggunaannya Sebagai contoh Refractometer yang

dipakai untuk mengukur konsentrasi larutan gula akan ditera pada skala gula

Begitu juga dengan refractometer untuk larutan garam protein dll

Konsentrasi bahan terlarut sering dinyatakan dalam satuan Brix() yaitu

merupakan pronsentasi dari bahan terlarut dalam sample (larutan air) Kadar

bahan terlarut merupakan total dari semua bahan dalam air termasuk gula garam

protein asam dsb Pada dasarnya Brix() dinyatakan sebagai jumlah gram dari

cane sugar yang terdapat dalam larutan 100g cane sugar Jadi pada saat mengukur

larutan gula Brix() harus benar-benar tepat sesuai dengan konsentrasinya

f Osmometri

Osmometri adalah salah satu metode penentuan bobot molekul rata ndash rata jumlah

dengan prinsip osmosis Caranya pelarut akan dipisahkan dari larutan polimer

dengan menggunakan suatu penghalang sehingga hanya pelarut saja yang dapat

10

lewat sedangkan zat terlarut tertahan didalam penghalang yang dilengkapi dengan

membran semipermiabel

Untuk mendapatkan nilai bobot molekul rata - rata jumlah (Mn ) dilakukan

dengan menggunakan metode grafik yakni memplotkan 1049094C (tekanan osmotik

reduksi) ndash vs ndash konsentrasi Kelemahan metode osmometri ialah ada beberapa

spesi polimer yang tidak ikut terukur yakni spesi yang memiliki berat molekul

yang rendah

g Flowsitometri

Prinsip

- Sejumlah sel disuspensikan ke dalam suatu cairan konduktif

- Sel2 tersebut diatur sedemikian rupa (diberikan tekanan hydrodynamic

focussing) sehingga dapat melewati suatu lorong (apparatus) satu demi satu

- Ketika sel sampai di suatu titik di lorong tsb sel akan ditembak dengan sinar

laser (Light amplification by stimulating emmision of radiation)

- Lalu hasil temakan tadi akan dibaca oleh dua macam detector

Contoh Alat Cell Dyne

Cara Kerja

1 Ketik sampel ID

2 Homogenisasi sampel ke probe

3 Tekan tombolst art

4 Cell Dyne bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan

5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer

h Elektrokimia

Prinsip Proses elektrokimia melibatkan reaksi redoks dimana sebuah elektron

berpindah dari dan ke satu molekul atau ion dan mengubah tingkat oksidasinya

Reaksi semacam ini dapat berlangsung dengan adanya potensial (voltase) luar

atau denganpelepasan energi kimia

Cara Kerja

11

Terminologi Redoks

Bagi reaksi menjadi dua buah setengah reaksi masing-masing yang

mengalami oksidasi dan reduksi Seimbangkan atom dan muatan pada masing-

masing reaksi Mula-mula atom selain O dan H kemudian O lalu terakhir H

Muatan diseimbangkan dengan menambah elektron (e) disebelah kiri

untuk setengah reaksi reduksi dan disebelah kanan untuk setengah reaksi oksidasi

Kalikan masing2 setengah reaksi dengan bilangan bulat untuk menyeimbangkan

jumlah e yang diperoleh reduksi sama dengan elektron yang dilepas oksidasi

Jumlahkan kedua buah setengah reaksi tersebut

Periksa apakah atom dan muatan sudah seimbang

Sel Elektrokimia

Sel Volta (sel galvani) memanfaatkan reaksi spontan (∆G lt 0) untuk

membangkitkan energi listrik selisih energi reaktan (tinggi) dengan produk

(rendah) diubah menjadi energi listrik Sistem reaksi melakukan kerja terhadap

lingkungan Sel Elektrolisa memanfaatkan energi listrik untuk menjalankan reaksi

Zn --gt Zn2+ + 2e-

Cu2+ + 2e- --gt Cu

Zn

Zn2+ ions

Cu

Cu2+ ions

wire

saltbridge

electrons

Zn

Zn2+ ions

Cu

Cu2+ ions

wire

saltbridge

electrons

12

non spontan (∆G gt 0) lingkungan melakukan kerja terhadap sistem Kedua tipe sel

menggunakan elektroda yaitu zat yang menghantarkan listrik antara sel dan

lingkungan dan dicelupkan dalam elektrolit (campuran ion) yang terlibat dalam

reaksi atau yang membawa muatan

Elektroda

Elektroda terbagi menjadi dua jenis yaitu anoda dan katoda Setengah

reaksi oksidasi terjadi di anoda Elektron diberikan oleh senyawa teroksidasi (zat

pereduksi) dan meninggalkan sel melalui anoda Setengah reaksi reduksi terjadi di

katoda Elektron diambil oleh senyawa tereduksi (zat pengoksidasi) dan masuk sel

melalui katoda

Sel Galvani

Pada elektrolisis energi listrik diubah menjadi energi kimia Pada sel

galvani terjadi sebaliknya yaitu energi kimia diubah menjadi energi listrik Sel

Galvani disebut juga sel kimia

Sel Galvani dipakai sebagai sumber listrik untuk penerangan pemanasan

menjalankan motor dan sebagainya Sel Galvani atau sel kimia dapat dibedakan

menjadi sel kimia dengan transference dan sel kimia tanpa transference6

i Konduktansi

Prinsip Konduktansi adalah ukuran kemampuan suatu bahan untuk

menghantarkan arus listrik Jika dua plat yang diletakkan dalam suatu larutan

diberi beda potensial listrik (normalnya berbentuk sinusioda) maka pada plat

tersebut akan mengalir arus listrik Konduktansi suatu larutan akan sebanding

dengan konsentrasi ion-ion dalam larutan tersebut

Contoh alat BECKMAN CONDENSATE ndashREBOILER ANALYZER

Cara kerja

6 Ensiklopedi Indonesia 1992 Penerbit PT Ichtiar Baru Van Hoeve Jakarta PT Intermasa Jakarta

13

Instrumen Beckman tipe CH16-RB ini sebenarnya dimaksudkan untuk melakukan

analisis terhadap zat di dalam air condensate-reboiler tetapi cara kerjanya

berdasarkan pada periksaan konduktivitas Yang ingin diketahui dengan instrumen

ini antara lain ialah kandungan zat padat yang terlarut atau karbon dioksida dalam

contoh air murni misalkan steam condensate

Prinsip kerjanya adalah mengukur konduktansi contoh air tersebut Air yang

betul-betul murni mempunyai konduktansi yang berbeda dengan air yang dilarut

zat lain Dengan menghitung perbedaan konduktansi yang terdapat konsentrasi

zat yang terlarut dapat disimpulkan

Instrumen ini dilengkapi dengan tiga sel konduktivitas Hasil pengukuran

konduktansi pada

- Cell pertama digabungkan dengan hasil pengukuan pH dan temperatur dari

air yang masuk (influent) Dengan membandingkan hasil pengukuran tersebut

dengan tabel acuan kandungan CO2 dan NH3 dalam air dapat diketahui

- Cell kedua digunakan untuk pengukuran yang serupa dan hasilnya

dibandingkan dengan hasil dari sel pertama untuk mengetahui apakah resin dalam

sel sudah aus

- Pembacaan dari Cell ketiga dimaksud untuk mengetahui kandungan khlorida

atau jumlah anion (ion negatif) didalam contoh Caranya adalah dengan bantuan

tabel 833 dan tabel 834

Tabel 833 Konduktansi air murni pada titik didik air pada tekanan atmosfir untuk

beberapa ketinggian dari muka laut

ketinggian

(meter)

Tekanan

atmosfir

(mm Hg)

Titik

didih

air

(0C)

Temp

electroda (0C)

Konduktan

si Air

(S)

0 760 100 987 077

153 754 998 985 077

14

305 741 993 98 076

915 689 973 96 073

1525 639 953 94 069

2135 593 932 919 065

3050 529 902 889 06

4575 434 85 837 053

6100 353 80 787 046

Dalam tabel 833 yang diambil dari menual instrumen telah dugunakan satuan

(S) untuk konduktansi yaitu micro-siemenscm yang sama dengan

micro-ohmcm Perhatikan juga bahwa temperatur electroda melalui 13 0C

dibawah titik didih air Sebenarnya ini merupakan harga tipikal yang (banyak

dicapai tetapi tidak selalu) karena kehilangan panas antara air dan electroda

dipengaruhi pula oleh antara lain temperatur udara sekeliling yang dapat berubah-

ubah

Contoh pemakaian tabel 833 dan 834 ialah sebagai berikut Misalnya pada sel

konduktivitas ketiga yang diukur ialah temperatur 96 0C dan conduktansi 0795

(S) Menurut tabel 833 temperatur air sama dengan 963 0C dan konduktansi

seharusnya 0725 (S) Berarti 007 (S) yang disebabkan oleh adanya ion

khorida Berdasarkan Tabel 834 kenaikan sebesar ini disebabkan oleh 7 PPB ion

kkhlorida Jadi konsentrasi ion kkhlorida dalam air ialah 7 PPB

Sebagai contoh yang kedua seandainya terdapat hasil pengukuran temperatur

985 0C dan konduktansi 096 (S) pada sel konduktivitas ketiga Berdasarkan

Tabel 833 konduktansi seharusnya ialah 077 (S) maka menurut tabel 934

dalam air terdapat 17 PPB ion khlorida

Tabel 934 PBB ialah singkatan dari part per bellion yang konsentrasi

dinyatakan dalam bagian per satu milyar (satu milyard ialah seribu juta)

15

Kenaikan

Konduktansi

(S)

Kosentrasi

Ion

Klorida

(PPB)

Kenaikan

Konduktansi

(S)

Kosentrasi

Ion

Klorida

(PPB)

0 0 012 12

001 1 013 13

002 2 014 14

003 3 015 15

004 4 016 16

005 5 017 17

006 6 018 18

007 7 019 19

008 8 02 20

009 9 021 21

01 10 022 22

011 11 023 23

j Impedansi

Prinsip Sel melewati apenture sehingga aliran sel menyebabkan perubahan

hambatan elektrik yang akan dihubungkan sebagai voltage pulpes Ukuran

pulpes yang dikeluarkan cell propotional sengan volume cell

Contoh Alat Sysmex KX-21

Cara Kerja

1 Ketik sampel ID

2 Homogenisasi sampel ke probe

3 Tekan tombolst art

4 KX-21 bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan

5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer

k Elektroforesa dan Densitometri

16

Elektroforesa

Prinsip Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada

suatu medan listrik Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik

tergantung pada muatan bentuk dan ukuran

Contoh Alat PCR Convensional

Cara Kerja

Densitometri

Prinsip Densitometri merupakan metode analisis instrumental yang didasarkan

pada interaksi radiasi elektromagnetik dengan analit yang merupakan bercak pada

Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Densitometri dimaksudkan untuk analisis

kuantitatif analit dengan kadar kecil yang sebelumnya dilakukan pemisahan

dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT)

Contoh Alat Densitometer

Cara Kerja Bercak dari Kromatografi Lapis Tipis diperiksa dengan

densitometer

17

l Isoelektrik focus

Prinsip Dalam gradien pH komponen-komponen sampel bermigrasi ke arah

anoda atau katoda ke nilai pH di mana biaya bersih adalah nol poin isoelektrik

mereka (PI)

Contoh Alat Alat Elektroforesis Protein

Cara Kerja

1 SIAPKAN gel

1 Untuk merumuskan solusi gel larutkan 4g urea dalam 3 ml H 2 O

+ 1ml ProtoGel Hangat untuk 37 deg C jika diperlukan De-gas

untuk 10 menit di bawah aspirasi

2 Tambahkan 150μl NP-40 deterjen dan ampholytes 04ml

campuran dan menyaring melalui filter 022m

3 Tambahkan 30μl 10 Amonium persulfat dan 3μl dari TEMED

Aduk rata dan tempat solusi dalam jarum suntik 10 ml dengan

jarum 22ga asalkan tabung gel

Masukkan jarum ke dalam tabung gel sampai mencapai bagian

bawah dan mengisi tabung menarik jarum dengan meningkatnya

kadar cairan Gunakan jarum untuk mengusir semua gelembung

Biarkan gel untuk polimerisasi selama minimal 2 jam

2 SIAPKAN SAMPEL

1 Untuk setiap gram jaringan tambahkan 15ml buffer sampel

9M Urea

4 NP-40

2 Ampholytes (pH 9-11)

2 Mercaptoethanol

pHgt 9 dengan NaOH

2 Menghomogenkan jika perlu Inkubasi pada suhu kamar selama 10

menit kemudian centrifuge selama 1 jam pada 100000 g Hapus

supernatan tanpa mengganggu pelet yang berisi bahan-bahan

cenderung menyumbat gel IEF

18

3 RUNNING

1 Isi tangki bawah dengan asam fosfat 01 Tempatkan gel dalam

aparatus dan mengisi tangki atas dengan NaOH 20mm Gunakan

alat suntik untuk mengusir semua gelembung dari dalam tabung

gel Setiap gelembung dalam tabung akan mendistorsi medan

listrik dan mencegah gel dari benar-benar fokus selama

menjalankan

2 Sampel disiapkan seperti di atas dapat dimuat oleh lapisan ke

bagian atas gel Jalankan pada 500-700V (tergantung pada

peralatan yang digunakan) untuk 16-24 jam Pada akhir

menjalankan menandai akhir atas gel masing-masing dengan

sejumlah kecil biru bromophenol

4 POST elektroforesis

Gel IEF mungkin coomassie ternoda tetapi yang paling sering mereka

dimuat ke HALAMAN SDS gel untuk analisis dimensi kedua

Mengekstrusi gel dengan menerapkan tekanan pada salah satu ujung

tabung dengan pipet atau jarum suntik sambil memegang ujung lain

melalui botol atau nampan Extruded gel dapat dibekukan pada -70 deg C

untuk analisa di kemudian hari

5 LOADING AN IEF GEL PADA Sebuah SLAB DIMENSI KEDUA

1 Tempatkan gel IEF dalam larutan 20 gliserol 4 SDS dan

250mm Tris -HCl pH 68 dengan 1 mercaptoethanol

ditambahkan hanya sebelum digunakan Menetaskan gel dalam

larutan selama 5-10 menit

2 Larutkan 01g agarosa dalam 20ml dari Tris-glisin-SDS penyangga

Panaskan sampai agarosa meleleh

Overlay gel dimensi kedua dengan 1-2 mm agarosa tempat gel dimensi pertama

atas agarosa berhati-hati tidak untuk menjebak setiap gelembung udara Overlay

gel dengan yang lain 1-2mm dari agarosa solusi dan menjalankan gel dimensi

kedua

19

m Kromatografi

Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu

Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam

dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan

melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase

diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan

bergerak lebih cepat

Contoh alat Kromatografi gas

Cara kerja

Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa

diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi

suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau

larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro

Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi

Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari

penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi

(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada

kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah

puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara

kwantitatif

n Spektrofotometri masa

Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian

memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge

ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil

senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa

(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi

Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M

memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau

parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang

membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena

20

M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron

yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya

(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)

Cara Kerja

Gambar cara kerja spektrofotometer masa

Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi

tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi

(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian

dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet

melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan

mengalami pembelokan yang bergantung pada

1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial

listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil

pembelokan

2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan

3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil

pembelokan

4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan

Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom

tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan

listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak

bermuatan (netral) tidak dibelokkan

Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa

21

1 Tahap pertama Ionisasi

Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut

supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya

membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak

pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu

bekerja hanya dengan ion positif

2 Tahap kedua Percepatan

Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang

sama

3 Tahap ketiga Pembelokan

Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan

yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan

semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan

positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf

pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan

semakin besar

4 Tahap keempat Pendeteksian

Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara

elektrik7

Diagram alat spektrometer massa

7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom

22

o ldquoScintilation Counterrdquo

Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)

dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di

antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa

organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair

Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari

antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier

dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel

bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel

dan pengukuran energi radiasi insiden8

Ilustrasi Cara Kerja

Gambar Scintilation Counter

Gambar Scintilation Counter

8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9

23

p Elektroforesa kafiler

Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal

tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-

partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)

Contoh alat Elektroforesa kafiler

Cara kerja

Proses Elektroforesis Kapiler

Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah

1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya

dari luar)

2 Dua buah elektroda

3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)

4 Detector (sinar UV)

5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya

24

Gambar Alat elektroforesis kapiler

Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan

untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang

mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic

mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)

vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)

Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah

Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan

jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara

kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler

tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang

pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang

25

ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan

adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk

menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees

panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa

tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat

q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir

Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak

jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti

seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan

alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa

tidak bersifat magnet

Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)

ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet

luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan

terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan

keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah

dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya

tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan

E = γhH2π(134)

H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ

tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk

proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)

Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan

perbedaan energi E yakni

E = hν (135)

inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi

(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi

(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)

26

II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum

a Bahan kimia

Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk

memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti

1 Perencanaan analisis

Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua

hal berikut ini

- Informasi analisis apa yang diperlukan

Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil

analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis

- Metode analisis yang harus digunakan

Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian

tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih

metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu

2 Pengambilan sampel (sampling)

Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara

representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara

keseluruhan tidak homogen

3 Persiapan sampel untuk analisis

4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan

sampel

Pengeringan sampel

Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel

dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel

Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash

110oC sampai mencapai berat konstan

Penimbangan atau pengukuran volume sampel

Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara

kuntitatif berat atau volume sampel

Pelarutan sampel

27

Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan

sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan

menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam

campuran) serta peleburan

5 Pemisahan senyawa pengganggu

Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau

senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif

karena adanya unsur atau senyawa pengganggu

Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel

yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan

unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah

ekstraksi pelarut dan kromatografi

6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui

Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar

unsursenyawa

7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis

Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan

perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk

memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume

sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran

Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan

ketelitiannya

Metode Dalam Analisis Kimia

Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional

maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut

Gravimetri

Titrasi (volumetri)

meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi

reduksi

Ekstraksi

Kromatogarfi

28

Elektro analisiskimia

meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri

Spektrofotometri

meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra

merah (IR) serapan atom

b Air

Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang

paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya

Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen

dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion

dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion

tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk

larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa

polar

Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya

akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air

ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal

sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan

minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang

Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen

nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya

tarik dan tolak antara air dan gas

Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan

melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam

kehidupan sehari-hari

Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air

dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita

karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair

Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup

rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius

hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal

29

Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel

bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat

melayang diatas permukaan air

Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel

seperti pada selulosa

Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan

adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu

kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa

dipakai untuk minum mandi dll

Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada

senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa

yang dapat menggantikan kedudukan air

c Penimbangan

Pengontrolan Timbangan

Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang

atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan

berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum

pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan

sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)

Penanganan Timbangan

Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-

waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika

menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur

temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda

hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan

Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo

harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi

Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga

timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus

melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan

ruang kerja

30

Membersihkan Timbangan

Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali

selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan

menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan

secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)

timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan

menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan

etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah

dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan

d Alat-alat gelas dan plastic

Permasalahan Alat-alat gelas

Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi

Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim

Permasalahan Alat-alat plastic

Tidak tahan panas dalam suhu tinggi

Susah dicuci

Sekali pakai disposible

Tidak Inert

e Alat-alat volumetric

Harus dikalibrasi secara berkala

Mudah pecah dari bahan gelas

Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam

pengukuran kwantitatif

f Termometer

Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital

Kesalahan Termometer Digital

31

Ketidakpastian Termometer Digital

Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari

besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian

yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian

Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal

Faktor - Faktor Ketidakpastian

Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu

perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam

pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan

Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah

yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)

yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan

sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan

perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya

Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis

besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak

Ketidakpastian bersistem

Kesalahan kalibrasi

Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat

itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran

Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum

penunjuk alat ukur

Kesalahan komponen alat

Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering

dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat

yang bergerak

Paralaks

Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak

Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh

32

Frekuensi tegangan listrik

Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki

Landasan yang bergetar

Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur

Keterbatasan dari pengamat sendiri

Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam

menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua

golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan

yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan

Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang

menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi

merupakan kesalahan jenis ini

g Waterbath

Permasalahan

Pembersihan dan Perawatan

Thermostat

Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan

Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-

sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium

sesuai dengan petunjuk pabrik

Media pemanas dan Alat

Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya

kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi

dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih

(sabun deterjen yang biasa digunakan)

Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan

pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)

33

Uji Operasional

Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer

water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau

seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan

termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus

didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi

tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak

perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini

Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)

Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC

yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi

(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat

Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada

buku alat

Dokumentasi

Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam

bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang

terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse

but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi

Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian

dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan

deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat

h Pemanas Inkubator dan oven

pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama

di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan

reaksi dengan adanya pemanasan

Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya

cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah

terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan

Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang

dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah

34

pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam

besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita

bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu

Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur

Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk

mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan

i Mixer pengaduk

stirrer + heater

berbagai macam pengaduk magnet

Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu

dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah

alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan

dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika

listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil

35

ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang

asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk

menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk

(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan

ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert

pengaduk ultrasonic + heater

Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air

atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti

gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga

berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)

j Pelarut

Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari

suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan

komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut

zat yang dilarutkan dan zat padat

Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang

akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula

sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil

yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya

tidak tepat

36

Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam

bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk

kontak dengan komponen yang dilarutkan9

Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh

Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang

diinginkan

Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan

melarutkan ekstrak yang besar

Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair

pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi

Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang

besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi

Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara

kimia pada komponen bahan ekstraksi

Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat

karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan

distilasi dan rektifikasi

Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah

besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila

bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil

secara kimia dan fisik10

9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011

10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)

  • Terminologi Redoks
  • Sel Elektrokimia
  • Elektroda
Page 2: Teknologi Analisa Instrument 19 29

2

Pada spektrofotometri cahaya datang atau cahaya masuk atau cahaya yang

mengenai permukaan zat dan cahaya setelah melewati zat tidak dapat diukur yang

dapat diukur adalah ItI0 atau I0It (perbandingan cahaya datang dengan cahaya

setelah melewati materi (sampel)) Proses penyerapan cahaya oleh suatu zat dapat

digambarkan sebagai berikut

Gambar Proses penyerapan cahaya oleh zat dalam sel sampel dari gambar terlihat

bahwa zat sebelum melewati sel sampel lebih terang atau lebih banyak di banding

cahaya setelah melewati sel sampel2

2 httpwanibesakwordpresscom20110704pengertian-dasar-spektrofotometer-vis-uv-uv-visEmser wanibesak pada 4 Juli 2011

3

b Reflektrometri

Prinsip Reflectometry adalah teknik analitis untuk menyelidiki lapisan tipis

menggunakan efek pantulan eksternal total sinar-X pada pengukuran cahaya yang

dipantulkan dari permukaan atau antarmuka lapisan yang berbeda pada substrat

Setiap lapisan permukaan mencerminkan jumlah tertentu dari cahaya insiden

tergantung pada sifat optical lapisan Cahaya yang dipantulkan dari antarmuka

yang berbeda mengganggu dan terdeteksi oleh serat penerima Analisis dari

spektrum gangguan memberikan sifat karakteristik seperti ketebalan film atau

indeks bias Reflectometry diterapkan untuk mengkarakterisasi struktur tunggal

dan multi-layer dan lapisan dari antara banyak lainnya magnetik semikonduktor

dan bahan optik 3

Cara Kerja

Dalam percobaan reflektivitas refleksi sinar-X dari sampel diukur sekitar sudut

kritis Di bawah sudut kritis refleksi eksternal total sinar-X menembus hanya

beberapa nanometer ke dalam sampel Di atas sudut ini kedalaman penetrasi

meningkat pesat Pada antarmuka setiap tempat perubahan kerapatan elektron

bagian dari sinar X-ray tercermin Campur tangan ini X-ray balok sebagian

3 httpoldomt-instrumentscomapplicationsthin_film_measurementreflectometry_and_ellipsometryreflectometry_and_ellipsometry_frshtml

4

tercermin menciptakan pola osilasi diamati dalam percobaan reflektifitas Dari

kurva ini reflektifitas lapisan parameter seperti ketebalan dan kepadatan

antarmuka dan kekasaran permukaan dapat ditentukan tanpa kristalinitas dari

lapisan (kristal tunggal polikristal atau amorf)4

c Fluorometri

Prinsip

Cara mengukur kadar suatu zat berdasarkan sifat fluoresensi zat tersebut

Beberapa macam zat dalam larutan mengaborpsi cahaya dengan panjang

gelombang tertentu kemudian mengeluarkan cahaya lain dengan panjang

gelombang yang berbeda hal ini disebut fluoresensi

Beberapa macam zat organik dalam larutan dapat mengadakan fluoresensi dengan

sinar ultraviolet yang tidak terlihat mata karena gelombangnya terlalu pendek

untuk kemudian mengeluarkan cahaya dengan gelombang yang lebih panjang

yang dapat dilihat atau diukur Banyaknya cahaya yang dikeluarkan adalah

sepadan dengan kadar zat tersebut dalam larutan Sensitivitas dan slektivitasnya

lebih baik dibanding spektrofotometri UVVis

4 httpwwwpanalyticalcomindexcfmpid=145

5

Cara kerja

1 energi eksitasi disediakan oleh sumber cahaya

2 Cahaya melewati filter (eksitasi) primer sebelum memasuki

kompartemen sampel

3 Cahaya diserap oleh sampel

4 Setelah eksitasi dari substansi flurorescent kembali untuk

menurunkan energi dan cahaya dengan panjang gelombang yang lebih

panjang (Fluoresensi) dipancarkan

5 cahaya Fluroescent melewati filter sekunder (emisi) yang buram

terhadap cahaya melewati filter utama dan pada 90 derajat sudut ke

jalan cahaya utama

6 Jumlah cahaya yang melewati filter sekunder adalah diukur pada

sebuah photomultiplier5

5 MartonoEdhi2009Toksikologi insektisida topik IVhttpwwwedmartstaffugmacidsatoewarna=indexampwinoto=baseampaction=listmenuampskins=2ampid=372amptkt=4 diunduh tanggal 11 November 2011 pukul 1727

6

Gambar fluometer

d Nefelometri dan Turbidimetri

Prinsip Nefelometri

Nephelometry menitik beratkan pengukuran pada jumlah cahaya yang

disebarkan (scaterred) dari kuvet yang mengandung suspense partikel

dalam suatu cairan (solution)

Komponen-komponen dari nefelometer itu sama dengan komponen yang

terdapat pada spectrometer cahaya kecuali pada detector yang ditempatkan

pada sudut yangkhusus dari sumber cahaya

Detector merupakan sabuah tube fotomultiplier yang ditempatkan pada

suatu posisi untuk mendeteksi cahaya yang tersebar Detektor bisa

ditempatkan pada sudut 90o 70o or 37o tergantung pada sudut mana paling

banyak ditemukan cahaya yang disebarkan

Karena jumlah cahaya yang disebarkan jauh lebih besar daripada yang

diteruskandalam suspensi turbid maka nefelometri memiliki tingkat

sensitifitas yang lebih tinggi daripada turbidimetri

Jumlah cahaya yang disebarkan bergantung pada jumlah dan ukuran

partikel yang tersuspensi

Cara Kerja

7

Sebagian besar aplikasi klinis sumber cahayayang digunakan adalah

lampu tungsten dimana tungsten memberikan cahaya dalam daerah visible

Untuk snsitivitas yang lebih tinggi dan untuk aplikasi penentuan ukuran

dan jumlah partikel dalam suspense digunakan laser light nephelometer

Digunakan secara luas untuk menentukan konsentrasi zat yang tidak

diketahui dimana terdapat reaksi antigen-antibody seperti

o Penetuan immunoglobulin (total IgG IgE IgM IgA) di dalam

serum dan cairan bilogi lainnya

o Penentuan konsntrasi serum protein individu Hb Haptoglobin 1-

antitrypsin albumin (denganTransferring c-reaktif protein

menggunakan antibody spesifik untuk setiap protein)

o Penetuan ukuran dan jumlah partikel (dengan laser ndash

nephelometer)

Prinsip Turbidimetri Menghitung jumlah cahaya yang diteruskan (dan

mengkalkulasi jumlah cahaya yang diabsorbsi) oleh partikel dalam suspense

untuk menentukan konsentrasi substansi yang ingin dicari

Karena menggunakan jumlah cahaya yang diabsorbsi untuk pengukuran

konsentrasi maka jumlah cahaya yang diabsorbsi akan bergantung pada

1 Jumlah partikel

2 Ukuran partikel

Semakin besar dan banyak jumlah partikel maka jumlah cahaya yang diabsorbsi

akan semakin besar

Dan untuk penentuan kadarnya (detector) digunakan spektrofotometer cahaya

8

Cara kerja

Keterangan

Sejumlah cahaya ditembakkan dari sebuah sumber cahaya menuju

monokromator

Monokromator akan menguraikan cahaya dan meneruskannya menuju

cuvet yang berisikan suspensi sel

Ketika cahaya melewati cuvet maka terjadi tiga kemungkinan

1 Cahaya akan diserap sebagian oleh partikel tersuspensi

2 Sebagian cahaya diteruskan

3 dan sebagian lagi menyebar ke segala arah

Jumlah cahaya yang diserap akan sebanding dengan jumlah partikel

tersuspensi (konsentrasi sampel)

Pengukuran dilakukan dengan spektrofotometr (detektor)

e Refraktometri

Prinsip dan Cara Kerja

9

1 Dari gambar dibawah ini terdapat 3 bagian yaitu Sample Prisma dan

Papan Skala Refractive index prisma jauh lebih besar dibandingkan

dengan sample

2 Jika sample merupakan larutan dengan konsentrasi rendah maka sudut

refraksi akan lebar dikarenakan perbedaan refraksi dari prisma dan sample

besar Maka pada papan skala sinar ldquoardquo akan jatuh pada skala rendah

3 Jika sample merupakan larutan pekat konsentrasi tinggi maka sudut

refraksi akan kecil karena perbedaan refraksi prisma dan sample kecil

Pada gambar terlihar sinar ldquobrdquo jatuh pada skala besar

Dari penjelasan di atas jelas bahwa konsentrasi larutan akan berpengaruh secara

proporsional terhadap sudut refraksi Pada prakteknya Refractometer akan ditera

pada skala sesuai dengan penggunaannya Sebagai contoh Refractometer yang

dipakai untuk mengukur konsentrasi larutan gula akan ditera pada skala gula

Begitu juga dengan refractometer untuk larutan garam protein dll

Konsentrasi bahan terlarut sering dinyatakan dalam satuan Brix() yaitu

merupakan pronsentasi dari bahan terlarut dalam sample (larutan air) Kadar

bahan terlarut merupakan total dari semua bahan dalam air termasuk gula garam

protein asam dsb Pada dasarnya Brix() dinyatakan sebagai jumlah gram dari

cane sugar yang terdapat dalam larutan 100g cane sugar Jadi pada saat mengukur

larutan gula Brix() harus benar-benar tepat sesuai dengan konsentrasinya

f Osmometri

Osmometri adalah salah satu metode penentuan bobot molekul rata ndash rata jumlah

dengan prinsip osmosis Caranya pelarut akan dipisahkan dari larutan polimer

dengan menggunakan suatu penghalang sehingga hanya pelarut saja yang dapat

10

lewat sedangkan zat terlarut tertahan didalam penghalang yang dilengkapi dengan

membran semipermiabel

Untuk mendapatkan nilai bobot molekul rata - rata jumlah (Mn ) dilakukan

dengan menggunakan metode grafik yakni memplotkan 1049094C (tekanan osmotik

reduksi) ndash vs ndash konsentrasi Kelemahan metode osmometri ialah ada beberapa

spesi polimer yang tidak ikut terukur yakni spesi yang memiliki berat molekul

yang rendah

g Flowsitometri

Prinsip

- Sejumlah sel disuspensikan ke dalam suatu cairan konduktif

- Sel2 tersebut diatur sedemikian rupa (diberikan tekanan hydrodynamic

focussing) sehingga dapat melewati suatu lorong (apparatus) satu demi satu

- Ketika sel sampai di suatu titik di lorong tsb sel akan ditembak dengan sinar

laser (Light amplification by stimulating emmision of radiation)

- Lalu hasil temakan tadi akan dibaca oleh dua macam detector

Contoh Alat Cell Dyne

Cara Kerja

1 Ketik sampel ID

2 Homogenisasi sampel ke probe

3 Tekan tombolst art

4 Cell Dyne bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan

5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer

h Elektrokimia

Prinsip Proses elektrokimia melibatkan reaksi redoks dimana sebuah elektron

berpindah dari dan ke satu molekul atau ion dan mengubah tingkat oksidasinya

Reaksi semacam ini dapat berlangsung dengan adanya potensial (voltase) luar

atau denganpelepasan energi kimia

Cara Kerja

11

Terminologi Redoks

Bagi reaksi menjadi dua buah setengah reaksi masing-masing yang

mengalami oksidasi dan reduksi Seimbangkan atom dan muatan pada masing-

masing reaksi Mula-mula atom selain O dan H kemudian O lalu terakhir H

Muatan diseimbangkan dengan menambah elektron (e) disebelah kiri

untuk setengah reaksi reduksi dan disebelah kanan untuk setengah reaksi oksidasi

Kalikan masing2 setengah reaksi dengan bilangan bulat untuk menyeimbangkan

jumlah e yang diperoleh reduksi sama dengan elektron yang dilepas oksidasi

Jumlahkan kedua buah setengah reaksi tersebut

Periksa apakah atom dan muatan sudah seimbang

Sel Elektrokimia

Sel Volta (sel galvani) memanfaatkan reaksi spontan (∆G lt 0) untuk

membangkitkan energi listrik selisih energi reaktan (tinggi) dengan produk

(rendah) diubah menjadi energi listrik Sistem reaksi melakukan kerja terhadap

lingkungan Sel Elektrolisa memanfaatkan energi listrik untuk menjalankan reaksi

Zn --gt Zn2+ + 2e-

Cu2+ + 2e- --gt Cu

Zn

Zn2+ ions

Cu

Cu2+ ions

wire

saltbridge

electrons

Zn

Zn2+ ions

Cu

Cu2+ ions

wire

saltbridge

electrons

12

non spontan (∆G gt 0) lingkungan melakukan kerja terhadap sistem Kedua tipe sel

menggunakan elektroda yaitu zat yang menghantarkan listrik antara sel dan

lingkungan dan dicelupkan dalam elektrolit (campuran ion) yang terlibat dalam

reaksi atau yang membawa muatan

Elektroda

Elektroda terbagi menjadi dua jenis yaitu anoda dan katoda Setengah

reaksi oksidasi terjadi di anoda Elektron diberikan oleh senyawa teroksidasi (zat

pereduksi) dan meninggalkan sel melalui anoda Setengah reaksi reduksi terjadi di

katoda Elektron diambil oleh senyawa tereduksi (zat pengoksidasi) dan masuk sel

melalui katoda

Sel Galvani

Pada elektrolisis energi listrik diubah menjadi energi kimia Pada sel

galvani terjadi sebaliknya yaitu energi kimia diubah menjadi energi listrik Sel

Galvani disebut juga sel kimia

Sel Galvani dipakai sebagai sumber listrik untuk penerangan pemanasan

menjalankan motor dan sebagainya Sel Galvani atau sel kimia dapat dibedakan

menjadi sel kimia dengan transference dan sel kimia tanpa transference6

i Konduktansi

Prinsip Konduktansi adalah ukuran kemampuan suatu bahan untuk

menghantarkan arus listrik Jika dua plat yang diletakkan dalam suatu larutan

diberi beda potensial listrik (normalnya berbentuk sinusioda) maka pada plat

tersebut akan mengalir arus listrik Konduktansi suatu larutan akan sebanding

dengan konsentrasi ion-ion dalam larutan tersebut

Contoh alat BECKMAN CONDENSATE ndashREBOILER ANALYZER

Cara kerja

6 Ensiklopedi Indonesia 1992 Penerbit PT Ichtiar Baru Van Hoeve Jakarta PT Intermasa Jakarta

13

Instrumen Beckman tipe CH16-RB ini sebenarnya dimaksudkan untuk melakukan

analisis terhadap zat di dalam air condensate-reboiler tetapi cara kerjanya

berdasarkan pada periksaan konduktivitas Yang ingin diketahui dengan instrumen

ini antara lain ialah kandungan zat padat yang terlarut atau karbon dioksida dalam

contoh air murni misalkan steam condensate

Prinsip kerjanya adalah mengukur konduktansi contoh air tersebut Air yang

betul-betul murni mempunyai konduktansi yang berbeda dengan air yang dilarut

zat lain Dengan menghitung perbedaan konduktansi yang terdapat konsentrasi

zat yang terlarut dapat disimpulkan

Instrumen ini dilengkapi dengan tiga sel konduktivitas Hasil pengukuran

konduktansi pada

- Cell pertama digabungkan dengan hasil pengukuan pH dan temperatur dari

air yang masuk (influent) Dengan membandingkan hasil pengukuran tersebut

dengan tabel acuan kandungan CO2 dan NH3 dalam air dapat diketahui

- Cell kedua digunakan untuk pengukuran yang serupa dan hasilnya

dibandingkan dengan hasil dari sel pertama untuk mengetahui apakah resin dalam

sel sudah aus

- Pembacaan dari Cell ketiga dimaksud untuk mengetahui kandungan khlorida

atau jumlah anion (ion negatif) didalam contoh Caranya adalah dengan bantuan

tabel 833 dan tabel 834

Tabel 833 Konduktansi air murni pada titik didik air pada tekanan atmosfir untuk

beberapa ketinggian dari muka laut

ketinggian

(meter)

Tekanan

atmosfir

(mm Hg)

Titik

didih

air

(0C)

Temp

electroda (0C)

Konduktan

si Air

(S)

0 760 100 987 077

153 754 998 985 077

14

305 741 993 98 076

915 689 973 96 073

1525 639 953 94 069

2135 593 932 919 065

3050 529 902 889 06

4575 434 85 837 053

6100 353 80 787 046

Dalam tabel 833 yang diambil dari menual instrumen telah dugunakan satuan

(S) untuk konduktansi yaitu micro-siemenscm yang sama dengan

micro-ohmcm Perhatikan juga bahwa temperatur electroda melalui 13 0C

dibawah titik didih air Sebenarnya ini merupakan harga tipikal yang (banyak

dicapai tetapi tidak selalu) karena kehilangan panas antara air dan electroda

dipengaruhi pula oleh antara lain temperatur udara sekeliling yang dapat berubah-

ubah

Contoh pemakaian tabel 833 dan 834 ialah sebagai berikut Misalnya pada sel

konduktivitas ketiga yang diukur ialah temperatur 96 0C dan conduktansi 0795

(S) Menurut tabel 833 temperatur air sama dengan 963 0C dan konduktansi

seharusnya 0725 (S) Berarti 007 (S) yang disebabkan oleh adanya ion

khorida Berdasarkan Tabel 834 kenaikan sebesar ini disebabkan oleh 7 PPB ion

kkhlorida Jadi konsentrasi ion kkhlorida dalam air ialah 7 PPB

Sebagai contoh yang kedua seandainya terdapat hasil pengukuran temperatur

985 0C dan konduktansi 096 (S) pada sel konduktivitas ketiga Berdasarkan

Tabel 833 konduktansi seharusnya ialah 077 (S) maka menurut tabel 934

dalam air terdapat 17 PPB ion khlorida

Tabel 934 PBB ialah singkatan dari part per bellion yang konsentrasi

dinyatakan dalam bagian per satu milyar (satu milyard ialah seribu juta)

15

Kenaikan

Konduktansi

(S)

Kosentrasi

Ion

Klorida

(PPB)

Kenaikan

Konduktansi

(S)

Kosentrasi

Ion

Klorida

(PPB)

0 0 012 12

001 1 013 13

002 2 014 14

003 3 015 15

004 4 016 16

005 5 017 17

006 6 018 18

007 7 019 19

008 8 02 20

009 9 021 21

01 10 022 22

011 11 023 23

j Impedansi

Prinsip Sel melewati apenture sehingga aliran sel menyebabkan perubahan

hambatan elektrik yang akan dihubungkan sebagai voltage pulpes Ukuran

pulpes yang dikeluarkan cell propotional sengan volume cell

Contoh Alat Sysmex KX-21

Cara Kerja

1 Ketik sampel ID

2 Homogenisasi sampel ke probe

3 Tekan tombolst art

4 KX-21 bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan

5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer

k Elektroforesa dan Densitometri

16

Elektroforesa

Prinsip Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada

suatu medan listrik Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik

tergantung pada muatan bentuk dan ukuran

Contoh Alat PCR Convensional

Cara Kerja

Densitometri

Prinsip Densitometri merupakan metode analisis instrumental yang didasarkan

pada interaksi radiasi elektromagnetik dengan analit yang merupakan bercak pada

Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Densitometri dimaksudkan untuk analisis

kuantitatif analit dengan kadar kecil yang sebelumnya dilakukan pemisahan

dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT)

Contoh Alat Densitometer

Cara Kerja Bercak dari Kromatografi Lapis Tipis diperiksa dengan

densitometer

17

l Isoelektrik focus

Prinsip Dalam gradien pH komponen-komponen sampel bermigrasi ke arah

anoda atau katoda ke nilai pH di mana biaya bersih adalah nol poin isoelektrik

mereka (PI)

Contoh Alat Alat Elektroforesis Protein

Cara Kerja

1 SIAPKAN gel

1 Untuk merumuskan solusi gel larutkan 4g urea dalam 3 ml H 2 O

+ 1ml ProtoGel Hangat untuk 37 deg C jika diperlukan De-gas

untuk 10 menit di bawah aspirasi

2 Tambahkan 150μl NP-40 deterjen dan ampholytes 04ml

campuran dan menyaring melalui filter 022m

3 Tambahkan 30μl 10 Amonium persulfat dan 3μl dari TEMED

Aduk rata dan tempat solusi dalam jarum suntik 10 ml dengan

jarum 22ga asalkan tabung gel

Masukkan jarum ke dalam tabung gel sampai mencapai bagian

bawah dan mengisi tabung menarik jarum dengan meningkatnya

kadar cairan Gunakan jarum untuk mengusir semua gelembung

Biarkan gel untuk polimerisasi selama minimal 2 jam

2 SIAPKAN SAMPEL

1 Untuk setiap gram jaringan tambahkan 15ml buffer sampel

9M Urea

4 NP-40

2 Ampholytes (pH 9-11)

2 Mercaptoethanol

pHgt 9 dengan NaOH

2 Menghomogenkan jika perlu Inkubasi pada suhu kamar selama 10

menit kemudian centrifuge selama 1 jam pada 100000 g Hapus

supernatan tanpa mengganggu pelet yang berisi bahan-bahan

cenderung menyumbat gel IEF

18

3 RUNNING

1 Isi tangki bawah dengan asam fosfat 01 Tempatkan gel dalam

aparatus dan mengisi tangki atas dengan NaOH 20mm Gunakan

alat suntik untuk mengusir semua gelembung dari dalam tabung

gel Setiap gelembung dalam tabung akan mendistorsi medan

listrik dan mencegah gel dari benar-benar fokus selama

menjalankan

2 Sampel disiapkan seperti di atas dapat dimuat oleh lapisan ke

bagian atas gel Jalankan pada 500-700V (tergantung pada

peralatan yang digunakan) untuk 16-24 jam Pada akhir

menjalankan menandai akhir atas gel masing-masing dengan

sejumlah kecil biru bromophenol

4 POST elektroforesis

Gel IEF mungkin coomassie ternoda tetapi yang paling sering mereka

dimuat ke HALAMAN SDS gel untuk analisis dimensi kedua

Mengekstrusi gel dengan menerapkan tekanan pada salah satu ujung

tabung dengan pipet atau jarum suntik sambil memegang ujung lain

melalui botol atau nampan Extruded gel dapat dibekukan pada -70 deg C

untuk analisa di kemudian hari

5 LOADING AN IEF GEL PADA Sebuah SLAB DIMENSI KEDUA

1 Tempatkan gel IEF dalam larutan 20 gliserol 4 SDS dan

250mm Tris -HCl pH 68 dengan 1 mercaptoethanol

ditambahkan hanya sebelum digunakan Menetaskan gel dalam

larutan selama 5-10 menit

2 Larutkan 01g agarosa dalam 20ml dari Tris-glisin-SDS penyangga

Panaskan sampai agarosa meleleh

Overlay gel dimensi kedua dengan 1-2 mm agarosa tempat gel dimensi pertama

atas agarosa berhati-hati tidak untuk menjebak setiap gelembung udara Overlay

gel dengan yang lain 1-2mm dari agarosa solusi dan menjalankan gel dimensi

kedua

19

m Kromatografi

Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu

Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam

dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan

melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase

diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan

bergerak lebih cepat

Contoh alat Kromatografi gas

Cara kerja

Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa

diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi

suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau

larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro

Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi

Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari

penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi

(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada

kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah

puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara

kwantitatif

n Spektrofotometri masa

Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian

memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge

ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil

senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa

(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi

Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M

memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau

parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang

membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena

20

M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron

yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya

(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)

Cara Kerja

Gambar cara kerja spektrofotometer masa

Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi

tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi

(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian

dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet

melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan

mengalami pembelokan yang bergantung pada

1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial

listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil

pembelokan

2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan

3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil

pembelokan

4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan

Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom

tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan

listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak

bermuatan (netral) tidak dibelokkan

Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa

21

1 Tahap pertama Ionisasi

Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut

supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya

membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak

pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu

bekerja hanya dengan ion positif

2 Tahap kedua Percepatan

Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang

sama

3 Tahap ketiga Pembelokan

Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan

yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan

semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan

positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf

pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan

semakin besar

4 Tahap keempat Pendeteksian

Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara

elektrik7

Diagram alat spektrometer massa

7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom

22

o ldquoScintilation Counterrdquo

Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)

dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di

antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa

organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair

Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari

antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier

dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel

bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel

dan pengukuran energi radiasi insiden8

Ilustrasi Cara Kerja

Gambar Scintilation Counter

Gambar Scintilation Counter

8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9

23

p Elektroforesa kafiler

Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal

tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-

partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)

Contoh alat Elektroforesa kafiler

Cara kerja

Proses Elektroforesis Kapiler

Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah

1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya

dari luar)

2 Dua buah elektroda

3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)

4 Detector (sinar UV)

5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya

24

Gambar Alat elektroforesis kapiler

Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan

untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang

mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic

mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)

vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)

Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah

Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan

jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara

kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler

tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang

pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang

25

ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan

adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk

menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees

panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa

tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat

q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir

Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak

jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti

seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan

alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa

tidak bersifat magnet

Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)

ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet

luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan

terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan

keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah

dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya

tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan

E = γhH2π(134)

H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ

tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk

proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)

Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan

perbedaan energi E yakni

E = hν (135)

inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi

(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi

(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)

26

II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum

a Bahan kimia

Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk

memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti

1 Perencanaan analisis

Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua

hal berikut ini

- Informasi analisis apa yang diperlukan

Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil

analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis

- Metode analisis yang harus digunakan

Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian

tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih

metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu

2 Pengambilan sampel (sampling)

Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara

representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara

keseluruhan tidak homogen

3 Persiapan sampel untuk analisis

4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan

sampel

Pengeringan sampel

Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel

dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel

Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash

110oC sampai mencapai berat konstan

Penimbangan atau pengukuran volume sampel

Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara

kuntitatif berat atau volume sampel

Pelarutan sampel

27

Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan

sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan

menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam

campuran) serta peleburan

5 Pemisahan senyawa pengganggu

Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau

senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif

karena adanya unsur atau senyawa pengganggu

Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel

yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan

unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah

ekstraksi pelarut dan kromatografi

6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui

Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar

unsursenyawa

7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis

Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan

perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk

memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume

sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran

Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan

ketelitiannya

Metode Dalam Analisis Kimia

Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional

maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut

Gravimetri

Titrasi (volumetri)

meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi

reduksi

Ekstraksi

Kromatogarfi

28

Elektro analisiskimia

meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri

Spektrofotometri

meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra

merah (IR) serapan atom

b Air

Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang

paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya

Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen

dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion

dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion

tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk

larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa

polar

Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya

akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air

ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal

sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan

minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang

Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen

nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya

tarik dan tolak antara air dan gas

Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan

melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam

kehidupan sehari-hari

Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air

dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita

karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair

Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup

rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius

hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal

29

Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel

bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat

melayang diatas permukaan air

Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel

seperti pada selulosa

Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan

adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu

kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa

dipakai untuk minum mandi dll

Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada

senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa

yang dapat menggantikan kedudukan air

c Penimbangan

Pengontrolan Timbangan

Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang

atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan

berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum

pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan

sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)

Penanganan Timbangan

Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-

waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika

menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur

temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda

hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan

Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo

harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi

Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga

timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus

melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan

ruang kerja

30

Membersihkan Timbangan

Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali

selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan

menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan

secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)

timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan

menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan

etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah

dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan

d Alat-alat gelas dan plastic

Permasalahan Alat-alat gelas

Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi

Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim

Permasalahan Alat-alat plastic

Tidak tahan panas dalam suhu tinggi

Susah dicuci

Sekali pakai disposible

Tidak Inert

e Alat-alat volumetric

Harus dikalibrasi secara berkala

Mudah pecah dari bahan gelas

Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam

pengukuran kwantitatif

f Termometer

Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital

Kesalahan Termometer Digital

31

Ketidakpastian Termometer Digital

Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari

besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian

yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian

Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal

Faktor - Faktor Ketidakpastian

Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu

perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam

pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan

Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah

yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)

yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan

sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan

perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya

Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis

besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak

Ketidakpastian bersistem

Kesalahan kalibrasi

Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat

itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran

Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum

penunjuk alat ukur

Kesalahan komponen alat

Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering

dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat

yang bergerak

Paralaks

Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak

Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh

32

Frekuensi tegangan listrik

Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki

Landasan yang bergetar

Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur

Keterbatasan dari pengamat sendiri

Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam

menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua

golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan

yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan

Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang

menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi

merupakan kesalahan jenis ini

g Waterbath

Permasalahan

Pembersihan dan Perawatan

Thermostat

Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan

Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-

sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium

sesuai dengan petunjuk pabrik

Media pemanas dan Alat

Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya

kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi

dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih

(sabun deterjen yang biasa digunakan)

Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan

pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)

33

Uji Operasional

Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer

water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau

seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan

termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus

didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi

tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak

perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini

Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)

Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC

yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi

(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat

Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada

buku alat

Dokumentasi

Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam

bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang

terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse

but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi

Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian

dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan

deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat

h Pemanas Inkubator dan oven

pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama

di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan

reaksi dengan adanya pemanasan

Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya

cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah

terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan

Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang

dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah

34

pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam

besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita

bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu

Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur

Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk

mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan

i Mixer pengaduk

stirrer + heater

berbagai macam pengaduk magnet

Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu

dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah

alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan

dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika

listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil

35

ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang

asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk

menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk

(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan

ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert

pengaduk ultrasonic + heater

Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air

atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti

gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga

berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)

j Pelarut

Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari

suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan

komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut

zat yang dilarutkan dan zat padat

Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang

akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula

sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil

yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya

tidak tepat

36

Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam

bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk

kontak dengan komponen yang dilarutkan9

Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh

Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang

diinginkan

Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan

melarutkan ekstrak yang besar

Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair

pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi

Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang

besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi

Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara

kimia pada komponen bahan ekstraksi

Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat

karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan

distilasi dan rektifikasi

Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah

besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila

bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil

secara kimia dan fisik10

9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011

10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)

  • Terminologi Redoks
  • Sel Elektrokimia
  • Elektroda
Page 3: Teknologi Analisa Instrument 19 29

3

b Reflektrometri

Prinsip Reflectometry adalah teknik analitis untuk menyelidiki lapisan tipis

menggunakan efek pantulan eksternal total sinar-X pada pengukuran cahaya yang

dipantulkan dari permukaan atau antarmuka lapisan yang berbeda pada substrat

Setiap lapisan permukaan mencerminkan jumlah tertentu dari cahaya insiden

tergantung pada sifat optical lapisan Cahaya yang dipantulkan dari antarmuka

yang berbeda mengganggu dan terdeteksi oleh serat penerima Analisis dari

spektrum gangguan memberikan sifat karakteristik seperti ketebalan film atau

indeks bias Reflectometry diterapkan untuk mengkarakterisasi struktur tunggal

dan multi-layer dan lapisan dari antara banyak lainnya magnetik semikonduktor

dan bahan optik 3

Cara Kerja

Dalam percobaan reflektivitas refleksi sinar-X dari sampel diukur sekitar sudut

kritis Di bawah sudut kritis refleksi eksternal total sinar-X menembus hanya

beberapa nanometer ke dalam sampel Di atas sudut ini kedalaman penetrasi

meningkat pesat Pada antarmuka setiap tempat perubahan kerapatan elektron

bagian dari sinar X-ray tercermin Campur tangan ini X-ray balok sebagian

3 httpoldomt-instrumentscomapplicationsthin_film_measurementreflectometry_and_ellipsometryreflectometry_and_ellipsometry_frshtml

4

tercermin menciptakan pola osilasi diamati dalam percobaan reflektifitas Dari

kurva ini reflektifitas lapisan parameter seperti ketebalan dan kepadatan

antarmuka dan kekasaran permukaan dapat ditentukan tanpa kristalinitas dari

lapisan (kristal tunggal polikristal atau amorf)4

c Fluorometri

Prinsip

Cara mengukur kadar suatu zat berdasarkan sifat fluoresensi zat tersebut

Beberapa macam zat dalam larutan mengaborpsi cahaya dengan panjang

gelombang tertentu kemudian mengeluarkan cahaya lain dengan panjang

gelombang yang berbeda hal ini disebut fluoresensi

Beberapa macam zat organik dalam larutan dapat mengadakan fluoresensi dengan

sinar ultraviolet yang tidak terlihat mata karena gelombangnya terlalu pendek

untuk kemudian mengeluarkan cahaya dengan gelombang yang lebih panjang

yang dapat dilihat atau diukur Banyaknya cahaya yang dikeluarkan adalah

sepadan dengan kadar zat tersebut dalam larutan Sensitivitas dan slektivitasnya

lebih baik dibanding spektrofotometri UVVis

4 httpwwwpanalyticalcomindexcfmpid=145

5

Cara kerja

1 energi eksitasi disediakan oleh sumber cahaya

2 Cahaya melewati filter (eksitasi) primer sebelum memasuki

kompartemen sampel

3 Cahaya diserap oleh sampel

4 Setelah eksitasi dari substansi flurorescent kembali untuk

menurunkan energi dan cahaya dengan panjang gelombang yang lebih

panjang (Fluoresensi) dipancarkan

5 cahaya Fluroescent melewati filter sekunder (emisi) yang buram

terhadap cahaya melewati filter utama dan pada 90 derajat sudut ke

jalan cahaya utama

6 Jumlah cahaya yang melewati filter sekunder adalah diukur pada

sebuah photomultiplier5

5 MartonoEdhi2009Toksikologi insektisida topik IVhttpwwwedmartstaffugmacidsatoewarna=indexampwinoto=baseampaction=listmenuampskins=2ampid=372amptkt=4 diunduh tanggal 11 November 2011 pukul 1727

6

Gambar fluometer

d Nefelometri dan Turbidimetri

Prinsip Nefelometri

Nephelometry menitik beratkan pengukuran pada jumlah cahaya yang

disebarkan (scaterred) dari kuvet yang mengandung suspense partikel

dalam suatu cairan (solution)

Komponen-komponen dari nefelometer itu sama dengan komponen yang

terdapat pada spectrometer cahaya kecuali pada detector yang ditempatkan

pada sudut yangkhusus dari sumber cahaya

Detector merupakan sabuah tube fotomultiplier yang ditempatkan pada

suatu posisi untuk mendeteksi cahaya yang tersebar Detektor bisa

ditempatkan pada sudut 90o 70o or 37o tergantung pada sudut mana paling

banyak ditemukan cahaya yang disebarkan

Karena jumlah cahaya yang disebarkan jauh lebih besar daripada yang

diteruskandalam suspensi turbid maka nefelometri memiliki tingkat

sensitifitas yang lebih tinggi daripada turbidimetri

Jumlah cahaya yang disebarkan bergantung pada jumlah dan ukuran

partikel yang tersuspensi

Cara Kerja

7

Sebagian besar aplikasi klinis sumber cahayayang digunakan adalah

lampu tungsten dimana tungsten memberikan cahaya dalam daerah visible

Untuk snsitivitas yang lebih tinggi dan untuk aplikasi penentuan ukuran

dan jumlah partikel dalam suspense digunakan laser light nephelometer

Digunakan secara luas untuk menentukan konsentrasi zat yang tidak

diketahui dimana terdapat reaksi antigen-antibody seperti

o Penetuan immunoglobulin (total IgG IgE IgM IgA) di dalam

serum dan cairan bilogi lainnya

o Penentuan konsntrasi serum protein individu Hb Haptoglobin 1-

antitrypsin albumin (denganTransferring c-reaktif protein

menggunakan antibody spesifik untuk setiap protein)

o Penetuan ukuran dan jumlah partikel (dengan laser ndash

nephelometer)

Prinsip Turbidimetri Menghitung jumlah cahaya yang diteruskan (dan

mengkalkulasi jumlah cahaya yang diabsorbsi) oleh partikel dalam suspense

untuk menentukan konsentrasi substansi yang ingin dicari

Karena menggunakan jumlah cahaya yang diabsorbsi untuk pengukuran

konsentrasi maka jumlah cahaya yang diabsorbsi akan bergantung pada

1 Jumlah partikel

2 Ukuran partikel

Semakin besar dan banyak jumlah partikel maka jumlah cahaya yang diabsorbsi

akan semakin besar

Dan untuk penentuan kadarnya (detector) digunakan spektrofotometer cahaya

8

Cara kerja

Keterangan

Sejumlah cahaya ditembakkan dari sebuah sumber cahaya menuju

monokromator

Monokromator akan menguraikan cahaya dan meneruskannya menuju

cuvet yang berisikan suspensi sel

Ketika cahaya melewati cuvet maka terjadi tiga kemungkinan

1 Cahaya akan diserap sebagian oleh partikel tersuspensi

2 Sebagian cahaya diteruskan

3 dan sebagian lagi menyebar ke segala arah

Jumlah cahaya yang diserap akan sebanding dengan jumlah partikel

tersuspensi (konsentrasi sampel)

Pengukuran dilakukan dengan spektrofotometr (detektor)

e Refraktometri

Prinsip dan Cara Kerja

9

1 Dari gambar dibawah ini terdapat 3 bagian yaitu Sample Prisma dan

Papan Skala Refractive index prisma jauh lebih besar dibandingkan

dengan sample

2 Jika sample merupakan larutan dengan konsentrasi rendah maka sudut

refraksi akan lebar dikarenakan perbedaan refraksi dari prisma dan sample

besar Maka pada papan skala sinar ldquoardquo akan jatuh pada skala rendah

3 Jika sample merupakan larutan pekat konsentrasi tinggi maka sudut

refraksi akan kecil karena perbedaan refraksi prisma dan sample kecil

Pada gambar terlihar sinar ldquobrdquo jatuh pada skala besar

Dari penjelasan di atas jelas bahwa konsentrasi larutan akan berpengaruh secara

proporsional terhadap sudut refraksi Pada prakteknya Refractometer akan ditera

pada skala sesuai dengan penggunaannya Sebagai contoh Refractometer yang

dipakai untuk mengukur konsentrasi larutan gula akan ditera pada skala gula

Begitu juga dengan refractometer untuk larutan garam protein dll

Konsentrasi bahan terlarut sering dinyatakan dalam satuan Brix() yaitu

merupakan pronsentasi dari bahan terlarut dalam sample (larutan air) Kadar

bahan terlarut merupakan total dari semua bahan dalam air termasuk gula garam

protein asam dsb Pada dasarnya Brix() dinyatakan sebagai jumlah gram dari

cane sugar yang terdapat dalam larutan 100g cane sugar Jadi pada saat mengukur

larutan gula Brix() harus benar-benar tepat sesuai dengan konsentrasinya

f Osmometri

Osmometri adalah salah satu metode penentuan bobot molekul rata ndash rata jumlah

dengan prinsip osmosis Caranya pelarut akan dipisahkan dari larutan polimer

dengan menggunakan suatu penghalang sehingga hanya pelarut saja yang dapat

10

lewat sedangkan zat terlarut tertahan didalam penghalang yang dilengkapi dengan

membran semipermiabel

Untuk mendapatkan nilai bobot molekul rata - rata jumlah (Mn ) dilakukan

dengan menggunakan metode grafik yakni memplotkan 1049094C (tekanan osmotik

reduksi) ndash vs ndash konsentrasi Kelemahan metode osmometri ialah ada beberapa

spesi polimer yang tidak ikut terukur yakni spesi yang memiliki berat molekul

yang rendah

g Flowsitometri

Prinsip

- Sejumlah sel disuspensikan ke dalam suatu cairan konduktif

- Sel2 tersebut diatur sedemikian rupa (diberikan tekanan hydrodynamic

focussing) sehingga dapat melewati suatu lorong (apparatus) satu demi satu

- Ketika sel sampai di suatu titik di lorong tsb sel akan ditembak dengan sinar

laser (Light amplification by stimulating emmision of radiation)

- Lalu hasil temakan tadi akan dibaca oleh dua macam detector

Contoh Alat Cell Dyne

Cara Kerja

1 Ketik sampel ID

2 Homogenisasi sampel ke probe

3 Tekan tombolst art

4 Cell Dyne bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan

5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer

h Elektrokimia

Prinsip Proses elektrokimia melibatkan reaksi redoks dimana sebuah elektron

berpindah dari dan ke satu molekul atau ion dan mengubah tingkat oksidasinya

Reaksi semacam ini dapat berlangsung dengan adanya potensial (voltase) luar

atau denganpelepasan energi kimia

Cara Kerja

11

Terminologi Redoks

Bagi reaksi menjadi dua buah setengah reaksi masing-masing yang

mengalami oksidasi dan reduksi Seimbangkan atom dan muatan pada masing-

masing reaksi Mula-mula atom selain O dan H kemudian O lalu terakhir H

Muatan diseimbangkan dengan menambah elektron (e) disebelah kiri

untuk setengah reaksi reduksi dan disebelah kanan untuk setengah reaksi oksidasi

Kalikan masing2 setengah reaksi dengan bilangan bulat untuk menyeimbangkan

jumlah e yang diperoleh reduksi sama dengan elektron yang dilepas oksidasi

Jumlahkan kedua buah setengah reaksi tersebut

Periksa apakah atom dan muatan sudah seimbang

Sel Elektrokimia

Sel Volta (sel galvani) memanfaatkan reaksi spontan (∆G lt 0) untuk

membangkitkan energi listrik selisih energi reaktan (tinggi) dengan produk

(rendah) diubah menjadi energi listrik Sistem reaksi melakukan kerja terhadap

lingkungan Sel Elektrolisa memanfaatkan energi listrik untuk menjalankan reaksi

Zn --gt Zn2+ + 2e-

Cu2+ + 2e- --gt Cu

Zn

Zn2+ ions

Cu

Cu2+ ions

wire

saltbridge

electrons

Zn

Zn2+ ions

Cu

Cu2+ ions

wire

saltbridge

electrons

12

non spontan (∆G gt 0) lingkungan melakukan kerja terhadap sistem Kedua tipe sel

menggunakan elektroda yaitu zat yang menghantarkan listrik antara sel dan

lingkungan dan dicelupkan dalam elektrolit (campuran ion) yang terlibat dalam

reaksi atau yang membawa muatan

Elektroda

Elektroda terbagi menjadi dua jenis yaitu anoda dan katoda Setengah

reaksi oksidasi terjadi di anoda Elektron diberikan oleh senyawa teroksidasi (zat

pereduksi) dan meninggalkan sel melalui anoda Setengah reaksi reduksi terjadi di

katoda Elektron diambil oleh senyawa tereduksi (zat pengoksidasi) dan masuk sel

melalui katoda

Sel Galvani

Pada elektrolisis energi listrik diubah menjadi energi kimia Pada sel

galvani terjadi sebaliknya yaitu energi kimia diubah menjadi energi listrik Sel

Galvani disebut juga sel kimia

Sel Galvani dipakai sebagai sumber listrik untuk penerangan pemanasan

menjalankan motor dan sebagainya Sel Galvani atau sel kimia dapat dibedakan

menjadi sel kimia dengan transference dan sel kimia tanpa transference6

i Konduktansi

Prinsip Konduktansi adalah ukuran kemampuan suatu bahan untuk

menghantarkan arus listrik Jika dua plat yang diletakkan dalam suatu larutan

diberi beda potensial listrik (normalnya berbentuk sinusioda) maka pada plat

tersebut akan mengalir arus listrik Konduktansi suatu larutan akan sebanding

dengan konsentrasi ion-ion dalam larutan tersebut

Contoh alat BECKMAN CONDENSATE ndashREBOILER ANALYZER

Cara kerja

6 Ensiklopedi Indonesia 1992 Penerbit PT Ichtiar Baru Van Hoeve Jakarta PT Intermasa Jakarta

13

Instrumen Beckman tipe CH16-RB ini sebenarnya dimaksudkan untuk melakukan

analisis terhadap zat di dalam air condensate-reboiler tetapi cara kerjanya

berdasarkan pada periksaan konduktivitas Yang ingin diketahui dengan instrumen

ini antara lain ialah kandungan zat padat yang terlarut atau karbon dioksida dalam

contoh air murni misalkan steam condensate

Prinsip kerjanya adalah mengukur konduktansi contoh air tersebut Air yang

betul-betul murni mempunyai konduktansi yang berbeda dengan air yang dilarut

zat lain Dengan menghitung perbedaan konduktansi yang terdapat konsentrasi

zat yang terlarut dapat disimpulkan

Instrumen ini dilengkapi dengan tiga sel konduktivitas Hasil pengukuran

konduktansi pada

- Cell pertama digabungkan dengan hasil pengukuan pH dan temperatur dari

air yang masuk (influent) Dengan membandingkan hasil pengukuran tersebut

dengan tabel acuan kandungan CO2 dan NH3 dalam air dapat diketahui

- Cell kedua digunakan untuk pengukuran yang serupa dan hasilnya

dibandingkan dengan hasil dari sel pertama untuk mengetahui apakah resin dalam

sel sudah aus

- Pembacaan dari Cell ketiga dimaksud untuk mengetahui kandungan khlorida

atau jumlah anion (ion negatif) didalam contoh Caranya adalah dengan bantuan

tabel 833 dan tabel 834

Tabel 833 Konduktansi air murni pada titik didik air pada tekanan atmosfir untuk

beberapa ketinggian dari muka laut

ketinggian

(meter)

Tekanan

atmosfir

(mm Hg)

Titik

didih

air

(0C)

Temp

electroda (0C)

Konduktan

si Air

(S)

0 760 100 987 077

153 754 998 985 077

14

305 741 993 98 076

915 689 973 96 073

1525 639 953 94 069

2135 593 932 919 065

3050 529 902 889 06

4575 434 85 837 053

6100 353 80 787 046

Dalam tabel 833 yang diambil dari menual instrumen telah dugunakan satuan

(S) untuk konduktansi yaitu micro-siemenscm yang sama dengan

micro-ohmcm Perhatikan juga bahwa temperatur electroda melalui 13 0C

dibawah titik didih air Sebenarnya ini merupakan harga tipikal yang (banyak

dicapai tetapi tidak selalu) karena kehilangan panas antara air dan electroda

dipengaruhi pula oleh antara lain temperatur udara sekeliling yang dapat berubah-

ubah

Contoh pemakaian tabel 833 dan 834 ialah sebagai berikut Misalnya pada sel

konduktivitas ketiga yang diukur ialah temperatur 96 0C dan conduktansi 0795

(S) Menurut tabel 833 temperatur air sama dengan 963 0C dan konduktansi

seharusnya 0725 (S) Berarti 007 (S) yang disebabkan oleh adanya ion

khorida Berdasarkan Tabel 834 kenaikan sebesar ini disebabkan oleh 7 PPB ion

kkhlorida Jadi konsentrasi ion kkhlorida dalam air ialah 7 PPB

Sebagai contoh yang kedua seandainya terdapat hasil pengukuran temperatur

985 0C dan konduktansi 096 (S) pada sel konduktivitas ketiga Berdasarkan

Tabel 833 konduktansi seharusnya ialah 077 (S) maka menurut tabel 934

dalam air terdapat 17 PPB ion khlorida

Tabel 934 PBB ialah singkatan dari part per bellion yang konsentrasi

dinyatakan dalam bagian per satu milyar (satu milyard ialah seribu juta)

15

Kenaikan

Konduktansi

(S)

Kosentrasi

Ion

Klorida

(PPB)

Kenaikan

Konduktansi

(S)

Kosentrasi

Ion

Klorida

(PPB)

0 0 012 12

001 1 013 13

002 2 014 14

003 3 015 15

004 4 016 16

005 5 017 17

006 6 018 18

007 7 019 19

008 8 02 20

009 9 021 21

01 10 022 22

011 11 023 23

j Impedansi

Prinsip Sel melewati apenture sehingga aliran sel menyebabkan perubahan

hambatan elektrik yang akan dihubungkan sebagai voltage pulpes Ukuran

pulpes yang dikeluarkan cell propotional sengan volume cell

Contoh Alat Sysmex KX-21

Cara Kerja

1 Ketik sampel ID

2 Homogenisasi sampel ke probe

3 Tekan tombolst art

4 KX-21 bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan

5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer

k Elektroforesa dan Densitometri

16

Elektroforesa

Prinsip Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada

suatu medan listrik Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik

tergantung pada muatan bentuk dan ukuran

Contoh Alat PCR Convensional

Cara Kerja

Densitometri

Prinsip Densitometri merupakan metode analisis instrumental yang didasarkan

pada interaksi radiasi elektromagnetik dengan analit yang merupakan bercak pada

Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Densitometri dimaksudkan untuk analisis

kuantitatif analit dengan kadar kecil yang sebelumnya dilakukan pemisahan

dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT)

Contoh Alat Densitometer

Cara Kerja Bercak dari Kromatografi Lapis Tipis diperiksa dengan

densitometer

17

l Isoelektrik focus

Prinsip Dalam gradien pH komponen-komponen sampel bermigrasi ke arah

anoda atau katoda ke nilai pH di mana biaya bersih adalah nol poin isoelektrik

mereka (PI)

Contoh Alat Alat Elektroforesis Protein

Cara Kerja

1 SIAPKAN gel

1 Untuk merumuskan solusi gel larutkan 4g urea dalam 3 ml H 2 O

+ 1ml ProtoGel Hangat untuk 37 deg C jika diperlukan De-gas

untuk 10 menit di bawah aspirasi

2 Tambahkan 150μl NP-40 deterjen dan ampholytes 04ml

campuran dan menyaring melalui filter 022m

3 Tambahkan 30μl 10 Amonium persulfat dan 3μl dari TEMED

Aduk rata dan tempat solusi dalam jarum suntik 10 ml dengan

jarum 22ga asalkan tabung gel

Masukkan jarum ke dalam tabung gel sampai mencapai bagian

bawah dan mengisi tabung menarik jarum dengan meningkatnya

kadar cairan Gunakan jarum untuk mengusir semua gelembung

Biarkan gel untuk polimerisasi selama minimal 2 jam

2 SIAPKAN SAMPEL

1 Untuk setiap gram jaringan tambahkan 15ml buffer sampel

9M Urea

4 NP-40

2 Ampholytes (pH 9-11)

2 Mercaptoethanol

pHgt 9 dengan NaOH

2 Menghomogenkan jika perlu Inkubasi pada suhu kamar selama 10

menit kemudian centrifuge selama 1 jam pada 100000 g Hapus

supernatan tanpa mengganggu pelet yang berisi bahan-bahan

cenderung menyumbat gel IEF

18

3 RUNNING

1 Isi tangki bawah dengan asam fosfat 01 Tempatkan gel dalam

aparatus dan mengisi tangki atas dengan NaOH 20mm Gunakan

alat suntik untuk mengusir semua gelembung dari dalam tabung

gel Setiap gelembung dalam tabung akan mendistorsi medan

listrik dan mencegah gel dari benar-benar fokus selama

menjalankan

2 Sampel disiapkan seperti di atas dapat dimuat oleh lapisan ke

bagian atas gel Jalankan pada 500-700V (tergantung pada

peralatan yang digunakan) untuk 16-24 jam Pada akhir

menjalankan menandai akhir atas gel masing-masing dengan

sejumlah kecil biru bromophenol

4 POST elektroforesis

Gel IEF mungkin coomassie ternoda tetapi yang paling sering mereka

dimuat ke HALAMAN SDS gel untuk analisis dimensi kedua

Mengekstrusi gel dengan menerapkan tekanan pada salah satu ujung

tabung dengan pipet atau jarum suntik sambil memegang ujung lain

melalui botol atau nampan Extruded gel dapat dibekukan pada -70 deg C

untuk analisa di kemudian hari

5 LOADING AN IEF GEL PADA Sebuah SLAB DIMENSI KEDUA

1 Tempatkan gel IEF dalam larutan 20 gliserol 4 SDS dan

250mm Tris -HCl pH 68 dengan 1 mercaptoethanol

ditambahkan hanya sebelum digunakan Menetaskan gel dalam

larutan selama 5-10 menit

2 Larutkan 01g agarosa dalam 20ml dari Tris-glisin-SDS penyangga

Panaskan sampai agarosa meleleh

Overlay gel dimensi kedua dengan 1-2 mm agarosa tempat gel dimensi pertama

atas agarosa berhati-hati tidak untuk menjebak setiap gelembung udara Overlay

gel dengan yang lain 1-2mm dari agarosa solusi dan menjalankan gel dimensi

kedua

19

m Kromatografi

Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu

Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam

dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan

melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase

diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan

bergerak lebih cepat

Contoh alat Kromatografi gas

Cara kerja

Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa

diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi

suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau

larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro

Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi

Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari

penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi

(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada

kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah

puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara

kwantitatif

n Spektrofotometri masa

Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian

memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge

ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil

senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa

(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi

Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M

memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau

parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang

membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena

20

M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron

yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya

(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)

Cara Kerja

Gambar cara kerja spektrofotometer masa

Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi

tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi

(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian

dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet

melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan

mengalami pembelokan yang bergantung pada

1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial

listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil

pembelokan

2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan

3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil

pembelokan

4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan

Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom

tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan

listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak

bermuatan (netral) tidak dibelokkan

Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa

21

1 Tahap pertama Ionisasi

Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut

supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya

membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak

pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu

bekerja hanya dengan ion positif

2 Tahap kedua Percepatan

Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang

sama

3 Tahap ketiga Pembelokan

Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan

yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan

semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan

positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf

pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan

semakin besar

4 Tahap keempat Pendeteksian

Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara

elektrik7

Diagram alat spektrometer massa

7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom

22

o ldquoScintilation Counterrdquo

Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)

dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di

antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa

organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair

Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari

antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier

dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel

bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel

dan pengukuran energi radiasi insiden8

Ilustrasi Cara Kerja

Gambar Scintilation Counter

Gambar Scintilation Counter

8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9

23

p Elektroforesa kafiler

Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal

tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-

partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)

Contoh alat Elektroforesa kafiler

Cara kerja

Proses Elektroforesis Kapiler

Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah

1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya

dari luar)

2 Dua buah elektroda

3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)

4 Detector (sinar UV)

5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya

24

Gambar Alat elektroforesis kapiler

Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan

untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang

mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic

mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)

vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)

Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah

Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan

jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara

kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler

tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang

pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang

25

ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan

adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk

menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees

panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa

tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat

q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir

Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak

jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti

seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan

alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa

tidak bersifat magnet

Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)

ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet

luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan

terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan

keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah

dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya

tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan

E = γhH2π(134)

H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ

tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk

proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)

Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan

perbedaan energi E yakni

E = hν (135)

inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi

(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi

(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)

26

II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum

a Bahan kimia

Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk

memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti

1 Perencanaan analisis

Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua

hal berikut ini

- Informasi analisis apa yang diperlukan

Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil

analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis

- Metode analisis yang harus digunakan

Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian

tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih

metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu

2 Pengambilan sampel (sampling)

Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara

representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara

keseluruhan tidak homogen

3 Persiapan sampel untuk analisis

4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan

sampel

Pengeringan sampel

Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel

dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel

Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash

110oC sampai mencapai berat konstan

Penimbangan atau pengukuran volume sampel

Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara

kuntitatif berat atau volume sampel

Pelarutan sampel

27

Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan

sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan

menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam

campuran) serta peleburan

5 Pemisahan senyawa pengganggu

Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau

senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif

karena adanya unsur atau senyawa pengganggu

Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel

yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan

unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah

ekstraksi pelarut dan kromatografi

6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui

Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar

unsursenyawa

7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis

Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan

perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk

memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume

sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran

Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan

ketelitiannya

Metode Dalam Analisis Kimia

Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional

maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut

Gravimetri

Titrasi (volumetri)

meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi

reduksi

Ekstraksi

Kromatogarfi

28

Elektro analisiskimia

meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri

Spektrofotometri

meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra

merah (IR) serapan atom

b Air

Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang

paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya

Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen

dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion

dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion

tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk

larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa

polar

Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya

akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air

ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal

sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan

minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang

Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen

nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya

tarik dan tolak antara air dan gas

Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan

melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam

kehidupan sehari-hari

Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air

dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita

karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair

Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup

rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius

hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal

29

Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel

bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat

melayang diatas permukaan air

Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel

seperti pada selulosa

Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan

adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu

kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa

dipakai untuk minum mandi dll

Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada

senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa

yang dapat menggantikan kedudukan air

c Penimbangan

Pengontrolan Timbangan

Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang

atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan

berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum

pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan

sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)

Penanganan Timbangan

Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-

waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika

menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur

temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda

hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan

Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo

harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi

Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga

timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus

melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan

ruang kerja

30

Membersihkan Timbangan

Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali

selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan

menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan

secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)

timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan

menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan

etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah

dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan

d Alat-alat gelas dan plastic

Permasalahan Alat-alat gelas

Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi

Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim

Permasalahan Alat-alat plastic

Tidak tahan panas dalam suhu tinggi

Susah dicuci

Sekali pakai disposible

Tidak Inert

e Alat-alat volumetric

Harus dikalibrasi secara berkala

Mudah pecah dari bahan gelas

Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam

pengukuran kwantitatif

f Termometer

Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital

Kesalahan Termometer Digital

31

Ketidakpastian Termometer Digital

Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari

besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian

yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian

Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal

Faktor - Faktor Ketidakpastian

Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu

perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam

pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan

Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah

yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)

yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan

sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan

perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya

Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis

besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak

Ketidakpastian bersistem

Kesalahan kalibrasi

Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat

itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran

Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum

penunjuk alat ukur

Kesalahan komponen alat

Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering

dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat

yang bergerak

Paralaks

Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak

Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh

32

Frekuensi tegangan listrik

Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki

Landasan yang bergetar

Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur

Keterbatasan dari pengamat sendiri

Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam

menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua

golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan

yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan

Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang

menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi

merupakan kesalahan jenis ini

g Waterbath

Permasalahan

Pembersihan dan Perawatan

Thermostat

Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan

Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-

sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium

sesuai dengan petunjuk pabrik

Media pemanas dan Alat

Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya

kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi

dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih

(sabun deterjen yang biasa digunakan)

Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan

pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)

33

Uji Operasional

Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer

water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau

seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan

termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus

didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi

tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak

perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini

Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)

Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC

yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi

(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat

Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada

buku alat

Dokumentasi

Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam

bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang

terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse

but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi

Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian

dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan

deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat

h Pemanas Inkubator dan oven

pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama

di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan

reaksi dengan adanya pemanasan

Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya

cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah

terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan

Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang

dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah

34

pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam

besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita

bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu

Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur

Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk

mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan

i Mixer pengaduk

stirrer + heater

berbagai macam pengaduk magnet

Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu

dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah

alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan

dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika

listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil

35

ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang

asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk

menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk

(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan

ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert

pengaduk ultrasonic + heater

Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air

atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti

gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga

berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)

j Pelarut

Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari

suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan

komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut

zat yang dilarutkan dan zat padat

Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang

akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula

sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil

yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya

tidak tepat

36

Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam

bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk

kontak dengan komponen yang dilarutkan9

Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh

Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang

diinginkan

Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan

melarutkan ekstrak yang besar

Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair

pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi

Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang

besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi

Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara

kimia pada komponen bahan ekstraksi

Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat

karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan

distilasi dan rektifikasi

Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah

besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila

bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil

secara kimia dan fisik10

9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011

10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)

  • Terminologi Redoks
  • Sel Elektrokimia
  • Elektroda
Page 4: Teknologi Analisa Instrument 19 29

4

tercermin menciptakan pola osilasi diamati dalam percobaan reflektifitas Dari

kurva ini reflektifitas lapisan parameter seperti ketebalan dan kepadatan

antarmuka dan kekasaran permukaan dapat ditentukan tanpa kristalinitas dari

lapisan (kristal tunggal polikristal atau amorf)4

c Fluorometri

Prinsip

Cara mengukur kadar suatu zat berdasarkan sifat fluoresensi zat tersebut

Beberapa macam zat dalam larutan mengaborpsi cahaya dengan panjang

gelombang tertentu kemudian mengeluarkan cahaya lain dengan panjang

gelombang yang berbeda hal ini disebut fluoresensi

Beberapa macam zat organik dalam larutan dapat mengadakan fluoresensi dengan

sinar ultraviolet yang tidak terlihat mata karena gelombangnya terlalu pendek

untuk kemudian mengeluarkan cahaya dengan gelombang yang lebih panjang

yang dapat dilihat atau diukur Banyaknya cahaya yang dikeluarkan adalah

sepadan dengan kadar zat tersebut dalam larutan Sensitivitas dan slektivitasnya

lebih baik dibanding spektrofotometri UVVis

4 httpwwwpanalyticalcomindexcfmpid=145

5

Cara kerja

1 energi eksitasi disediakan oleh sumber cahaya

2 Cahaya melewati filter (eksitasi) primer sebelum memasuki

kompartemen sampel

3 Cahaya diserap oleh sampel

4 Setelah eksitasi dari substansi flurorescent kembali untuk

menurunkan energi dan cahaya dengan panjang gelombang yang lebih

panjang (Fluoresensi) dipancarkan

5 cahaya Fluroescent melewati filter sekunder (emisi) yang buram

terhadap cahaya melewati filter utama dan pada 90 derajat sudut ke

jalan cahaya utama

6 Jumlah cahaya yang melewati filter sekunder adalah diukur pada

sebuah photomultiplier5

5 MartonoEdhi2009Toksikologi insektisida topik IVhttpwwwedmartstaffugmacidsatoewarna=indexampwinoto=baseampaction=listmenuampskins=2ampid=372amptkt=4 diunduh tanggal 11 November 2011 pukul 1727

6

Gambar fluometer

d Nefelometri dan Turbidimetri

Prinsip Nefelometri

Nephelometry menitik beratkan pengukuran pada jumlah cahaya yang

disebarkan (scaterred) dari kuvet yang mengandung suspense partikel

dalam suatu cairan (solution)

Komponen-komponen dari nefelometer itu sama dengan komponen yang

terdapat pada spectrometer cahaya kecuali pada detector yang ditempatkan

pada sudut yangkhusus dari sumber cahaya

Detector merupakan sabuah tube fotomultiplier yang ditempatkan pada

suatu posisi untuk mendeteksi cahaya yang tersebar Detektor bisa

ditempatkan pada sudut 90o 70o or 37o tergantung pada sudut mana paling

banyak ditemukan cahaya yang disebarkan

Karena jumlah cahaya yang disebarkan jauh lebih besar daripada yang

diteruskandalam suspensi turbid maka nefelometri memiliki tingkat

sensitifitas yang lebih tinggi daripada turbidimetri

Jumlah cahaya yang disebarkan bergantung pada jumlah dan ukuran

partikel yang tersuspensi

Cara Kerja

7

Sebagian besar aplikasi klinis sumber cahayayang digunakan adalah

lampu tungsten dimana tungsten memberikan cahaya dalam daerah visible

Untuk snsitivitas yang lebih tinggi dan untuk aplikasi penentuan ukuran

dan jumlah partikel dalam suspense digunakan laser light nephelometer

Digunakan secara luas untuk menentukan konsentrasi zat yang tidak

diketahui dimana terdapat reaksi antigen-antibody seperti

o Penetuan immunoglobulin (total IgG IgE IgM IgA) di dalam

serum dan cairan bilogi lainnya

o Penentuan konsntrasi serum protein individu Hb Haptoglobin 1-

antitrypsin albumin (denganTransferring c-reaktif protein

menggunakan antibody spesifik untuk setiap protein)

o Penetuan ukuran dan jumlah partikel (dengan laser ndash

nephelometer)

Prinsip Turbidimetri Menghitung jumlah cahaya yang diteruskan (dan

mengkalkulasi jumlah cahaya yang diabsorbsi) oleh partikel dalam suspense

untuk menentukan konsentrasi substansi yang ingin dicari

Karena menggunakan jumlah cahaya yang diabsorbsi untuk pengukuran

konsentrasi maka jumlah cahaya yang diabsorbsi akan bergantung pada

1 Jumlah partikel

2 Ukuran partikel

Semakin besar dan banyak jumlah partikel maka jumlah cahaya yang diabsorbsi

akan semakin besar

Dan untuk penentuan kadarnya (detector) digunakan spektrofotometer cahaya

8

Cara kerja

Keterangan

Sejumlah cahaya ditembakkan dari sebuah sumber cahaya menuju

monokromator

Monokromator akan menguraikan cahaya dan meneruskannya menuju

cuvet yang berisikan suspensi sel

Ketika cahaya melewati cuvet maka terjadi tiga kemungkinan

1 Cahaya akan diserap sebagian oleh partikel tersuspensi

2 Sebagian cahaya diteruskan

3 dan sebagian lagi menyebar ke segala arah

Jumlah cahaya yang diserap akan sebanding dengan jumlah partikel

tersuspensi (konsentrasi sampel)

Pengukuran dilakukan dengan spektrofotometr (detektor)

e Refraktometri

Prinsip dan Cara Kerja

9

1 Dari gambar dibawah ini terdapat 3 bagian yaitu Sample Prisma dan

Papan Skala Refractive index prisma jauh lebih besar dibandingkan

dengan sample

2 Jika sample merupakan larutan dengan konsentrasi rendah maka sudut

refraksi akan lebar dikarenakan perbedaan refraksi dari prisma dan sample

besar Maka pada papan skala sinar ldquoardquo akan jatuh pada skala rendah

3 Jika sample merupakan larutan pekat konsentrasi tinggi maka sudut

refraksi akan kecil karena perbedaan refraksi prisma dan sample kecil

Pada gambar terlihar sinar ldquobrdquo jatuh pada skala besar

Dari penjelasan di atas jelas bahwa konsentrasi larutan akan berpengaruh secara

proporsional terhadap sudut refraksi Pada prakteknya Refractometer akan ditera

pada skala sesuai dengan penggunaannya Sebagai contoh Refractometer yang

dipakai untuk mengukur konsentrasi larutan gula akan ditera pada skala gula

Begitu juga dengan refractometer untuk larutan garam protein dll

Konsentrasi bahan terlarut sering dinyatakan dalam satuan Brix() yaitu

merupakan pronsentasi dari bahan terlarut dalam sample (larutan air) Kadar

bahan terlarut merupakan total dari semua bahan dalam air termasuk gula garam

protein asam dsb Pada dasarnya Brix() dinyatakan sebagai jumlah gram dari

cane sugar yang terdapat dalam larutan 100g cane sugar Jadi pada saat mengukur

larutan gula Brix() harus benar-benar tepat sesuai dengan konsentrasinya

f Osmometri

Osmometri adalah salah satu metode penentuan bobot molekul rata ndash rata jumlah

dengan prinsip osmosis Caranya pelarut akan dipisahkan dari larutan polimer

dengan menggunakan suatu penghalang sehingga hanya pelarut saja yang dapat

10

lewat sedangkan zat terlarut tertahan didalam penghalang yang dilengkapi dengan

membran semipermiabel

Untuk mendapatkan nilai bobot molekul rata - rata jumlah (Mn ) dilakukan

dengan menggunakan metode grafik yakni memplotkan 1049094C (tekanan osmotik

reduksi) ndash vs ndash konsentrasi Kelemahan metode osmometri ialah ada beberapa

spesi polimer yang tidak ikut terukur yakni spesi yang memiliki berat molekul

yang rendah

g Flowsitometri

Prinsip

- Sejumlah sel disuspensikan ke dalam suatu cairan konduktif

- Sel2 tersebut diatur sedemikian rupa (diberikan tekanan hydrodynamic

focussing) sehingga dapat melewati suatu lorong (apparatus) satu demi satu

- Ketika sel sampai di suatu titik di lorong tsb sel akan ditembak dengan sinar

laser (Light amplification by stimulating emmision of radiation)

- Lalu hasil temakan tadi akan dibaca oleh dua macam detector

Contoh Alat Cell Dyne

Cara Kerja

1 Ketik sampel ID

2 Homogenisasi sampel ke probe

3 Tekan tombolst art

4 Cell Dyne bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan

5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer

h Elektrokimia

Prinsip Proses elektrokimia melibatkan reaksi redoks dimana sebuah elektron

berpindah dari dan ke satu molekul atau ion dan mengubah tingkat oksidasinya

Reaksi semacam ini dapat berlangsung dengan adanya potensial (voltase) luar

atau denganpelepasan energi kimia

Cara Kerja

11

Terminologi Redoks

Bagi reaksi menjadi dua buah setengah reaksi masing-masing yang

mengalami oksidasi dan reduksi Seimbangkan atom dan muatan pada masing-

masing reaksi Mula-mula atom selain O dan H kemudian O lalu terakhir H

Muatan diseimbangkan dengan menambah elektron (e) disebelah kiri

untuk setengah reaksi reduksi dan disebelah kanan untuk setengah reaksi oksidasi

Kalikan masing2 setengah reaksi dengan bilangan bulat untuk menyeimbangkan

jumlah e yang diperoleh reduksi sama dengan elektron yang dilepas oksidasi

Jumlahkan kedua buah setengah reaksi tersebut

Periksa apakah atom dan muatan sudah seimbang

Sel Elektrokimia

Sel Volta (sel galvani) memanfaatkan reaksi spontan (∆G lt 0) untuk

membangkitkan energi listrik selisih energi reaktan (tinggi) dengan produk

(rendah) diubah menjadi energi listrik Sistem reaksi melakukan kerja terhadap

lingkungan Sel Elektrolisa memanfaatkan energi listrik untuk menjalankan reaksi

Zn --gt Zn2+ + 2e-

Cu2+ + 2e- --gt Cu

Zn

Zn2+ ions

Cu

Cu2+ ions

wire

saltbridge

electrons

Zn

Zn2+ ions

Cu

Cu2+ ions

wire

saltbridge

electrons

12

non spontan (∆G gt 0) lingkungan melakukan kerja terhadap sistem Kedua tipe sel

menggunakan elektroda yaitu zat yang menghantarkan listrik antara sel dan

lingkungan dan dicelupkan dalam elektrolit (campuran ion) yang terlibat dalam

reaksi atau yang membawa muatan

Elektroda

Elektroda terbagi menjadi dua jenis yaitu anoda dan katoda Setengah

reaksi oksidasi terjadi di anoda Elektron diberikan oleh senyawa teroksidasi (zat

pereduksi) dan meninggalkan sel melalui anoda Setengah reaksi reduksi terjadi di

katoda Elektron diambil oleh senyawa tereduksi (zat pengoksidasi) dan masuk sel

melalui katoda

Sel Galvani

Pada elektrolisis energi listrik diubah menjadi energi kimia Pada sel

galvani terjadi sebaliknya yaitu energi kimia diubah menjadi energi listrik Sel

Galvani disebut juga sel kimia

Sel Galvani dipakai sebagai sumber listrik untuk penerangan pemanasan

menjalankan motor dan sebagainya Sel Galvani atau sel kimia dapat dibedakan

menjadi sel kimia dengan transference dan sel kimia tanpa transference6

i Konduktansi

Prinsip Konduktansi adalah ukuran kemampuan suatu bahan untuk

menghantarkan arus listrik Jika dua plat yang diletakkan dalam suatu larutan

diberi beda potensial listrik (normalnya berbentuk sinusioda) maka pada plat

tersebut akan mengalir arus listrik Konduktansi suatu larutan akan sebanding

dengan konsentrasi ion-ion dalam larutan tersebut

Contoh alat BECKMAN CONDENSATE ndashREBOILER ANALYZER

Cara kerja

6 Ensiklopedi Indonesia 1992 Penerbit PT Ichtiar Baru Van Hoeve Jakarta PT Intermasa Jakarta

13

Instrumen Beckman tipe CH16-RB ini sebenarnya dimaksudkan untuk melakukan

analisis terhadap zat di dalam air condensate-reboiler tetapi cara kerjanya

berdasarkan pada periksaan konduktivitas Yang ingin diketahui dengan instrumen

ini antara lain ialah kandungan zat padat yang terlarut atau karbon dioksida dalam

contoh air murni misalkan steam condensate

Prinsip kerjanya adalah mengukur konduktansi contoh air tersebut Air yang

betul-betul murni mempunyai konduktansi yang berbeda dengan air yang dilarut

zat lain Dengan menghitung perbedaan konduktansi yang terdapat konsentrasi

zat yang terlarut dapat disimpulkan

Instrumen ini dilengkapi dengan tiga sel konduktivitas Hasil pengukuran

konduktansi pada

- Cell pertama digabungkan dengan hasil pengukuan pH dan temperatur dari

air yang masuk (influent) Dengan membandingkan hasil pengukuran tersebut

dengan tabel acuan kandungan CO2 dan NH3 dalam air dapat diketahui

- Cell kedua digunakan untuk pengukuran yang serupa dan hasilnya

dibandingkan dengan hasil dari sel pertama untuk mengetahui apakah resin dalam

sel sudah aus

- Pembacaan dari Cell ketiga dimaksud untuk mengetahui kandungan khlorida

atau jumlah anion (ion negatif) didalam contoh Caranya adalah dengan bantuan

tabel 833 dan tabel 834

Tabel 833 Konduktansi air murni pada titik didik air pada tekanan atmosfir untuk

beberapa ketinggian dari muka laut

ketinggian

(meter)

Tekanan

atmosfir

(mm Hg)

Titik

didih

air

(0C)

Temp

electroda (0C)

Konduktan

si Air

(S)

0 760 100 987 077

153 754 998 985 077

14

305 741 993 98 076

915 689 973 96 073

1525 639 953 94 069

2135 593 932 919 065

3050 529 902 889 06

4575 434 85 837 053

6100 353 80 787 046

Dalam tabel 833 yang diambil dari menual instrumen telah dugunakan satuan

(S) untuk konduktansi yaitu micro-siemenscm yang sama dengan

micro-ohmcm Perhatikan juga bahwa temperatur electroda melalui 13 0C

dibawah titik didih air Sebenarnya ini merupakan harga tipikal yang (banyak

dicapai tetapi tidak selalu) karena kehilangan panas antara air dan electroda

dipengaruhi pula oleh antara lain temperatur udara sekeliling yang dapat berubah-

ubah

Contoh pemakaian tabel 833 dan 834 ialah sebagai berikut Misalnya pada sel

konduktivitas ketiga yang diukur ialah temperatur 96 0C dan conduktansi 0795

(S) Menurut tabel 833 temperatur air sama dengan 963 0C dan konduktansi

seharusnya 0725 (S) Berarti 007 (S) yang disebabkan oleh adanya ion

khorida Berdasarkan Tabel 834 kenaikan sebesar ini disebabkan oleh 7 PPB ion

kkhlorida Jadi konsentrasi ion kkhlorida dalam air ialah 7 PPB

Sebagai contoh yang kedua seandainya terdapat hasil pengukuran temperatur

985 0C dan konduktansi 096 (S) pada sel konduktivitas ketiga Berdasarkan

Tabel 833 konduktansi seharusnya ialah 077 (S) maka menurut tabel 934

dalam air terdapat 17 PPB ion khlorida

Tabel 934 PBB ialah singkatan dari part per bellion yang konsentrasi

dinyatakan dalam bagian per satu milyar (satu milyard ialah seribu juta)

15

Kenaikan

Konduktansi

(S)

Kosentrasi

Ion

Klorida

(PPB)

Kenaikan

Konduktansi

(S)

Kosentrasi

Ion

Klorida

(PPB)

0 0 012 12

001 1 013 13

002 2 014 14

003 3 015 15

004 4 016 16

005 5 017 17

006 6 018 18

007 7 019 19

008 8 02 20

009 9 021 21

01 10 022 22

011 11 023 23

j Impedansi

Prinsip Sel melewati apenture sehingga aliran sel menyebabkan perubahan

hambatan elektrik yang akan dihubungkan sebagai voltage pulpes Ukuran

pulpes yang dikeluarkan cell propotional sengan volume cell

Contoh Alat Sysmex KX-21

Cara Kerja

1 Ketik sampel ID

2 Homogenisasi sampel ke probe

3 Tekan tombolst art

4 KX-21 bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan

5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer

k Elektroforesa dan Densitometri

16

Elektroforesa

Prinsip Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada

suatu medan listrik Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik

tergantung pada muatan bentuk dan ukuran

Contoh Alat PCR Convensional

Cara Kerja

Densitometri

Prinsip Densitometri merupakan metode analisis instrumental yang didasarkan

pada interaksi radiasi elektromagnetik dengan analit yang merupakan bercak pada

Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Densitometri dimaksudkan untuk analisis

kuantitatif analit dengan kadar kecil yang sebelumnya dilakukan pemisahan

dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT)

Contoh Alat Densitometer

Cara Kerja Bercak dari Kromatografi Lapis Tipis diperiksa dengan

densitometer

17

l Isoelektrik focus

Prinsip Dalam gradien pH komponen-komponen sampel bermigrasi ke arah

anoda atau katoda ke nilai pH di mana biaya bersih adalah nol poin isoelektrik

mereka (PI)

Contoh Alat Alat Elektroforesis Protein

Cara Kerja

1 SIAPKAN gel

1 Untuk merumuskan solusi gel larutkan 4g urea dalam 3 ml H 2 O

+ 1ml ProtoGel Hangat untuk 37 deg C jika diperlukan De-gas

untuk 10 menit di bawah aspirasi

2 Tambahkan 150μl NP-40 deterjen dan ampholytes 04ml

campuran dan menyaring melalui filter 022m

3 Tambahkan 30μl 10 Amonium persulfat dan 3μl dari TEMED

Aduk rata dan tempat solusi dalam jarum suntik 10 ml dengan

jarum 22ga asalkan tabung gel

Masukkan jarum ke dalam tabung gel sampai mencapai bagian

bawah dan mengisi tabung menarik jarum dengan meningkatnya

kadar cairan Gunakan jarum untuk mengusir semua gelembung

Biarkan gel untuk polimerisasi selama minimal 2 jam

2 SIAPKAN SAMPEL

1 Untuk setiap gram jaringan tambahkan 15ml buffer sampel

9M Urea

4 NP-40

2 Ampholytes (pH 9-11)

2 Mercaptoethanol

pHgt 9 dengan NaOH

2 Menghomogenkan jika perlu Inkubasi pada suhu kamar selama 10

menit kemudian centrifuge selama 1 jam pada 100000 g Hapus

supernatan tanpa mengganggu pelet yang berisi bahan-bahan

cenderung menyumbat gel IEF

18

3 RUNNING

1 Isi tangki bawah dengan asam fosfat 01 Tempatkan gel dalam

aparatus dan mengisi tangki atas dengan NaOH 20mm Gunakan

alat suntik untuk mengusir semua gelembung dari dalam tabung

gel Setiap gelembung dalam tabung akan mendistorsi medan

listrik dan mencegah gel dari benar-benar fokus selama

menjalankan

2 Sampel disiapkan seperti di atas dapat dimuat oleh lapisan ke

bagian atas gel Jalankan pada 500-700V (tergantung pada

peralatan yang digunakan) untuk 16-24 jam Pada akhir

menjalankan menandai akhir atas gel masing-masing dengan

sejumlah kecil biru bromophenol

4 POST elektroforesis

Gel IEF mungkin coomassie ternoda tetapi yang paling sering mereka

dimuat ke HALAMAN SDS gel untuk analisis dimensi kedua

Mengekstrusi gel dengan menerapkan tekanan pada salah satu ujung

tabung dengan pipet atau jarum suntik sambil memegang ujung lain

melalui botol atau nampan Extruded gel dapat dibekukan pada -70 deg C

untuk analisa di kemudian hari

5 LOADING AN IEF GEL PADA Sebuah SLAB DIMENSI KEDUA

1 Tempatkan gel IEF dalam larutan 20 gliserol 4 SDS dan

250mm Tris -HCl pH 68 dengan 1 mercaptoethanol

ditambahkan hanya sebelum digunakan Menetaskan gel dalam

larutan selama 5-10 menit

2 Larutkan 01g agarosa dalam 20ml dari Tris-glisin-SDS penyangga

Panaskan sampai agarosa meleleh

Overlay gel dimensi kedua dengan 1-2 mm agarosa tempat gel dimensi pertama

atas agarosa berhati-hati tidak untuk menjebak setiap gelembung udara Overlay

gel dengan yang lain 1-2mm dari agarosa solusi dan menjalankan gel dimensi

kedua

19

m Kromatografi

Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu

Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam

dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan

melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase

diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan

bergerak lebih cepat

Contoh alat Kromatografi gas

Cara kerja

Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa

diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi

suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau

larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro

Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi

Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari

penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi

(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada

kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah

puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara

kwantitatif

n Spektrofotometri masa

Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian

memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge

ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil

senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa

(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi

Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M

memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau

parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang

membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena

20

M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron

yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya

(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)

Cara Kerja

Gambar cara kerja spektrofotometer masa

Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi

tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi

(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian

dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet

melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan

mengalami pembelokan yang bergantung pada

1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial

listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil

pembelokan

2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan

3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil

pembelokan

4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan

Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom

tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan

listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak

bermuatan (netral) tidak dibelokkan

Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa

21

1 Tahap pertama Ionisasi

Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut

supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya

membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak

pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu

bekerja hanya dengan ion positif

2 Tahap kedua Percepatan

Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang

sama

3 Tahap ketiga Pembelokan

Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan

yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan

semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan

positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf

pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan

semakin besar

4 Tahap keempat Pendeteksian

Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara

elektrik7

Diagram alat spektrometer massa

7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom

22

o ldquoScintilation Counterrdquo

Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)

dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di

antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa

organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair

Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari

antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier

dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel

bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel

dan pengukuran energi radiasi insiden8

Ilustrasi Cara Kerja

Gambar Scintilation Counter

Gambar Scintilation Counter

8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9

23

p Elektroforesa kafiler

Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal

tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-

partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)

Contoh alat Elektroforesa kafiler

Cara kerja

Proses Elektroforesis Kapiler

Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah

1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya

dari luar)

2 Dua buah elektroda

3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)

4 Detector (sinar UV)

5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya

24

Gambar Alat elektroforesis kapiler

Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan

untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang

mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic

mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)

vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)

Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah

Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan

jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara

kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler

tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang

pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang

25

ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan

adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk

menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees

panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa

tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat

q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir

Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak

jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti

seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan

alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa

tidak bersifat magnet

Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)

ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet

luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan

terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan

keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah

dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya

tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan

E = γhH2π(134)

H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ

tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk

proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)

Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan

perbedaan energi E yakni

E = hν (135)

inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi

(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi

(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)

26

II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum

a Bahan kimia

Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk

memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti

1 Perencanaan analisis

Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua

hal berikut ini

- Informasi analisis apa yang diperlukan

Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil

analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis

- Metode analisis yang harus digunakan

Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian

tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih

metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu

2 Pengambilan sampel (sampling)

Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara

representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara

keseluruhan tidak homogen

3 Persiapan sampel untuk analisis

4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan

sampel

Pengeringan sampel

Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel

dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel

Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash

110oC sampai mencapai berat konstan

Penimbangan atau pengukuran volume sampel

Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara

kuntitatif berat atau volume sampel

Pelarutan sampel

27

Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan

sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan

menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam

campuran) serta peleburan

5 Pemisahan senyawa pengganggu

Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau

senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif

karena adanya unsur atau senyawa pengganggu

Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel

yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan

unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah

ekstraksi pelarut dan kromatografi

6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui

Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar

unsursenyawa

7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis

Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan

perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk

memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume

sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran

Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan

ketelitiannya

Metode Dalam Analisis Kimia

Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional

maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut

Gravimetri

Titrasi (volumetri)

meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi

reduksi

Ekstraksi

Kromatogarfi

28

Elektro analisiskimia

meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri

Spektrofotometri

meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra

merah (IR) serapan atom

b Air

Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang

paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya

Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen

dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion

dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion

tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk

larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa

polar

Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya

akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air

ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal

sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan

minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang

Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen

nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya

tarik dan tolak antara air dan gas

Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan

melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam

kehidupan sehari-hari

Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air

dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita

karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair

Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup

rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius

hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal

29

Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel

bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat

melayang diatas permukaan air

Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel

seperti pada selulosa

Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan

adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu

kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa

dipakai untuk minum mandi dll

Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada

senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa

yang dapat menggantikan kedudukan air

c Penimbangan

Pengontrolan Timbangan

Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang

atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan

berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum

pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan

sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)

Penanganan Timbangan

Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-

waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika

menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur

temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda

hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan

Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo

harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi

Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga

timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus

melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan

ruang kerja

30

Membersihkan Timbangan

Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali

selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan

menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan

secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)

timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan

menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan

etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah

dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan

d Alat-alat gelas dan plastic

Permasalahan Alat-alat gelas

Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi

Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim

Permasalahan Alat-alat plastic

Tidak tahan panas dalam suhu tinggi

Susah dicuci

Sekali pakai disposible

Tidak Inert

e Alat-alat volumetric

Harus dikalibrasi secara berkala

Mudah pecah dari bahan gelas

Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam

pengukuran kwantitatif

f Termometer

Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital

Kesalahan Termometer Digital

31

Ketidakpastian Termometer Digital

Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari

besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian

yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian

Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal

Faktor - Faktor Ketidakpastian

Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu

perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam

pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan

Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah

yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)

yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan

sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan

perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya

Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis

besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak

Ketidakpastian bersistem

Kesalahan kalibrasi

Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat

itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran

Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum

penunjuk alat ukur

Kesalahan komponen alat

Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering

dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat

yang bergerak

Paralaks

Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak

Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh

32

Frekuensi tegangan listrik

Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki

Landasan yang bergetar

Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur

Keterbatasan dari pengamat sendiri

Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam

menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua

golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan

yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan

Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang

menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi

merupakan kesalahan jenis ini

g Waterbath

Permasalahan

Pembersihan dan Perawatan

Thermostat

Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan

Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-

sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium

sesuai dengan petunjuk pabrik

Media pemanas dan Alat

Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya

kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi

dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih

(sabun deterjen yang biasa digunakan)

Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan

pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)

33

Uji Operasional

Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer

water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau

seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan

termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus

didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi

tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak

perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini

Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)

Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC

yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi

(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat

Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada

buku alat

Dokumentasi

Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam

bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang

terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse

but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi

Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian

dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan

deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat

h Pemanas Inkubator dan oven

pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama

di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan

reaksi dengan adanya pemanasan

Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya

cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah

terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan

Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang

dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah

34

pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam

besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita

bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu

Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur

Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk

mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan

i Mixer pengaduk

stirrer + heater

berbagai macam pengaduk magnet

Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu

dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah

alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan

dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika

listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil

35

ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang

asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk

menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk

(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan

ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert

pengaduk ultrasonic + heater

Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air

atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti

gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga

berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)

j Pelarut

Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari

suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan

komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut

zat yang dilarutkan dan zat padat

Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang

akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula

sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil

yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya

tidak tepat

36

Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam

bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk

kontak dengan komponen yang dilarutkan9

Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh

Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang

diinginkan

Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan

melarutkan ekstrak yang besar

Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair

pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi

Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang

besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi

Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara

kimia pada komponen bahan ekstraksi

Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat

karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan

distilasi dan rektifikasi

Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah

besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila

bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil

secara kimia dan fisik10

9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011

10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)

  • Terminologi Redoks
  • Sel Elektrokimia
  • Elektroda
Page 5: Teknologi Analisa Instrument 19 29

5

Cara kerja

1 energi eksitasi disediakan oleh sumber cahaya

2 Cahaya melewati filter (eksitasi) primer sebelum memasuki

kompartemen sampel

3 Cahaya diserap oleh sampel

4 Setelah eksitasi dari substansi flurorescent kembali untuk

menurunkan energi dan cahaya dengan panjang gelombang yang lebih

panjang (Fluoresensi) dipancarkan

5 cahaya Fluroescent melewati filter sekunder (emisi) yang buram

terhadap cahaya melewati filter utama dan pada 90 derajat sudut ke

jalan cahaya utama

6 Jumlah cahaya yang melewati filter sekunder adalah diukur pada

sebuah photomultiplier5

5 MartonoEdhi2009Toksikologi insektisida topik IVhttpwwwedmartstaffugmacidsatoewarna=indexampwinoto=baseampaction=listmenuampskins=2ampid=372amptkt=4 diunduh tanggal 11 November 2011 pukul 1727

6

Gambar fluometer

d Nefelometri dan Turbidimetri

Prinsip Nefelometri

Nephelometry menitik beratkan pengukuran pada jumlah cahaya yang

disebarkan (scaterred) dari kuvet yang mengandung suspense partikel

dalam suatu cairan (solution)

Komponen-komponen dari nefelometer itu sama dengan komponen yang

terdapat pada spectrometer cahaya kecuali pada detector yang ditempatkan

pada sudut yangkhusus dari sumber cahaya

Detector merupakan sabuah tube fotomultiplier yang ditempatkan pada

suatu posisi untuk mendeteksi cahaya yang tersebar Detektor bisa

ditempatkan pada sudut 90o 70o or 37o tergantung pada sudut mana paling

banyak ditemukan cahaya yang disebarkan

Karena jumlah cahaya yang disebarkan jauh lebih besar daripada yang

diteruskandalam suspensi turbid maka nefelometri memiliki tingkat

sensitifitas yang lebih tinggi daripada turbidimetri

Jumlah cahaya yang disebarkan bergantung pada jumlah dan ukuran

partikel yang tersuspensi

Cara Kerja

7

Sebagian besar aplikasi klinis sumber cahayayang digunakan adalah

lampu tungsten dimana tungsten memberikan cahaya dalam daerah visible

Untuk snsitivitas yang lebih tinggi dan untuk aplikasi penentuan ukuran

dan jumlah partikel dalam suspense digunakan laser light nephelometer

Digunakan secara luas untuk menentukan konsentrasi zat yang tidak

diketahui dimana terdapat reaksi antigen-antibody seperti

o Penetuan immunoglobulin (total IgG IgE IgM IgA) di dalam

serum dan cairan bilogi lainnya

o Penentuan konsntrasi serum protein individu Hb Haptoglobin 1-

antitrypsin albumin (denganTransferring c-reaktif protein

menggunakan antibody spesifik untuk setiap protein)

o Penetuan ukuran dan jumlah partikel (dengan laser ndash

nephelometer)

Prinsip Turbidimetri Menghitung jumlah cahaya yang diteruskan (dan

mengkalkulasi jumlah cahaya yang diabsorbsi) oleh partikel dalam suspense

untuk menentukan konsentrasi substansi yang ingin dicari

Karena menggunakan jumlah cahaya yang diabsorbsi untuk pengukuran

konsentrasi maka jumlah cahaya yang diabsorbsi akan bergantung pada

1 Jumlah partikel

2 Ukuran partikel

Semakin besar dan banyak jumlah partikel maka jumlah cahaya yang diabsorbsi

akan semakin besar

Dan untuk penentuan kadarnya (detector) digunakan spektrofotometer cahaya

8

Cara kerja

Keterangan

Sejumlah cahaya ditembakkan dari sebuah sumber cahaya menuju

monokromator

Monokromator akan menguraikan cahaya dan meneruskannya menuju

cuvet yang berisikan suspensi sel

Ketika cahaya melewati cuvet maka terjadi tiga kemungkinan

1 Cahaya akan diserap sebagian oleh partikel tersuspensi

2 Sebagian cahaya diteruskan

3 dan sebagian lagi menyebar ke segala arah

Jumlah cahaya yang diserap akan sebanding dengan jumlah partikel

tersuspensi (konsentrasi sampel)

Pengukuran dilakukan dengan spektrofotometr (detektor)

e Refraktometri

Prinsip dan Cara Kerja

9

1 Dari gambar dibawah ini terdapat 3 bagian yaitu Sample Prisma dan

Papan Skala Refractive index prisma jauh lebih besar dibandingkan

dengan sample

2 Jika sample merupakan larutan dengan konsentrasi rendah maka sudut

refraksi akan lebar dikarenakan perbedaan refraksi dari prisma dan sample

besar Maka pada papan skala sinar ldquoardquo akan jatuh pada skala rendah

3 Jika sample merupakan larutan pekat konsentrasi tinggi maka sudut

refraksi akan kecil karena perbedaan refraksi prisma dan sample kecil

Pada gambar terlihar sinar ldquobrdquo jatuh pada skala besar

Dari penjelasan di atas jelas bahwa konsentrasi larutan akan berpengaruh secara

proporsional terhadap sudut refraksi Pada prakteknya Refractometer akan ditera

pada skala sesuai dengan penggunaannya Sebagai contoh Refractometer yang

dipakai untuk mengukur konsentrasi larutan gula akan ditera pada skala gula

Begitu juga dengan refractometer untuk larutan garam protein dll

Konsentrasi bahan terlarut sering dinyatakan dalam satuan Brix() yaitu

merupakan pronsentasi dari bahan terlarut dalam sample (larutan air) Kadar

bahan terlarut merupakan total dari semua bahan dalam air termasuk gula garam

protein asam dsb Pada dasarnya Brix() dinyatakan sebagai jumlah gram dari

cane sugar yang terdapat dalam larutan 100g cane sugar Jadi pada saat mengukur

larutan gula Brix() harus benar-benar tepat sesuai dengan konsentrasinya

f Osmometri

Osmometri adalah salah satu metode penentuan bobot molekul rata ndash rata jumlah

dengan prinsip osmosis Caranya pelarut akan dipisahkan dari larutan polimer

dengan menggunakan suatu penghalang sehingga hanya pelarut saja yang dapat

10

lewat sedangkan zat terlarut tertahan didalam penghalang yang dilengkapi dengan

membran semipermiabel

Untuk mendapatkan nilai bobot molekul rata - rata jumlah (Mn ) dilakukan

dengan menggunakan metode grafik yakni memplotkan 1049094C (tekanan osmotik

reduksi) ndash vs ndash konsentrasi Kelemahan metode osmometri ialah ada beberapa

spesi polimer yang tidak ikut terukur yakni spesi yang memiliki berat molekul

yang rendah

g Flowsitometri

Prinsip

- Sejumlah sel disuspensikan ke dalam suatu cairan konduktif

- Sel2 tersebut diatur sedemikian rupa (diberikan tekanan hydrodynamic

focussing) sehingga dapat melewati suatu lorong (apparatus) satu demi satu

- Ketika sel sampai di suatu titik di lorong tsb sel akan ditembak dengan sinar

laser (Light amplification by stimulating emmision of radiation)

- Lalu hasil temakan tadi akan dibaca oleh dua macam detector

Contoh Alat Cell Dyne

Cara Kerja

1 Ketik sampel ID

2 Homogenisasi sampel ke probe

3 Tekan tombolst art

4 Cell Dyne bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan

5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer

h Elektrokimia

Prinsip Proses elektrokimia melibatkan reaksi redoks dimana sebuah elektron

berpindah dari dan ke satu molekul atau ion dan mengubah tingkat oksidasinya

Reaksi semacam ini dapat berlangsung dengan adanya potensial (voltase) luar

atau denganpelepasan energi kimia

Cara Kerja

11

Terminologi Redoks

Bagi reaksi menjadi dua buah setengah reaksi masing-masing yang

mengalami oksidasi dan reduksi Seimbangkan atom dan muatan pada masing-

masing reaksi Mula-mula atom selain O dan H kemudian O lalu terakhir H

Muatan diseimbangkan dengan menambah elektron (e) disebelah kiri

untuk setengah reaksi reduksi dan disebelah kanan untuk setengah reaksi oksidasi

Kalikan masing2 setengah reaksi dengan bilangan bulat untuk menyeimbangkan

jumlah e yang diperoleh reduksi sama dengan elektron yang dilepas oksidasi

Jumlahkan kedua buah setengah reaksi tersebut

Periksa apakah atom dan muatan sudah seimbang

Sel Elektrokimia

Sel Volta (sel galvani) memanfaatkan reaksi spontan (∆G lt 0) untuk

membangkitkan energi listrik selisih energi reaktan (tinggi) dengan produk

(rendah) diubah menjadi energi listrik Sistem reaksi melakukan kerja terhadap

lingkungan Sel Elektrolisa memanfaatkan energi listrik untuk menjalankan reaksi

Zn --gt Zn2+ + 2e-

Cu2+ + 2e- --gt Cu

Zn

Zn2+ ions

Cu

Cu2+ ions

wire

saltbridge

electrons

Zn

Zn2+ ions

Cu

Cu2+ ions

wire

saltbridge

electrons

12

non spontan (∆G gt 0) lingkungan melakukan kerja terhadap sistem Kedua tipe sel

menggunakan elektroda yaitu zat yang menghantarkan listrik antara sel dan

lingkungan dan dicelupkan dalam elektrolit (campuran ion) yang terlibat dalam

reaksi atau yang membawa muatan

Elektroda

Elektroda terbagi menjadi dua jenis yaitu anoda dan katoda Setengah

reaksi oksidasi terjadi di anoda Elektron diberikan oleh senyawa teroksidasi (zat

pereduksi) dan meninggalkan sel melalui anoda Setengah reaksi reduksi terjadi di

katoda Elektron diambil oleh senyawa tereduksi (zat pengoksidasi) dan masuk sel

melalui katoda

Sel Galvani

Pada elektrolisis energi listrik diubah menjadi energi kimia Pada sel

galvani terjadi sebaliknya yaitu energi kimia diubah menjadi energi listrik Sel

Galvani disebut juga sel kimia

Sel Galvani dipakai sebagai sumber listrik untuk penerangan pemanasan

menjalankan motor dan sebagainya Sel Galvani atau sel kimia dapat dibedakan

menjadi sel kimia dengan transference dan sel kimia tanpa transference6

i Konduktansi

Prinsip Konduktansi adalah ukuran kemampuan suatu bahan untuk

menghantarkan arus listrik Jika dua plat yang diletakkan dalam suatu larutan

diberi beda potensial listrik (normalnya berbentuk sinusioda) maka pada plat

tersebut akan mengalir arus listrik Konduktansi suatu larutan akan sebanding

dengan konsentrasi ion-ion dalam larutan tersebut

Contoh alat BECKMAN CONDENSATE ndashREBOILER ANALYZER

Cara kerja

6 Ensiklopedi Indonesia 1992 Penerbit PT Ichtiar Baru Van Hoeve Jakarta PT Intermasa Jakarta

13

Instrumen Beckman tipe CH16-RB ini sebenarnya dimaksudkan untuk melakukan

analisis terhadap zat di dalam air condensate-reboiler tetapi cara kerjanya

berdasarkan pada periksaan konduktivitas Yang ingin diketahui dengan instrumen

ini antara lain ialah kandungan zat padat yang terlarut atau karbon dioksida dalam

contoh air murni misalkan steam condensate

Prinsip kerjanya adalah mengukur konduktansi contoh air tersebut Air yang

betul-betul murni mempunyai konduktansi yang berbeda dengan air yang dilarut

zat lain Dengan menghitung perbedaan konduktansi yang terdapat konsentrasi

zat yang terlarut dapat disimpulkan

Instrumen ini dilengkapi dengan tiga sel konduktivitas Hasil pengukuran

konduktansi pada

- Cell pertama digabungkan dengan hasil pengukuan pH dan temperatur dari

air yang masuk (influent) Dengan membandingkan hasil pengukuran tersebut

dengan tabel acuan kandungan CO2 dan NH3 dalam air dapat diketahui

- Cell kedua digunakan untuk pengukuran yang serupa dan hasilnya

dibandingkan dengan hasil dari sel pertama untuk mengetahui apakah resin dalam

sel sudah aus

- Pembacaan dari Cell ketiga dimaksud untuk mengetahui kandungan khlorida

atau jumlah anion (ion negatif) didalam contoh Caranya adalah dengan bantuan

tabel 833 dan tabel 834

Tabel 833 Konduktansi air murni pada titik didik air pada tekanan atmosfir untuk

beberapa ketinggian dari muka laut

ketinggian

(meter)

Tekanan

atmosfir

(mm Hg)

Titik

didih

air

(0C)

Temp

electroda (0C)

Konduktan

si Air

(S)

0 760 100 987 077

153 754 998 985 077

14

305 741 993 98 076

915 689 973 96 073

1525 639 953 94 069

2135 593 932 919 065

3050 529 902 889 06

4575 434 85 837 053

6100 353 80 787 046

Dalam tabel 833 yang diambil dari menual instrumen telah dugunakan satuan

(S) untuk konduktansi yaitu micro-siemenscm yang sama dengan

micro-ohmcm Perhatikan juga bahwa temperatur electroda melalui 13 0C

dibawah titik didih air Sebenarnya ini merupakan harga tipikal yang (banyak

dicapai tetapi tidak selalu) karena kehilangan panas antara air dan electroda

dipengaruhi pula oleh antara lain temperatur udara sekeliling yang dapat berubah-

ubah

Contoh pemakaian tabel 833 dan 834 ialah sebagai berikut Misalnya pada sel

konduktivitas ketiga yang diukur ialah temperatur 96 0C dan conduktansi 0795

(S) Menurut tabel 833 temperatur air sama dengan 963 0C dan konduktansi

seharusnya 0725 (S) Berarti 007 (S) yang disebabkan oleh adanya ion

khorida Berdasarkan Tabel 834 kenaikan sebesar ini disebabkan oleh 7 PPB ion

kkhlorida Jadi konsentrasi ion kkhlorida dalam air ialah 7 PPB

Sebagai contoh yang kedua seandainya terdapat hasil pengukuran temperatur

985 0C dan konduktansi 096 (S) pada sel konduktivitas ketiga Berdasarkan

Tabel 833 konduktansi seharusnya ialah 077 (S) maka menurut tabel 934

dalam air terdapat 17 PPB ion khlorida

Tabel 934 PBB ialah singkatan dari part per bellion yang konsentrasi

dinyatakan dalam bagian per satu milyar (satu milyard ialah seribu juta)

15

Kenaikan

Konduktansi

(S)

Kosentrasi

Ion

Klorida

(PPB)

Kenaikan

Konduktansi

(S)

Kosentrasi

Ion

Klorida

(PPB)

0 0 012 12

001 1 013 13

002 2 014 14

003 3 015 15

004 4 016 16

005 5 017 17

006 6 018 18

007 7 019 19

008 8 02 20

009 9 021 21

01 10 022 22

011 11 023 23

j Impedansi

Prinsip Sel melewati apenture sehingga aliran sel menyebabkan perubahan

hambatan elektrik yang akan dihubungkan sebagai voltage pulpes Ukuran

pulpes yang dikeluarkan cell propotional sengan volume cell

Contoh Alat Sysmex KX-21

Cara Kerja

1 Ketik sampel ID

2 Homogenisasi sampel ke probe

3 Tekan tombolst art

4 KX-21 bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan

5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer

k Elektroforesa dan Densitometri

16

Elektroforesa

Prinsip Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada

suatu medan listrik Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik

tergantung pada muatan bentuk dan ukuran

Contoh Alat PCR Convensional

Cara Kerja

Densitometri

Prinsip Densitometri merupakan metode analisis instrumental yang didasarkan

pada interaksi radiasi elektromagnetik dengan analit yang merupakan bercak pada

Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Densitometri dimaksudkan untuk analisis

kuantitatif analit dengan kadar kecil yang sebelumnya dilakukan pemisahan

dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT)

Contoh Alat Densitometer

Cara Kerja Bercak dari Kromatografi Lapis Tipis diperiksa dengan

densitometer

17

l Isoelektrik focus

Prinsip Dalam gradien pH komponen-komponen sampel bermigrasi ke arah

anoda atau katoda ke nilai pH di mana biaya bersih adalah nol poin isoelektrik

mereka (PI)

Contoh Alat Alat Elektroforesis Protein

Cara Kerja

1 SIAPKAN gel

1 Untuk merumuskan solusi gel larutkan 4g urea dalam 3 ml H 2 O

+ 1ml ProtoGel Hangat untuk 37 deg C jika diperlukan De-gas

untuk 10 menit di bawah aspirasi

2 Tambahkan 150μl NP-40 deterjen dan ampholytes 04ml

campuran dan menyaring melalui filter 022m

3 Tambahkan 30μl 10 Amonium persulfat dan 3μl dari TEMED

Aduk rata dan tempat solusi dalam jarum suntik 10 ml dengan

jarum 22ga asalkan tabung gel

Masukkan jarum ke dalam tabung gel sampai mencapai bagian

bawah dan mengisi tabung menarik jarum dengan meningkatnya

kadar cairan Gunakan jarum untuk mengusir semua gelembung

Biarkan gel untuk polimerisasi selama minimal 2 jam

2 SIAPKAN SAMPEL

1 Untuk setiap gram jaringan tambahkan 15ml buffer sampel

9M Urea

4 NP-40

2 Ampholytes (pH 9-11)

2 Mercaptoethanol

pHgt 9 dengan NaOH

2 Menghomogenkan jika perlu Inkubasi pada suhu kamar selama 10

menit kemudian centrifuge selama 1 jam pada 100000 g Hapus

supernatan tanpa mengganggu pelet yang berisi bahan-bahan

cenderung menyumbat gel IEF

18

3 RUNNING

1 Isi tangki bawah dengan asam fosfat 01 Tempatkan gel dalam

aparatus dan mengisi tangki atas dengan NaOH 20mm Gunakan

alat suntik untuk mengusir semua gelembung dari dalam tabung

gel Setiap gelembung dalam tabung akan mendistorsi medan

listrik dan mencegah gel dari benar-benar fokus selama

menjalankan

2 Sampel disiapkan seperti di atas dapat dimuat oleh lapisan ke

bagian atas gel Jalankan pada 500-700V (tergantung pada

peralatan yang digunakan) untuk 16-24 jam Pada akhir

menjalankan menandai akhir atas gel masing-masing dengan

sejumlah kecil biru bromophenol

4 POST elektroforesis

Gel IEF mungkin coomassie ternoda tetapi yang paling sering mereka

dimuat ke HALAMAN SDS gel untuk analisis dimensi kedua

Mengekstrusi gel dengan menerapkan tekanan pada salah satu ujung

tabung dengan pipet atau jarum suntik sambil memegang ujung lain

melalui botol atau nampan Extruded gel dapat dibekukan pada -70 deg C

untuk analisa di kemudian hari

5 LOADING AN IEF GEL PADA Sebuah SLAB DIMENSI KEDUA

1 Tempatkan gel IEF dalam larutan 20 gliserol 4 SDS dan

250mm Tris -HCl pH 68 dengan 1 mercaptoethanol

ditambahkan hanya sebelum digunakan Menetaskan gel dalam

larutan selama 5-10 menit

2 Larutkan 01g agarosa dalam 20ml dari Tris-glisin-SDS penyangga

Panaskan sampai agarosa meleleh

Overlay gel dimensi kedua dengan 1-2 mm agarosa tempat gel dimensi pertama

atas agarosa berhati-hati tidak untuk menjebak setiap gelembung udara Overlay

gel dengan yang lain 1-2mm dari agarosa solusi dan menjalankan gel dimensi

kedua

19

m Kromatografi

Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu

Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam

dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan

melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase

diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan

bergerak lebih cepat

Contoh alat Kromatografi gas

Cara kerja

Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa

diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi

suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau

larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro

Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi

Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari

penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi

(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada

kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah

puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara

kwantitatif

n Spektrofotometri masa

Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian

memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge

ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil

senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa

(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi

Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M

memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau

parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang

membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena

20

M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron

yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya

(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)

Cara Kerja

Gambar cara kerja spektrofotometer masa

Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi

tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi

(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian

dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet

melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan

mengalami pembelokan yang bergantung pada

1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial

listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil

pembelokan

2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan

3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil

pembelokan

4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan

Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom

tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan

listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak

bermuatan (netral) tidak dibelokkan

Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa

21

1 Tahap pertama Ionisasi

Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut

supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya

membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak

pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu

bekerja hanya dengan ion positif

2 Tahap kedua Percepatan

Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang

sama

3 Tahap ketiga Pembelokan

Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan

yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan

semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan

positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf

pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan

semakin besar

4 Tahap keempat Pendeteksian

Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara

elektrik7

Diagram alat spektrometer massa

7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom

22

o ldquoScintilation Counterrdquo

Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)

dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di

antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa

organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair

Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari

antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier

dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel

bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel

dan pengukuran energi radiasi insiden8

Ilustrasi Cara Kerja

Gambar Scintilation Counter

Gambar Scintilation Counter

8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9

23

p Elektroforesa kafiler

Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal

tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-

partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)

Contoh alat Elektroforesa kafiler

Cara kerja

Proses Elektroforesis Kapiler

Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah

1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya

dari luar)

2 Dua buah elektroda

3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)

4 Detector (sinar UV)

5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya

24

Gambar Alat elektroforesis kapiler

Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan

untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang

mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic

mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)

vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)

Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah

Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan

jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara

kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler

tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang

pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang

25

ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan

adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk

menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees

panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa

tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat

q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir

Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak

jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti

seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan

alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa

tidak bersifat magnet

Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)

ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet

luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan

terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan

keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah

dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya

tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan

E = γhH2π(134)

H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ

tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk

proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)

Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan

perbedaan energi E yakni

E = hν (135)

inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi

(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi

(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)

26

II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum

a Bahan kimia

Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk

memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti

1 Perencanaan analisis

Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua

hal berikut ini

- Informasi analisis apa yang diperlukan

Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil

analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis

- Metode analisis yang harus digunakan

Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian

tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih

metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu

2 Pengambilan sampel (sampling)

Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara

representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara

keseluruhan tidak homogen

3 Persiapan sampel untuk analisis

4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan

sampel

Pengeringan sampel

Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel

dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel

Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash

110oC sampai mencapai berat konstan

Penimbangan atau pengukuran volume sampel

Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara

kuntitatif berat atau volume sampel

Pelarutan sampel

27

Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan

sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan

menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam

campuran) serta peleburan

5 Pemisahan senyawa pengganggu

Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau

senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif

karena adanya unsur atau senyawa pengganggu

Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel

yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan

unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah

ekstraksi pelarut dan kromatografi

6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui

Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar

unsursenyawa

7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis

Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan

perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk

memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume

sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran

Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan

ketelitiannya

Metode Dalam Analisis Kimia

Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional

maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut

Gravimetri

Titrasi (volumetri)

meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi

reduksi

Ekstraksi

Kromatogarfi

28

Elektro analisiskimia

meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri

Spektrofotometri

meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra

merah (IR) serapan atom

b Air

Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang

paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya

Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen

dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion

dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion

tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk

larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa

polar

Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya

akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air

ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal

sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan

minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang

Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen

nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya

tarik dan tolak antara air dan gas

Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan

melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam

kehidupan sehari-hari

Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air

dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita

karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair

Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup

rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius

hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal

29

Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel

bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat

melayang diatas permukaan air

Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel

seperti pada selulosa

Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan

adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu

kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa

dipakai untuk minum mandi dll

Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada

senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa

yang dapat menggantikan kedudukan air

c Penimbangan

Pengontrolan Timbangan

Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang

atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan

berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum

pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan

sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)

Penanganan Timbangan

Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-

waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika

menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur

temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda

hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan

Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo

harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi

Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga

timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus

melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan

ruang kerja

30

Membersihkan Timbangan

Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali

selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan

menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan

secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)

timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan

menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan

etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah

dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan

d Alat-alat gelas dan plastic

Permasalahan Alat-alat gelas

Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi

Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim

Permasalahan Alat-alat plastic

Tidak tahan panas dalam suhu tinggi

Susah dicuci

Sekali pakai disposible

Tidak Inert

e Alat-alat volumetric

Harus dikalibrasi secara berkala

Mudah pecah dari bahan gelas

Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam

pengukuran kwantitatif

f Termometer

Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital

Kesalahan Termometer Digital

31

Ketidakpastian Termometer Digital

Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari

besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian

yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian

Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal

Faktor - Faktor Ketidakpastian

Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu

perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam

pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan

Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah

yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)

yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan

sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan

perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya

Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis

besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak

Ketidakpastian bersistem

Kesalahan kalibrasi

Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat

itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran

Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum

penunjuk alat ukur

Kesalahan komponen alat

Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering

dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat

yang bergerak

Paralaks

Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak

Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh

32

Frekuensi tegangan listrik

Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki

Landasan yang bergetar

Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur

Keterbatasan dari pengamat sendiri

Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam

menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua

golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan

yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan

Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang

menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi

merupakan kesalahan jenis ini

g Waterbath

Permasalahan

Pembersihan dan Perawatan

Thermostat

Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan

Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-

sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium

sesuai dengan petunjuk pabrik

Media pemanas dan Alat

Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya

kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi

dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih

(sabun deterjen yang biasa digunakan)

Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan

pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)

33

Uji Operasional

Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer

water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau

seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan

termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus

didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi

tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak

perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini

Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)

Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC

yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi

(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat

Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada

buku alat

Dokumentasi

Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam

bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang

terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse

but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi

Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian

dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan

deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat

h Pemanas Inkubator dan oven

pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama

di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan

reaksi dengan adanya pemanasan

Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya

cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah

terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan

Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang

dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah

34

pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam

besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita

bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu

Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur

Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk

mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan

i Mixer pengaduk

stirrer + heater

berbagai macam pengaduk magnet

Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu

dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah

alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan

dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika

listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil

35

ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang

asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk

menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk

(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan

ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert

pengaduk ultrasonic + heater

Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air

atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti

gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga

berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)

j Pelarut

Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari

suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan

komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut

zat yang dilarutkan dan zat padat

Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang

akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula

sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil

yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya

tidak tepat

36

Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam

bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk

kontak dengan komponen yang dilarutkan9

Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh

Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang

diinginkan

Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan

melarutkan ekstrak yang besar

Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair

pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi

Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang

besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi

Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara

kimia pada komponen bahan ekstraksi

Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat

karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan

distilasi dan rektifikasi

Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah

besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila

bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil

secara kimia dan fisik10

9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011

10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)

  • Terminologi Redoks
  • Sel Elektrokimia
  • Elektroda
Page 6: Teknologi Analisa Instrument 19 29

6

Gambar fluometer

d Nefelometri dan Turbidimetri

Prinsip Nefelometri

Nephelometry menitik beratkan pengukuran pada jumlah cahaya yang

disebarkan (scaterred) dari kuvet yang mengandung suspense partikel

dalam suatu cairan (solution)

Komponen-komponen dari nefelometer itu sama dengan komponen yang

terdapat pada spectrometer cahaya kecuali pada detector yang ditempatkan

pada sudut yangkhusus dari sumber cahaya

Detector merupakan sabuah tube fotomultiplier yang ditempatkan pada

suatu posisi untuk mendeteksi cahaya yang tersebar Detektor bisa

ditempatkan pada sudut 90o 70o or 37o tergantung pada sudut mana paling

banyak ditemukan cahaya yang disebarkan

Karena jumlah cahaya yang disebarkan jauh lebih besar daripada yang

diteruskandalam suspensi turbid maka nefelometri memiliki tingkat

sensitifitas yang lebih tinggi daripada turbidimetri

Jumlah cahaya yang disebarkan bergantung pada jumlah dan ukuran

partikel yang tersuspensi

Cara Kerja

7

Sebagian besar aplikasi klinis sumber cahayayang digunakan adalah

lampu tungsten dimana tungsten memberikan cahaya dalam daerah visible

Untuk snsitivitas yang lebih tinggi dan untuk aplikasi penentuan ukuran

dan jumlah partikel dalam suspense digunakan laser light nephelometer

Digunakan secara luas untuk menentukan konsentrasi zat yang tidak

diketahui dimana terdapat reaksi antigen-antibody seperti

o Penetuan immunoglobulin (total IgG IgE IgM IgA) di dalam

serum dan cairan bilogi lainnya

o Penentuan konsntrasi serum protein individu Hb Haptoglobin 1-

antitrypsin albumin (denganTransferring c-reaktif protein

menggunakan antibody spesifik untuk setiap protein)

o Penetuan ukuran dan jumlah partikel (dengan laser ndash

nephelometer)

Prinsip Turbidimetri Menghitung jumlah cahaya yang diteruskan (dan

mengkalkulasi jumlah cahaya yang diabsorbsi) oleh partikel dalam suspense

untuk menentukan konsentrasi substansi yang ingin dicari

Karena menggunakan jumlah cahaya yang diabsorbsi untuk pengukuran

konsentrasi maka jumlah cahaya yang diabsorbsi akan bergantung pada

1 Jumlah partikel

2 Ukuran partikel

Semakin besar dan banyak jumlah partikel maka jumlah cahaya yang diabsorbsi

akan semakin besar

Dan untuk penentuan kadarnya (detector) digunakan spektrofotometer cahaya

8

Cara kerja

Keterangan

Sejumlah cahaya ditembakkan dari sebuah sumber cahaya menuju

monokromator

Monokromator akan menguraikan cahaya dan meneruskannya menuju

cuvet yang berisikan suspensi sel

Ketika cahaya melewati cuvet maka terjadi tiga kemungkinan

1 Cahaya akan diserap sebagian oleh partikel tersuspensi

2 Sebagian cahaya diteruskan

3 dan sebagian lagi menyebar ke segala arah

Jumlah cahaya yang diserap akan sebanding dengan jumlah partikel

tersuspensi (konsentrasi sampel)

Pengukuran dilakukan dengan spektrofotometr (detektor)

e Refraktometri

Prinsip dan Cara Kerja

9

1 Dari gambar dibawah ini terdapat 3 bagian yaitu Sample Prisma dan

Papan Skala Refractive index prisma jauh lebih besar dibandingkan

dengan sample

2 Jika sample merupakan larutan dengan konsentrasi rendah maka sudut

refraksi akan lebar dikarenakan perbedaan refraksi dari prisma dan sample

besar Maka pada papan skala sinar ldquoardquo akan jatuh pada skala rendah

3 Jika sample merupakan larutan pekat konsentrasi tinggi maka sudut

refraksi akan kecil karena perbedaan refraksi prisma dan sample kecil

Pada gambar terlihar sinar ldquobrdquo jatuh pada skala besar

Dari penjelasan di atas jelas bahwa konsentrasi larutan akan berpengaruh secara

proporsional terhadap sudut refraksi Pada prakteknya Refractometer akan ditera

pada skala sesuai dengan penggunaannya Sebagai contoh Refractometer yang

dipakai untuk mengukur konsentrasi larutan gula akan ditera pada skala gula

Begitu juga dengan refractometer untuk larutan garam protein dll

Konsentrasi bahan terlarut sering dinyatakan dalam satuan Brix() yaitu

merupakan pronsentasi dari bahan terlarut dalam sample (larutan air) Kadar

bahan terlarut merupakan total dari semua bahan dalam air termasuk gula garam

protein asam dsb Pada dasarnya Brix() dinyatakan sebagai jumlah gram dari

cane sugar yang terdapat dalam larutan 100g cane sugar Jadi pada saat mengukur

larutan gula Brix() harus benar-benar tepat sesuai dengan konsentrasinya

f Osmometri

Osmometri adalah salah satu metode penentuan bobot molekul rata ndash rata jumlah

dengan prinsip osmosis Caranya pelarut akan dipisahkan dari larutan polimer

dengan menggunakan suatu penghalang sehingga hanya pelarut saja yang dapat

10

lewat sedangkan zat terlarut tertahan didalam penghalang yang dilengkapi dengan

membran semipermiabel

Untuk mendapatkan nilai bobot molekul rata - rata jumlah (Mn ) dilakukan

dengan menggunakan metode grafik yakni memplotkan 1049094C (tekanan osmotik

reduksi) ndash vs ndash konsentrasi Kelemahan metode osmometri ialah ada beberapa

spesi polimer yang tidak ikut terukur yakni spesi yang memiliki berat molekul

yang rendah

g Flowsitometri

Prinsip

- Sejumlah sel disuspensikan ke dalam suatu cairan konduktif

- Sel2 tersebut diatur sedemikian rupa (diberikan tekanan hydrodynamic

focussing) sehingga dapat melewati suatu lorong (apparatus) satu demi satu

- Ketika sel sampai di suatu titik di lorong tsb sel akan ditembak dengan sinar

laser (Light amplification by stimulating emmision of radiation)

- Lalu hasil temakan tadi akan dibaca oleh dua macam detector

Contoh Alat Cell Dyne

Cara Kerja

1 Ketik sampel ID

2 Homogenisasi sampel ke probe

3 Tekan tombolst art

4 Cell Dyne bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan

5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer

h Elektrokimia

Prinsip Proses elektrokimia melibatkan reaksi redoks dimana sebuah elektron

berpindah dari dan ke satu molekul atau ion dan mengubah tingkat oksidasinya

Reaksi semacam ini dapat berlangsung dengan adanya potensial (voltase) luar

atau denganpelepasan energi kimia

Cara Kerja

11

Terminologi Redoks

Bagi reaksi menjadi dua buah setengah reaksi masing-masing yang

mengalami oksidasi dan reduksi Seimbangkan atom dan muatan pada masing-

masing reaksi Mula-mula atom selain O dan H kemudian O lalu terakhir H

Muatan diseimbangkan dengan menambah elektron (e) disebelah kiri

untuk setengah reaksi reduksi dan disebelah kanan untuk setengah reaksi oksidasi

Kalikan masing2 setengah reaksi dengan bilangan bulat untuk menyeimbangkan

jumlah e yang diperoleh reduksi sama dengan elektron yang dilepas oksidasi

Jumlahkan kedua buah setengah reaksi tersebut

Periksa apakah atom dan muatan sudah seimbang

Sel Elektrokimia

Sel Volta (sel galvani) memanfaatkan reaksi spontan (∆G lt 0) untuk

membangkitkan energi listrik selisih energi reaktan (tinggi) dengan produk

(rendah) diubah menjadi energi listrik Sistem reaksi melakukan kerja terhadap

lingkungan Sel Elektrolisa memanfaatkan energi listrik untuk menjalankan reaksi

Zn --gt Zn2+ + 2e-

Cu2+ + 2e- --gt Cu

Zn

Zn2+ ions

Cu

Cu2+ ions

wire

saltbridge

electrons

Zn

Zn2+ ions

Cu

Cu2+ ions

wire

saltbridge

electrons

12

non spontan (∆G gt 0) lingkungan melakukan kerja terhadap sistem Kedua tipe sel

menggunakan elektroda yaitu zat yang menghantarkan listrik antara sel dan

lingkungan dan dicelupkan dalam elektrolit (campuran ion) yang terlibat dalam

reaksi atau yang membawa muatan

Elektroda

Elektroda terbagi menjadi dua jenis yaitu anoda dan katoda Setengah

reaksi oksidasi terjadi di anoda Elektron diberikan oleh senyawa teroksidasi (zat

pereduksi) dan meninggalkan sel melalui anoda Setengah reaksi reduksi terjadi di

katoda Elektron diambil oleh senyawa tereduksi (zat pengoksidasi) dan masuk sel

melalui katoda

Sel Galvani

Pada elektrolisis energi listrik diubah menjadi energi kimia Pada sel

galvani terjadi sebaliknya yaitu energi kimia diubah menjadi energi listrik Sel

Galvani disebut juga sel kimia

Sel Galvani dipakai sebagai sumber listrik untuk penerangan pemanasan

menjalankan motor dan sebagainya Sel Galvani atau sel kimia dapat dibedakan

menjadi sel kimia dengan transference dan sel kimia tanpa transference6

i Konduktansi

Prinsip Konduktansi adalah ukuran kemampuan suatu bahan untuk

menghantarkan arus listrik Jika dua plat yang diletakkan dalam suatu larutan

diberi beda potensial listrik (normalnya berbentuk sinusioda) maka pada plat

tersebut akan mengalir arus listrik Konduktansi suatu larutan akan sebanding

dengan konsentrasi ion-ion dalam larutan tersebut

Contoh alat BECKMAN CONDENSATE ndashREBOILER ANALYZER

Cara kerja

6 Ensiklopedi Indonesia 1992 Penerbit PT Ichtiar Baru Van Hoeve Jakarta PT Intermasa Jakarta

13

Instrumen Beckman tipe CH16-RB ini sebenarnya dimaksudkan untuk melakukan

analisis terhadap zat di dalam air condensate-reboiler tetapi cara kerjanya

berdasarkan pada periksaan konduktivitas Yang ingin diketahui dengan instrumen

ini antara lain ialah kandungan zat padat yang terlarut atau karbon dioksida dalam

contoh air murni misalkan steam condensate

Prinsip kerjanya adalah mengukur konduktansi contoh air tersebut Air yang

betul-betul murni mempunyai konduktansi yang berbeda dengan air yang dilarut

zat lain Dengan menghitung perbedaan konduktansi yang terdapat konsentrasi

zat yang terlarut dapat disimpulkan

Instrumen ini dilengkapi dengan tiga sel konduktivitas Hasil pengukuran

konduktansi pada

- Cell pertama digabungkan dengan hasil pengukuan pH dan temperatur dari

air yang masuk (influent) Dengan membandingkan hasil pengukuran tersebut

dengan tabel acuan kandungan CO2 dan NH3 dalam air dapat diketahui

- Cell kedua digunakan untuk pengukuran yang serupa dan hasilnya

dibandingkan dengan hasil dari sel pertama untuk mengetahui apakah resin dalam

sel sudah aus

- Pembacaan dari Cell ketiga dimaksud untuk mengetahui kandungan khlorida

atau jumlah anion (ion negatif) didalam contoh Caranya adalah dengan bantuan

tabel 833 dan tabel 834

Tabel 833 Konduktansi air murni pada titik didik air pada tekanan atmosfir untuk

beberapa ketinggian dari muka laut

ketinggian

(meter)

Tekanan

atmosfir

(mm Hg)

Titik

didih

air

(0C)

Temp

electroda (0C)

Konduktan

si Air

(S)

0 760 100 987 077

153 754 998 985 077

14

305 741 993 98 076

915 689 973 96 073

1525 639 953 94 069

2135 593 932 919 065

3050 529 902 889 06

4575 434 85 837 053

6100 353 80 787 046

Dalam tabel 833 yang diambil dari menual instrumen telah dugunakan satuan

(S) untuk konduktansi yaitu micro-siemenscm yang sama dengan

micro-ohmcm Perhatikan juga bahwa temperatur electroda melalui 13 0C

dibawah titik didih air Sebenarnya ini merupakan harga tipikal yang (banyak

dicapai tetapi tidak selalu) karena kehilangan panas antara air dan electroda

dipengaruhi pula oleh antara lain temperatur udara sekeliling yang dapat berubah-

ubah

Contoh pemakaian tabel 833 dan 834 ialah sebagai berikut Misalnya pada sel

konduktivitas ketiga yang diukur ialah temperatur 96 0C dan conduktansi 0795

(S) Menurut tabel 833 temperatur air sama dengan 963 0C dan konduktansi

seharusnya 0725 (S) Berarti 007 (S) yang disebabkan oleh adanya ion

khorida Berdasarkan Tabel 834 kenaikan sebesar ini disebabkan oleh 7 PPB ion

kkhlorida Jadi konsentrasi ion kkhlorida dalam air ialah 7 PPB

Sebagai contoh yang kedua seandainya terdapat hasil pengukuran temperatur

985 0C dan konduktansi 096 (S) pada sel konduktivitas ketiga Berdasarkan

Tabel 833 konduktansi seharusnya ialah 077 (S) maka menurut tabel 934

dalam air terdapat 17 PPB ion khlorida

Tabel 934 PBB ialah singkatan dari part per bellion yang konsentrasi

dinyatakan dalam bagian per satu milyar (satu milyard ialah seribu juta)

15

Kenaikan

Konduktansi

(S)

Kosentrasi

Ion

Klorida

(PPB)

Kenaikan

Konduktansi

(S)

Kosentrasi

Ion

Klorida

(PPB)

0 0 012 12

001 1 013 13

002 2 014 14

003 3 015 15

004 4 016 16

005 5 017 17

006 6 018 18

007 7 019 19

008 8 02 20

009 9 021 21

01 10 022 22

011 11 023 23

j Impedansi

Prinsip Sel melewati apenture sehingga aliran sel menyebabkan perubahan

hambatan elektrik yang akan dihubungkan sebagai voltage pulpes Ukuran

pulpes yang dikeluarkan cell propotional sengan volume cell

Contoh Alat Sysmex KX-21

Cara Kerja

1 Ketik sampel ID

2 Homogenisasi sampel ke probe

3 Tekan tombolst art

4 KX-21 bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan

5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer

k Elektroforesa dan Densitometri

16

Elektroforesa

Prinsip Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada

suatu medan listrik Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik

tergantung pada muatan bentuk dan ukuran

Contoh Alat PCR Convensional

Cara Kerja

Densitometri

Prinsip Densitometri merupakan metode analisis instrumental yang didasarkan

pada interaksi radiasi elektromagnetik dengan analit yang merupakan bercak pada

Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Densitometri dimaksudkan untuk analisis

kuantitatif analit dengan kadar kecil yang sebelumnya dilakukan pemisahan

dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT)

Contoh Alat Densitometer

Cara Kerja Bercak dari Kromatografi Lapis Tipis diperiksa dengan

densitometer

17

l Isoelektrik focus

Prinsip Dalam gradien pH komponen-komponen sampel bermigrasi ke arah

anoda atau katoda ke nilai pH di mana biaya bersih adalah nol poin isoelektrik

mereka (PI)

Contoh Alat Alat Elektroforesis Protein

Cara Kerja

1 SIAPKAN gel

1 Untuk merumuskan solusi gel larutkan 4g urea dalam 3 ml H 2 O

+ 1ml ProtoGel Hangat untuk 37 deg C jika diperlukan De-gas

untuk 10 menit di bawah aspirasi

2 Tambahkan 150μl NP-40 deterjen dan ampholytes 04ml

campuran dan menyaring melalui filter 022m

3 Tambahkan 30μl 10 Amonium persulfat dan 3μl dari TEMED

Aduk rata dan tempat solusi dalam jarum suntik 10 ml dengan

jarum 22ga asalkan tabung gel

Masukkan jarum ke dalam tabung gel sampai mencapai bagian

bawah dan mengisi tabung menarik jarum dengan meningkatnya

kadar cairan Gunakan jarum untuk mengusir semua gelembung

Biarkan gel untuk polimerisasi selama minimal 2 jam

2 SIAPKAN SAMPEL

1 Untuk setiap gram jaringan tambahkan 15ml buffer sampel

9M Urea

4 NP-40

2 Ampholytes (pH 9-11)

2 Mercaptoethanol

pHgt 9 dengan NaOH

2 Menghomogenkan jika perlu Inkubasi pada suhu kamar selama 10

menit kemudian centrifuge selama 1 jam pada 100000 g Hapus

supernatan tanpa mengganggu pelet yang berisi bahan-bahan

cenderung menyumbat gel IEF

18

3 RUNNING

1 Isi tangki bawah dengan asam fosfat 01 Tempatkan gel dalam

aparatus dan mengisi tangki atas dengan NaOH 20mm Gunakan

alat suntik untuk mengusir semua gelembung dari dalam tabung

gel Setiap gelembung dalam tabung akan mendistorsi medan

listrik dan mencegah gel dari benar-benar fokus selama

menjalankan

2 Sampel disiapkan seperti di atas dapat dimuat oleh lapisan ke

bagian atas gel Jalankan pada 500-700V (tergantung pada

peralatan yang digunakan) untuk 16-24 jam Pada akhir

menjalankan menandai akhir atas gel masing-masing dengan

sejumlah kecil biru bromophenol

4 POST elektroforesis

Gel IEF mungkin coomassie ternoda tetapi yang paling sering mereka

dimuat ke HALAMAN SDS gel untuk analisis dimensi kedua

Mengekstrusi gel dengan menerapkan tekanan pada salah satu ujung

tabung dengan pipet atau jarum suntik sambil memegang ujung lain

melalui botol atau nampan Extruded gel dapat dibekukan pada -70 deg C

untuk analisa di kemudian hari

5 LOADING AN IEF GEL PADA Sebuah SLAB DIMENSI KEDUA

1 Tempatkan gel IEF dalam larutan 20 gliserol 4 SDS dan

250mm Tris -HCl pH 68 dengan 1 mercaptoethanol

ditambahkan hanya sebelum digunakan Menetaskan gel dalam

larutan selama 5-10 menit

2 Larutkan 01g agarosa dalam 20ml dari Tris-glisin-SDS penyangga

Panaskan sampai agarosa meleleh

Overlay gel dimensi kedua dengan 1-2 mm agarosa tempat gel dimensi pertama

atas agarosa berhati-hati tidak untuk menjebak setiap gelembung udara Overlay

gel dengan yang lain 1-2mm dari agarosa solusi dan menjalankan gel dimensi

kedua

19

m Kromatografi

Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu

Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam

dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan

melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase

diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan

bergerak lebih cepat

Contoh alat Kromatografi gas

Cara kerja

Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa

diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi

suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau

larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro

Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi

Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari

penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi

(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada

kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah

puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara

kwantitatif

n Spektrofotometri masa

Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian

memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge

ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil

senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa

(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi

Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M

memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau

parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang

membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena

20

M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron

yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya

(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)

Cara Kerja

Gambar cara kerja spektrofotometer masa

Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi

tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi

(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian

dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet

melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan

mengalami pembelokan yang bergantung pada

1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial

listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil

pembelokan

2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan

3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil

pembelokan

4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan

Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom

tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan

listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak

bermuatan (netral) tidak dibelokkan

Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa

21

1 Tahap pertama Ionisasi

Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut

supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya

membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak

pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu

bekerja hanya dengan ion positif

2 Tahap kedua Percepatan

Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang

sama

3 Tahap ketiga Pembelokan

Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan

yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan

semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan

positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf

pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan

semakin besar

4 Tahap keempat Pendeteksian

Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara

elektrik7

Diagram alat spektrometer massa

7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom

22

o ldquoScintilation Counterrdquo

Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)

dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di

antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa

organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair

Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari

antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier

dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel

bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel

dan pengukuran energi radiasi insiden8

Ilustrasi Cara Kerja

Gambar Scintilation Counter

Gambar Scintilation Counter

8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9

23

p Elektroforesa kafiler

Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal

tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-

partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)

Contoh alat Elektroforesa kafiler

Cara kerja

Proses Elektroforesis Kapiler

Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah

1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya

dari luar)

2 Dua buah elektroda

3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)

4 Detector (sinar UV)

5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya

24

Gambar Alat elektroforesis kapiler

Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan

untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang

mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic

mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)

vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)

Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah

Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan

jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara

kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler

tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang

pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang

25

ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan

adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk

menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees

panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa

tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat

q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir

Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak

jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti

seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan

alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa

tidak bersifat magnet

Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)

ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet

luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan

terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan

keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah

dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya

tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan

E = γhH2π(134)

H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ

tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk

proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)

Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan

perbedaan energi E yakni

E = hν (135)

inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi

(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi

(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)

26

II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum

a Bahan kimia

Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk

memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti

1 Perencanaan analisis

Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua

hal berikut ini

- Informasi analisis apa yang diperlukan

Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil

analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis

- Metode analisis yang harus digunakan

Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian

tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih

metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu

2 Pengambilan sampel (sampling)

Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara

representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara

keseluruhan tidak homogen

3 Persiapan sampel untuk analisis

4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan

sampel

Pengeringan sampel

Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel

dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel

Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash

110oC sampai mencapai berat konstan

Penimbangan atau pengukuran volume sampel

Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara

kuntitatif berat atau volume sampel

Pelarutan sampel

27

Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan

sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan

menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam

campuran) serta peleburan

5 Pemisahan senyawa pengganggu

Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau

senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif

karena adanya unsur atau senyawa pengganggu

Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel

yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan

unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah

ekstraksi pelarut dan kromatografi

6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui

Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar

unsursenyawa

7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis

Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan

perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk

memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume

sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran

Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan

ketelitiannya

Metode Dalam Analisis Kimia

Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional

maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut

Gravimetri

Titrasi (volumetri)

meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi

reduksi

Ekstraksi

Kromatogarfi

28

Elektro analisiskimia

meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri

Spektrofotometri

meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra

merah (IR) serapan atom

b Air

Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang

paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya

Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen

dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion

dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion

tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk

larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa

polar

Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya

akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air

ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal

sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan

minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang

Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen

nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya

tarik dan tolak antara air dan gas

Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan

melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam

kehidupan sehari-hari

Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air

dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita

karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair

Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup

rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius

hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal

29

Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel

bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat

melayang diatas permukaan air

Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel

seperti pada selulosa

Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan

adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu

kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa

dipakai untuk minum mandi dll

Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada

senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa

yang dapat menggantikan kedudukan air

c Penimbangan

Pengontrolan Timbangan

Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang

atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan

berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum

pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan

sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)

Penanganan Timbangan

Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-

waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika

menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur

temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda

hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan

Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo

harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi

Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga

timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus

melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan

ruang kerja

30

Membersihkan Timbangan

Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali

selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan

menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan

secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)

timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan

menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan

etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah

dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan

d Alat-alat gelas dan plastic

Permasalahan Alat-alat gelas

Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi

Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim

Permasalahan Alat-alat plastic

Tidak tahan panas dalam suhu tinggi

Susah dicuci

Sekali pakai disposible

Tidak Inert

e Alat-alat volumetric

Harus dikalibrasi secara berkala

Mudah pecah dari bahan gelas

Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam

pengukuran kwantitatif

f Termometer

Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital

Kesalahan Termometer Digital

31

Ketidakpastian Termometer Digital

Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari

besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian

yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian

Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal

Faktor - Faktor Ketidakpastian

Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu

perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam

pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan

Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah

yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)

yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan

sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan

perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya

Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis

besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak

Ketidakpastian bersistem

Kesalahan kalibrasi

Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat

itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran

Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum

penunjuk alat ukur

Kesalahan komponen alat

Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering

dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat

yang bergerak

Paralaks

Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak

Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh

32

Frekuensi tegangan listrik

Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki

Landasan yang bergetar

Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur

Keterbatasan dari pengamat sendiri

Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam

menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua

golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan

yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan

Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang

menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi

merupakan kesalahan jenis ini

g Waterbath

Permasalahan

Pembersihan dan Perawatan

Thermostat

Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan

Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-

sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium

sesuai dengan petunjuk pabrik

Media pemanas dan Alat

Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya

kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi

dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih

(sabun deterjen yang biasa digunakan)

Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan

pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)

33

Uji Operasional

Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer

water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau

seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan

termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus

didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi

tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak

perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini

Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)

Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC

yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi

(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat

Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada

buku alat

Dokumentasi

Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam

bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang

terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse

but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi

Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian

dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan

deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat

h Pemanas Inkubator dan oven

pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama

di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan

reaksi dengan adanya pemanasan

Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya

cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah

terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan

Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang

dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah

34

pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam

besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita

bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu

Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur

Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk

mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan

i Mixer pengaduk

stirrer + heater

berbagai macam pengaduk magnet

Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu

dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah

alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan

dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika

listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil

35

ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang

asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk

menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk

(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan

ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert

pengaduk ultrasonic + heater

Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air

atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti

gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga

berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)

j Pelarut

Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari

suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan

komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut

zat yang dilarutkan dan zat padat

Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang

akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula

sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil

yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya

tidak tepat

36

Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam

bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk

kontak dengan komponen yang dilarutkan9

Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh

Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang

diinginkan

Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan

melarutkan ekstrak yang besar

Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair

pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi

Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang

besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi

Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara

kimia pada komponen bahan ekstraksi

Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat

karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan

distilasi dan rektifikasi

Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah

besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila

bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil

secara kimia dan fisik10

9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011

10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)

  • Terminologi Redoks
  • Sel Elektrokimia
  • Elektroda
Page 7: Teknologi Analisa Instrument 19 29

7

Sebagian besar aplikasi klinis sumber cahayayang digunakan adalah

lampu tungsten dimana tungsten memberikan cahaya dalam daerah visible

Untuk snsitivitas yang lebih tinggi dan untuk aplikasi penentuan ukuran

dan jumlah partikel dalam suspense digunakan laser light nephelometer

Digunakan secara luas untuk menentukan konsentrasi zat yang tidak

diketahui dimana terdapat reaksi antigen-antibody seperti

o Penetuan immunoglobulin (total IgG IgE IgM IgA) di dalam

serum dan cairan bilogi lainnya

o Penentuan konsntrasi serum protein individu Hb Haptoglobin 1-

antitrypsin albumin (denganTransferring c-reaktif protein

menggunakan antibody spesifik untuk setiap protein)

o Penetuan ukuran dan jumlah partikel (dengan laser ndash

nephelometer)

Prinsip Turbidimetri Menghitung jumlah cahaya yang diteruskan (dan

mengkalkulasi jumlah cahaya yang diabsorbsi) oleh partikel dalam suspense

untuk menentukan konsentrasi substansi yang ingin dicari

Karena menggunakan jumlah cahaya yang diabsorbsi untuk pengukuran

konsentrasi maka jumlah cahaya yang diabsorbsi akan bergantung pada

1 Jumlah partikel

2 Ukuran partikel

Semakin besar dan banyak jumlah partikel maka jumlah cahaya yang diabsorbsi

akan semakin besar

Dan untuk penentuan kadarnya (detector) digunakan spektrofotometer cahaya

8

Cara kerja

Keterangan

Sejumlah cahaya ditembakkan dari sebuah sumber cahaya menuju

monokromator

Monokromator akan menguraikan cahaya dan meneruskannya menuju

cuvet yang berisikan suspensi sel

Ketika cahaya melewati cuvet maka terjadi tiga kemungkinan

1 Cahaya akan diserap sebagian oleh partikel tersuspensi

2 Sebagian cahaya diteruskan

3 dan sebagian lagi menyebar ke segala arah

Jumlah cahaya yang diserap akan sebanding dengan jumlah partikel

tersuspensi (konsentrasi sampel)

Pengukuran dilakukan dengan spektrofotometr (detektor)

e Refraktometri

Prinsip dan Cara Kerja

9

1 Dari gambar dibawah ini terdapat 3 bagian yaitu Sample Prisma dan

Papan Skala Refractive index prisma jauh lebih besar dibandingkan

dengan sample

2 Jika sample merupakan larutan dengan konsentrasi rendah maka sudut

refraksi akan lebar dikarenakan perbedaan refraksi dari prisma dan sample

besar Maka pada papan skala sinar ldquoardquo akan jatuh pada skala rendah

3 Jika sample merupakan larutan pekat konsentrasi tinggi maka sudut

refraksi akan kecil karena perbedaan refraksi prisma dan sample kecil

Pada gambar terlihar sinar ldquobrdquo jatuh pada skala besar

Dari penjelasan di atas jelas bahwa konsentrasi larutan akan berpengaruh secara

proporsional terhadap sudut refraksi Pada prakteknya Refractometer akan ditera

pada skala sesuai dengan penggunaannya Sebagai contoh Refractometer yang

dipakai untuk mengukur konsentrasi larutan gula akan ditera pada skala gula

Begitu juga dengan refractometer untuk larutan garam protein dll

Konsentrasi bahan terlarut sering dinyatakan dalam satuan Brix() yaitu

merupakan pronsentasi dari bahan terlarut dalam sample (larutan air) Kadar

bahan terlarut merupakan total dari semua bahan dalam air termasuk gula garam

protein asam dsb Pada dasarnya Brix() dinyatakan sebagai jumlah gram dari

cane sugar yang terdapat dalam larutan 100g cane sugar Jadi pada saat mengukur

larutan gula Brix() harus benar-benar tepat sesuai dengan konsentrasinya

f Osmometri

Osmometri adalah salah satu metode penentuan bobot molekul rata ndash rata jumlah

dengan prinsip osmosis Caranya pelarut akan dipisahkan dari larutan polimer

dengan menggunakan suatu penghalang sehingga hanya pelarut saja yang dapat

10

lewat sedangkan zat terlarut tertahan didalam penghalang yang dilengkapi dengan

membran semipermiabel

Untuk mendapatkan nilai bobot molekul rata - rata jumlah (Mn ) dilakukan

dengan menggunakan metode grafik yakni memplotkan 1049094C (tekanan osmotik

reduksi) ndash vs ndash konsentrasi Kelemahan metode osmometri ialah ada beberapa

spesi polimer yang tidak ikut terukur yakni spesi yang memiliki berat molekul

yang rendah

g Flowsitometri

Prinsip

- Sejumlah sel disuspensikan ke dalam suatu cairan konduktif

- Sel2 tersebut diatur sedemikian rupa (diberikan tekanan hydrodynamic

focussing) sehingga dapat melewati suatu lorong (apparatus) satu demi satu

- Ketika sel sampai di suatu titik di lorong tsb sel akan ditembak dengan sinar

laser (Light amplification by stimulating emmision of radiation)

- Lalu hasil temakan tadi akan dibaca oleh dua macam detector

Contoh Alat Cell Dyne

Cara Kerja

1 Ketik sampel ID

2 Homogenisasi sampel ke probe

3 Tekan tombolst art

4 Cell Dyne bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan

5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer

h Elektrokimia

Prinsip Proses elektrokimia melibatkan reaksi redoks dimana sebuah elektron

berpindah dari dan ke satu molekul atau ion dan mengubah tingkat oksidasinya

Reaksi semacam ini dapat berlangsung dengan adanya potensial (voltase) luar

atau denganpelepasan energi kimia

Cara Kerja

11

Terminologi Redoks

Bagi reaksi menjadi dua buah setengah reaksi masing-masing yang

mengalami oksidasi dan reduksi Seimbangkan atom dan muatan pada masing-

masing reaksi Mula-mula atom selain O dan H kemudian O lalu terakhir H

Muatan diseimbangkan dengan menambah elektron (e) disebelah kiri

untuk setengah reaksi reduksi dan disebelah kanan untuk setengah reaksi oksidasi

Kalikan masing2 setengah reaksi dengan bilangan bulat untuk menyeimbangkan

jumlah e yang diperoleh reduksi sama dengan elektron yang dilepas oksidasi

Jumlahkan kedua buah setengah reaksi tersebut

Periksa apakah atom dan muatan sudah seimbang

Sel Elektrokimia

Sel Volta (sel galvani) memanfaatkan reaksi spontan (∆G lt 0) untuk

membangkitkan energi listrik selisih energi reaktan (tinggi) dengan produk

(rendah) diubah menjadi energi listrik Sistem reaksi melakukan kerja terhadap

lingkungan Sel Elektrolisa memanfaatkan energi listrik untuk menjalankan reaksi

Zn --gt Zn2+ + 2e-

Cu2+ + 2e- --gt Cu

Zn

Zn2+ ions

Cu

Cu2+ ions

wire

saltbridge

electrons

Zn

Zn2+ ions

Cu

Cu2+ ions

wire

saltbridge

electrons

12

non spontan (∆G gt 0) lingkungan melakukan kerja terhadap sistem Kedua tipe sel

menggunakan elektroda yaitu zat yang menghantarkan listrik antara sel dan

lingkungan dan dicelupkan dalam elektrolit (campuran ion) yang terlibat dalam

reaksi atau yang membawa muatan

Elektroda

Elektroda terbagi menjadi dua jenis yaitu anoda dan katoda Setengah

reaksi oksidasi terjadi di anoda Elektron diberikan oleh senyawa teroksidasi (zat

pereduksi) dan meninggalkan sel melalui anoda Setengah reaksi reduksi terjadi di

katoda Elektron diambil oleh senyawa tereduksi (zat pengoksidasi) dan masuk sel

melalui katoda

Sel Galvani

Pada elektrolisis energi listrik diubah menjadi energi kimia Pada sel

galvani terjadi sebaliknya yaitu energi kimia diubah menjadi energi listrik Sel

Galvani disebut juga sel kimia

Sel Galvani dipakai sebagai sumber listrik untuk penerangan pemanasan

menjalankan motor dan sebagainya Sel Galvani atau sel kimia dapat dibedakan

menjadi sel kimia dengan transference dan sel kimia tanpa transference6

i Konduktansi

Prinsip Konduktansi adalah ukuran kemampuan suatu bahan untuk

menghantarkan arus listrik Jika dua plat yang diletakkan dalam suatu larutan

diberi beda potensial listrik (normalnya berbentuk sinusioda) maka pada plat

tersebut akan mengalir arus listrik Konduktansi suatu larutan akan sebanding

dengan konsentrasi ion-ion dalam larutan tersebut

Contoh alat BECKMAN CONDENSATE ndashREBOILER ANALYZER

Cara kerja

6 Ensiklopedi Indonesia 1992 Penerbit PT Ichtiar Baru Van Hoeve Jakarta PT Intermasa Jakarta

13

Instrumen Beckman tipe CH16-RB ini sebenarnya dimaksudkan untuk melakukan

analisis terhadap zat di dalam air condensate-reboiler tetapi cara kerjanya

berdasarkan pada periksaan konduktivitas Yang ingin diketahui dengan instrumen

ini antara lain ialah kandungan zat padat yang terlarut atau karbon dioksida dalam

contoh air murni misalkan steam condensate

Prinsip kerjanya adalah mengukur konduktansi contoh air tersebut Air yang

betul-betul murni mempunyai konduktansi yang berbeda dengan air yang dilarut

zat lain Dengan menghitung perbedaan konduktansi yang terdapat konsentrasi

zat yang terlarut dapat disimpulkan

Instrumen ini dilengkapi dengan tiga sel konduktivitas Hasil pengukuran

konduktansi pada

- Cell pertama digabungkan dengan hasil pengukuan pH dan temperatur dari

air yang masuk (influent) Dengan membandingkan hasil pengukuran tersebut

dengan tabel acuan kandungan CO2 dan NH3 dalam air dapat diketahui

- Cell kedua digunakan untuk pengukuran yang serupa dan hasilnya

dibandingkan dengan hasil dari sel pertama untuk mengetahui apakah resin dalam

sel sudah aus

- Pembacaan dari Cell ketiga dimaksud untuk mengetahui kandungan khlorida

atau jumlah anion (ion negatif) didalam contoh Caranya adalah dengan bantuan

tabel 833 dan tabel 834

Tabel 833 Konduktansi air murni pada titik didik air pada tekanan atmosfir untuk

beberapa ketinggian dari muka laut

ketinggian

(meter)

Tekanan

atmosfir

(mm Hg)

Titik

didih

air

(0C)

Temp

electroda (0C)

Konduktan

si Air

(S)

0 760 100 987 077

153 754 998 985 077

14

305 741 993 98 076

915 689 973 96 073

1525 639 953 94 069

2135 593 932 919 065

3050 529 902 889 06

4575 434 85 837 053

6100 353 80 787 046

Dalam tabel 833 yang diambil dari menual instrumen telah dugunakan satuan

(S) untuk konduktansi yaitu micro-siemenscm yang sama dengan

micro-ohmcm Perhatikan juga bahwa temperatur electroda melalui 13 0C

dibawah titik didih air Sebenarnya ini merupakan harga tipikal yang (banyak

dicapai tetapi tidak selalu) karena kehilangan panas antara air dan electroda

dipengaruhi pula oleh antara lain temperatur udara sekeliling yang dapat berubah-

ubah

Contoh pemakaian tabel 833 dan 834 ialah sebagai berikut Misalnya pada sel

konduktivitas ketiga yang diukur ialah temperatur 96 0C dan conduktansi 0795

(S) Menurut tabel 833 temperatur air sama dengan 963 0C dan konduktansi

seharusnya 0725 (S) Berarti 007 (S) yang disebabkan oleh adanya ion

khorida Berdasarkan Tabel 834 kenaikan sebesar ini disebabkan oleh 7 PPB ion

kkhlorida Jadi konsentrasi ion kkhlorida dalam air ialah 7 PPB

Sebagai contoh yang kedua seandainya terdapat hasil pengukuran temperatur

985 0C dan konduktansi 096 (S) pada sel konduktivitas ketiga Berdasarkan

Tabel 833 konduktansi seharusnya ialah 077 (S) maka menurut tabel 934

dalam air terdapat 17 PPB ion khlorida

Tabel 934 PBB ialah singkatan dari part per bellion yang konsentrasi

dinyatakan dalam bagian per satu milyar (satu milyard ialah seribu juta)

15

Kenaikan

Konduktansi

(S)

Kosentrasi

Ion

Klorida

(PPB)

Kenaikan

Konduktansi

(S)

Kosentrasi

Ion

Klorida

(PPB)

0 0 012 12

001 1 013 13

002 2 014 14

003 3 015 15

004 4 016 16

005 5 017 17

006 6 018 18

007 7 019 19

008 8 02 20

009 9 021 21

01 10 022 22

011 11 023 23

j Impedansi

Prinsip Sel melewati apenture sehingga aliran sel menyebabkan perubahan

hambatan elektrik yang akan dihubungkan sebagai voltage pulpes Ukuran

pulpes yang dikeluarkan cell propotional sengan volume cell

Contoh Alat Sysmex KX-21

Cara Kerja

1 Ketik sampel ID

2 Homogenisasi sampel ke probe

3 Tekan tombolst art

4 KX-21 bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan

5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer

k Elektroforesa dan Densitometri

16

Elektroforesa

Prinsip Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada

suatu medan listrik Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik

tergantung pada muatan bentuk dan ukuran

Contoh Alat PCR Convensional

Cara Kerja

Densitometri

Prinsip Densitometri merupakan metode analisis instrumental yang didasarkan

pada interaksi radiasi elektromagnetik dengan analit yang merupakan bercak pada

Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Densitometri dimaksudkan untuk analisis

kuantitatif analit dengan kadar kecil yang sebelumnya dilakukan pemisahan

dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT)

Contoh Alat Densitometer

Cara Kerja Bercak dari Kromatografi Lapis Tipis diperiksa dengan

densitometer

17

l Isoelektrik focus

Prinsip Dalam gradien pH komponen-komponen sampel bermigrasi ke arah

anoda atau katoda ke nilai pH di mana biaya bersih adalah nol poin isoelektrik

mereka (PI)

Contoh Alat Alat Elektroforesis Protein

Cara Kerja

1 SIAPKAN gel

1 Untuk merumuskan solusi gel larutkan 4g urea dalam 3 ml H 2 O

+ 1ml ProtoGel Hangat untuk 37 deg C jika diperlukan De-gas

untuk 10 menit di bawah aspirasi

2 Tambahkan 150μl NP-40 deterjen dan ampholytes 04ml

campuran dan menyaring melalui filter 022m

3 Tambahkan 30μl 10 Amonium persulfat dan 3μl dari TEMED

Aduk rata dan tempat solusi dalam jarum suntik 10 ml dengan

jarum 22ga asalkan tabung gel

Masukkan jarum ke dalam tabung gel sampai mencapai bagian

bawah dan mengisi tabung menarik jarum dengan meningkatnya

kadar cairan Gunakan jarum untuk mengusir semua gelembung

Biarkan gel untuk polimerisasi selama minimal 2 jam

2 SIAPKAN SAMPEL

1 Untuk setiap gram jaringan tambahkan 15ml buffer sampel

9M Urea

4 NP-40

2 Ampholytes (pH 9-11)

2 Mercaptoethanol

pHgt 9 dengan NaOH

2 Menghomogenkan jika perlu Inkubasi pada suhu kamar selama 10

menit kemudian centrifuge selama 1 jam pada 100000 g Hapus

supernatan tanpa mengganggu pelet yang berisi bahan-bahan

cenderung menyumbat gel IEF

18

3 RUNNING

1 Isi tangki bawah dengan asam fosfat 01 Tempatkan gel dalam

aparatus dan mengisi tangki atas dengan NaOH 20mm Gunakan

alat suntik untuk mengusir semua gelembung dari dalam tabung

gel Setiap gelembung dalam tabung akan mendistorsi medan

listrik dan mencegah gel dari benar-benar fokus selama

menjalankan

2 Sampel disiapkan seperti di atas dapat dimuat oleh lapisan ke

bagian atas gel Jalankan pada 500-700V (tergantung pada

peralatan yang digunakan) untuk 16-24 jam Pada akhir

menjalankan menandai akhir atas gel masing-masing dengan

sejumlah kecil biru bromophenol

4 POST elektroforesis

Gel IEF mungkin coomassie ternoda tetapi yang paling sering mereka

dimuat ke HALAMAN SDS gel untuk analisis dimensi kedua

Mengekstrusi gel dengan menerapkan tekanan pada salah satu ujung

tabung dengan pipet atau jarum suntik sambil memegang ujung lain

melalui botol atau nampan Extruded gel dapat dibekukan pada -70 deg C

untuk analisa di kemudian hari

5 LOADING AN IEF GEL PADA Sebuah SLAB DIMENSI KEDUA

1 Tempatkan gel IEF dalam larutan 20 gliserol 4 SDS dan

250mm Tris -HCl pH 68 dengan 1 mercaptoethanol

ditambahkan hanya sebelum digunakan Menetaskan gel dalam

larutan selama 5-10 menit

2 Larutkan 01g agarosa dalam 20ml dari Tris-glisin-SDS penyangga

Panaskan sampai agarosa meleleh

Overlay gel dimensi kedua dengan 1-2 mm agarosa tempat gel dimensi pertama

atas agarosa berhati-hati tidak untuk menjebak setiap gelembung udara Overlay

gel dengan yang lain 1-2mm dari agarosa solusi dan menjalankan gel dimensi

kedua

19

m Kromatografi

Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu

Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam

dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan

melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase

diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan

bergerak lebih cepat

Contoh alat Kromatografi gas

Cara kerja

Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa

diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi

suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau

larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro

Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi

Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari

penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi

(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada

kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah

puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara

kwantitatif

n Spektrofotometri masa

Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian

memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge

ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil

senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa

(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi

Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M

memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau

parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang

membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena

20

M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron

yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya

(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)

Cara Kerja

Gambar cara kerja spektrofotometer masa

Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi

tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi

(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian

dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet

melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan

mengalami pembelokan yang bergantung pada

1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial

listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil

pembelokan

2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan

3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil

pembelokan

4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan

Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom

tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan

listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak

bermuatan (netral) tidak dibelokkan

Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa

21

1 Tahap pertama Ionisasi

Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut

supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya

membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak

pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu

bekerja hanya dengan ion positif

2 Tahap kedua Percepatan

Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang

sama

3 Tahap ketiga Pembelokan

Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan

yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan

semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan

positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf

pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan

semakin besar

4 Tahap keempat Pendeteksian

Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara

elektrik7

Diagram alat spektrometer massa

7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom

22

o ldquoScintilation Counterrdquo

Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)

dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di

antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa

organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair

Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari

antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier

dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel

bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel

dan pengukuran energi radiasi insiden8

Ilustrasi Cara Kerja

Gambar Scintilation Counter

Gambar Scintilation Counter

8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9

23

p Elektroforesa kafiler

Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal

tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-

partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)

Contoh alat Elektroforesa kafiler

Cara kerja

Proses Elektroforesis Kapiler

Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah

1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya

dari luar)

2 Dua buah elektroda

3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)

4 Detector (sinar UV)

5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya

24

Gambar Alat elektroforesis kapiler

Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan

untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang

mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic

mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)

vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)

Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah

Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan

jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara

kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler

tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang

pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang

25

ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan

adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk

menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees

panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa

tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat

q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir

Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak

jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti

seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan

alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa

tidak bersifat magnet

Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)

ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet

luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan

terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan

keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah

dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya

tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan

E = γhH2π(134)

H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ

tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk

proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)

Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan

perbedaan energi E yakni

E = hν (135)

inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi

(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi

(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)

26

II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum

a Bahan kimia

Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk

memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti

1 Perencanaan analisis

Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua

hal berikut ini

- Informasi analisis apa yang diperlukan

Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil

analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis

- Metode analisis yang harus digunakan

Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian

tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih

metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu

2 Pengambilan sampel (sampling)

Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara

representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara

keseluruhan tidak homogen

3 Persiapan sampel untuk analisis

4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan

sampel

Pengeringan sampel

Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel

dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel

Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash

110oC sampai mencapai berat konstan

Penimbangan atau pengukuran volume sampel

Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara

kuntitatif berat atau volume sampel

Pelarutan sampel

27

Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan

sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan

menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam

campuran) serta peleburan

5 Pemisahan senyawa pengganggu

Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau

senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif

karena adanya unsur atau senyawa pengganggu

Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel

yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan

unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah

ekstraksi pelarut dan kromatografi

6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui

Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar

unsursenyawa

7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis

Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan

perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk

memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume

sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran

Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan

ketelitiannya

Metode Dalam Analisis Kimia

Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional

maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut

Gravimetri

Titrasi (volumetri)

meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi

reduksi

Ekstraksi

Kromatogarfi

28

Elektro analisiskimia

meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri

Spektrofotometri

meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra

merah (IR) serapan atom

b Air

Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang

paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya

Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen

dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion

dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion

tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk

larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa

polar

Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya

akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air

ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal

sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan

minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang

Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen

nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya

tarik dan tolak antara air dan gas

Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan

melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam

kehidupan sehari-hari

Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air

dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita

karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair

Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup

rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius

hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal

29

Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel

bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat

melayang diatas permukaan air

Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel

seperti pada selulosa

Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan

adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu

kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa

dipakai untuk minum mandi dll

Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada

senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa

yang dapat menggantikan kedudukan air

c Penimbangan

Pengontrolan Timbangan

Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang

atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan

berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum

pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan

sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)

Penanganan Timbangan

Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-

waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika

menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur

temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda

hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan

Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo

harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi

Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga

timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus

melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan

ruang kerja

30

Membersihkan Timbangan

Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali

selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan

menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan

secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)

timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan

menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan

etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah

dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan

d Alat-alat gelas dan plastic

Permasalahan Alat-alat gelas

Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi

Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim

Permasalahan Alat-alat plastic

Tidak tahan panas dalam suhu tinggi

Susah dicuci

Sekali pakai disposible

Tidak Inert

e Alat-alat volumetric

Harus dikalibrasi secara berkala

Mudah pecah dari bahan gelas

Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam

pengukuran kwantitatif

f Termometer

Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital

Kesalahan Termometer Digital

31

Ketidakpastian Termometer Digital

Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari

besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian

yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian

Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal

Faktor - Faktor Ketidakpastian

Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu

perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam

pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan

Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah

yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)

yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan

sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan

perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya

Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis

besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak

Ketidakpastian bersistem

Kesalahan kalibrasi

Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat

itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran

Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum

penunjuk alat ukur

Kesalahan komponen alat

Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering

dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat

yang bergerak

Paralaks

Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak

Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh

32

Frekuensi tegangan listrik

Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki

Landasan yang bergetar

Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur

Keterbatasan dari pengamat sendiri

Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam

menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua

golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan

yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan

Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang

menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi

merupakan kesalahan jenis ini

g Waterbath

Permasalahan

Pembersihan dan Perawatan

Thermostat

Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan

Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-

sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium

sesuai dengan petunjuk pabrik

Media pemanas dan Alat

Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya

kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi

dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih

(sabun deterjen yang biasa digunakan)

Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan

pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)

33

Uji Operasional

Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer

water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau

seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan

termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus

didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi

tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak

perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini

Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)

Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC

yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi

(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat

Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada

buku alat

Dokumentasi

Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam

bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang

terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse

but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi

Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian

dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan

deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat

h Pemanas Inkubator dan oven

pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama

di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan

reaksi dengan adanya pemanasan

Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya

cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah

terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan

Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang

dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah

34

pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam

besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita

bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu

Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur

Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk

mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan

i Mixer pengaduk

stirrer + heater

berbagai macam pengaduk magnet

Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu

dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah

alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan

dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika

listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil

35

ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang

asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk

menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk

(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan

ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert

pengaduk ultrasonic + heater

Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air

atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti

gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga

berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)

j Pelarut

Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari

suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan

komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut

zat yang dilarutkan dan zat padat

Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang

akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula

sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil

yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya

tidak tepat

36

Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam

bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk

kontak dengan komponen yang dilarutkan9

Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh

Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang

diinginkan

Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan

melarutkan ekstrak yang besar

Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair

pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi

Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang

besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi

Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara

kimia pada komponen bahan ekstraksi

Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat

karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan

distilasi dan rektifikasi

Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah

besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila

bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil

secara kimia dan fisik10

9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011

10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)

  • Terminologi Redoks
  • Sel Elektrokimia
  • Elektroda
Page 8: Teknologi Analisa Instrument 19 29

8

Cara kerja

Keterangan

Sejumlah cahaya ditembakkan dari sebuah sumber cahaya menuju

monokromator

Monokromator akan menguraikan cahaya dan meneruskannya menuju

cuvet yang berisikan suspensi sel

Ketika cahaya melewati cuvet maka terjadi tiga kemungkinan

1 Cahaya akan diserap sebagian oleh partikel tersuspensi

2 Sebagian cahaya diteruskan

3 dan sebagian lagi menyebar ke segala arah

Jumlah cahaya yang diserap akan sebanding dengan jumlah partikel

tersuspensi (konsentrasi sampel)

Pengukuran dilakukan dengan spektrofotometr (detektor)

e Refraktometri

Prinsip dan Cara Kerja

9

1 Dari gambar dibawah ini terdapat 3 bagian yaitu Sample Prisma dan

Papan Skala Refractive index prisma jauh lebih besar dibandingkan

dengan sample

2 Jika sample merupakan larutan dengan konsentrasi rendah maka sudut

refraksi akan lebar dikarenakan perbedaan refraksi dari prisma dan sample

besar Maka pada papan skala sinar ldquoardquo akan jatuh pada skala rendah

3 Jika sample merupakan larutan pekat konsentrasi tinggi maka sudut

refraksi akan kecil karena perbedaan refraksi prisma dan sample kecil

Pada gambar terlihar sinar ldquobrdquo jatuh pada skala besar

Dari penjelasan di atas jelas bahwa konsentrasi larutan akan berpengaruh secara

proporsional terhadap sudut refraksi Pada prakteknya Refractometer akan ditera

pada skala sesuai dengan penggunaannya Sebagai contoh Refractometer yang

dipakai untuk mengukur konsentrasi larutan gula akan ditera pada skala gula

Begitu juga dengan refractometer untuk larutan garam protein dll

Konsentrasi bahan terlarut sering dinyatakan dalam satuan Brix() yaitu

merupakan pronsentasi dari bahan terlarut dalam sample (larutan air) Kadar

bahan terlarut merupakan total dari semua bahan dalam air termasuk gula garam

protein asam dsb Pada dasarnya Brix() dinyatakan sebagai jumlah gram dari

cane sugar yang terdapat dalam larutan 100g cane sugar Jadi pada saat mengukur

larutan gula Brix() harus benar-benar tepat sesuai dengan konsentrasinya

f Osmometri

Osmometri adalah salah satu metode penentuan bobot molekul rata ndash rata jumlah

dengan prinsip osmosis Caranya pelarut akan dipisahkan dari larutan polimer

dengan menggunakan suatu penghalang sehingga hanya pelarut saja yang dapat

10

lewat sedangkan zat terlarut tertahan didalam penghalang yang dilengkapi dengan

membran semipermiabel

Untuk mendapatkan nilai bobot molekul rata - rata jumlah (Mn ) dilakukan

dengan menggunakan metode grafik yakni memplotkan 1049094C (tekanan osmotik

reduksi) ndash vs ndash konsentrasi Kelemahan metode osmometri ialah ada beberapa

spesi polimer yang tidak ikut terukur yakni spesi yang memiliki berat molekul

yang rendah

g Flowsitometri

Prinsip

- Sejumlah sel disuspensikan ke dalam suatu cairan konduktif

- Sel2 tersebut diatur sedemikian rupa (diberikan tekanan hydrodynamic

focussing) sehingga dapat melewati suatu lorong (apparatus) satu demi satu

- Ketika sel sampai di suatu titik di lorong tsb sel akan ditembak dengan sinar

laser (Light amplification by stimulating emmision of radiation)

- Lalu hasil temakan tadi akan dibaca oleh dua macam detector

Contoh Alat Cell Dyne

Cara Kerja

1 Ketik sampel ID

2 Homogenisasi sampel ke probe

3 Tekan tombolst art

4 Cell Dyne bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan

5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer

h Elektrokimia

Prinsip Proses elektrokimia melibatkan reaksi redoks dimana sebuah elektron

berpindah dari dan ke satu molekul atau ion dan mengubah tingkat oksidasinya

Reaksi semacam ini dapat berlangsung dengan adanya potensial (voltase) luar

atau denganpelepasan energi kimia

Cara Kerja

11

Terminologi Redoks

Bagi reaksi menjadi dua buah setengah reaksi masing-masing yang

mengalami oksidasi dan reduksi Seimbangkan atom dan muatan pada masing-

masing reaksi Mula-mula atom selain O dan H kemudian O lalu terakhir H

Muatan diseimbangkan dengan menambah elektron (e) disebelah kiri

untuk setengah reaksi reduksi dan disebelah kanan untuk setengah reaksi oksidasi

Kalikan masing2 setengah reaksi dengan bilangan bulat untuk menyeimbangkan

jumlah e yang diperoleh reduksi sama dengan elektron yang dilepas oksidasi

Jumlahkan kedua buah setengah reaksi tersebut

Periksa apakah atom dan muatan sudah seimbang

Sel Elektrokimia

Sel Volta (sel galvani) memanfaatkan reaksi spontan (∆G lt 0) untuk

membangkitkan energi listrik selisih energi reaktan (tinggi) dengan produk

(rendah) diubah menjadi energi listrik Sistem reaksi melakukan kerja terhadap

lingkungan Sel Elektrolisa memanfaatkan energi listrik untuk menjalankan reaksi

Zn --gt Zn2+ + 2e-

Cu2+ + 2e- --gt Cu

Zn

Zn2+ ions

Cu

Cu2+ ions

wire

saltbridge

electrons

Zn

Zn2+ ions

Cu

Cu2+ ions

wire

saltbridge

electrons

12

non spontan (∆G gt 0) lingkungan melakukan kerja terhadap sistem Kedua tipe sel

menggunakan elektroda yaitu zat yang menghantarkan listrik antara sel dan

lingkungan dan dicelupkan dalam elektrolit (campuran ion) yang terlibat dalam

reaksi atau yang membawa muatan

Elektroda

Elektroda terbagi menjadi dua jenis yaitu anoda dan katoda Setengah

reaksi oksidasi terjadi di anoda Elektron diberikan oleh senyawa teroksidasi (zat

pereduksi) dan meninggalkan sel melalui anoda Setengah reaksi reduksi terjadi di

katoda Elektron diambil oleh senyawa tereduksi (zat pengoksidasi) dan masuk sel

melalui katoda

Sel Galvani

Pada elektrolisis energi listrik diubah menjadi energi kimia Pada sel

galvani terjadi sebaliknya yaitu energi kimia diubah menjadi energi listrik Sel

Galvani disebut juga sel kimia

Sel Galvani dipakai sebagai sumber listrik untuk penerangan pemanasan

menjalankan motor dan sebagainya Sel Galvani atau sel kimia dapat dibedakan

menjadi sel kimia dengan transference dan sel kimia tanpa transference6

i Konduktansi

Prinsip Konduktansi adalah ukuran kemampuan suatu bahan untuk

menghantarkan arus listrik Jika dua plat yang diletakkan dalam suatu larutan

diberi beda potensial listrik (normalnya berbentuk sinusioda) maka pada plat

tersebut akan mengalir arus listrik Konduktansi suatu larutan akan sebanding

dengan konsentrasi ion-ion dalam larutan tersebut

Contoh alat BECKMAN CONDENSATE ndashREBOILER ANALYZER

Cara kerja

6 Ensiklopedi Indonesia 1992 Penerbit PT Ichtiar Baru Van Hoeve Jakarta PT Intermasa Jakarta

13

Instrumen Beckman tipe CH16-RB ini sebenarnya dimaksudkan untuk melakukan

analisis terhadap zat di dalam air condensate-reboiler tetapi cara kerjanya

berdasarkan pada periksaan konduktivitas Yang ingin diketahui dengan instrumen

ini antara lain ialah kandungan zat padat yang terlarut atau karbon dioksida dalam

contoh air murni misalkan steam condensate

Prinsip kerjanya adalah mengukur konduktansi contoh air tersebut Air yang

betul-betul murni mempunyai konduktansi yang berbeda dengan air yang dilarut

zat lain Dengan menghitung perbedaan konduktansi yang terdapat konsentrasi

zat yang terlarut dapat disimpulkan

Instrumen ini dilengkapi dengan tiga sel konduktivitas Hasil pengukuran

konduktansi pada

- Cell pertama digabungkan dengan hasil pengukuan pH dan temperatur dari

air yang masuk (influent) Dengan membandingkan hasil pengukuran tersebut

dengan tabel acuan kandungan CO2 dan NH3 dalam air dapat diketahui

- Cell kedua digunakan untuk pengukuran yang serupa dan hasilnya

dibandingkan dengan hasil dari sel pertama untuk mengetahui apakah resin dalam

sel sudah aus

- Pembacaan dari Cell ketiga dimaksud untuk mengetahui kandungan khlorida

atau jumlah anion (ion negatif) didalam contoh Caranya adalah dengan bantuan

tabel 833 dan tabel 834

Tabel 833 Konduktansi air murni pada titik didik air pada tekanan atmosfir untuk

beberapa ketinggian dari muka laut

ketinggian

(meter)

Tekanan

atmosfir

(mm Hg)

Titik

didih

air

(0C)

Temp

electroda (0C)

Konduktan

si Air

(S)

0 760 100 987 077

153 754 998 985 077

14

305 741 993 98 076

915 689 973 96 073

1525 639 953 94 069

2135 593 932 919 065

3050 529 902 889 06

4575 434 85 837 053

6100 353 80 787 046

Dalam tabel 833 yang diambil dari menual instrumen telah dugunakan satuan

(S) untuk konduktansi yaitu micro-siemenscm yang sama dengan

micro-ohmcm Perhatikan juga bahwa temperatur electroda melalui 13 0C

dibawah titik didih air Sebenarnya ini merupakan harga tipikal yang (banyak

dicapai tetapi tidak selalu) karena kehilangan panas antara air dan electroda

dipengaruhi pula oleh antara lain temperatur udara sekeliling yang dapat berubah-

ubah

Contoh pemakaian tabel 833 dan 834 ialah sebagai berikut Misalnya pada sel

konduktivitas ketiga yang diukur ialah temperatur 96 0C dan conduktansi 0795

(S) Menurut tabel 833 temperatur air sama dengan 963 0C dan konduktansi

seharusnya 0725 (S) Berarti 007 (S) yang disebabkan oleh adanya ion

khorida Berdasarkan Tabel 834 kenaikan sebesar ini disebabkan oleh 7 PPB ion

kkhlorida Jadi konsentrasi ion kkhlorida dalam air ialah 7 PPB

Sebagai contoh yang kedua seandainya terdapat hasil pengukuran temperatur

985 0C dan konduktansi 096 (S) pada sel konduktivitas ketiga Berdasarkan

Tabel 833 konduktansi seharusnya ialah 077 (S) maka menurut tabel 934

dalam air terdapat 17 PPB ion khlorida

Tabel 934 PBB ialah singkatan dari part per bellion yang konsentrasi

dinyatakan dalam bagian per satu milyar (satu milyard ialah seribu juta)

15

Kenaikan

Konduktansi

(S)

Kosentrasi

Ion

Klorida

(PPB)

Kenaikan

Konduktansi

(S)

Kosentrasi

Ion

Klorida

(PPB)

0 0 012 12

001 1 013 13

002 2 014 14

003 3 015 15

004 4 016 16

005 5 017 17

006 6 018 18

007 7 019 19

008 8 02 20

009 9 021 21

01 10 022 22

011 11 023 23

j Impedansi

Prinsip Sel melewati apenture sehingga aliran sel menyebabkan perubahan

hambatan elektrik yang akan dihubungkan sebagai voltage pulpes Ukuran

pulpes yang dikeluarkan cell propotional sengan volume cell

Contoh Alat Sysmex KX-21

Cara Kerja

1 Ketik sampel ID

2 Homogenisasi sampel ke probe

3 Tekan tombolst art

4 KX-21 bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan

5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer

k Elektroforesa dan Densitometri

16

Elektroforesa

Prinsip Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada

suatu medan listrik Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik

tergantung pada muatan bentuk dan ukuran

Contoh Alat PCR Convensional

Cara Kerja

Densitometri

Prinsip Densitometri merupakan metode analisis instrumental yang didasarkan

pada interaksi radiasi elektromagnetik dengan analit yang merupakan bercak pada

Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Densitometri dimaksudkan untuk analisis

kuantitatif analit dengan kadar kecil yang sebelumnya dilakukan pemisahan

dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT)

Contoh Alat Densitometer

Cara Kerja Bercak dari Kromatografi Lapis Tipis diperiksa dengan

densitometer

17

l Isoelektrik focus

Prinsip Dalam gradien pH komponen-komponen sampel bermigrasi ke arah

anoda atau katoda ke nilai pH di mana biaya bersih adalah nol poin isoelektrik

mereka (PI)

Contoh Alat Alat Elektroforesis Protein

Cara Kerja

1 SIAPKAN gel

1 Untuk merumuskan solusi gel larutkan 4g urea dalam 3 ml H 2 O

+ 1ml ProtoGel Hangat untuk 37 deg C jika diperlukan De-gas

untuk 10 menit di bawah aspirasi

2 Tambahkan 150μl NP-40 deterjen dan ampholytes 04ml

campuran dan menyaring melalui filter 022m

3 Tambahkan 30μl 10 Amonium persulfat dan 3μl dari TEMED

Aduk rata dan tempat solusi dalam jarum suntik 10 ml dengan

jarum 22ga asalkan tabung gel

Masukkan jarum ke dalam tabung gel sampai mencapai bagian

bawah dan mengisi tabung menarik jarum dengan meningkatnya

kadar cairan Gunakan jarum untuk mengusir semua gelembung

Biarkan gel untuk polimerisasi selama minimal 2 jam

2 SIAPKAN SAMPEL

1 Untuk setiap gram jaringan tambahkan 15ml buffer sampel

9M Urea

4 NP-40

2 Ampholytes (pH 9-11)

2 Mercaptoethanol

pHgt 9 dengan NaOH

2 Menghomogenkan jika perlu Inkubasi pada suhu kamar selama 10

menit kemudian centrifuge selama 1 jam pada 100000 g Hapus

supernatan tanpa mengganggu pelet yang berisi bahan-bahan

cenderung menyumbat gel IEF

18

3 RUNNING

1 Isi tangki bawah dengan asam fosfat 01 Tempatkan gel dalam

aparatus dan mengisi tangki atas dengan NaOH 20mm Gunakan

alat suntik untuk mengusir semua gelembung dari dalam tabung

gel Setiap gelembung dalam tabung akan mendistorsi medan

listrik dan mencegah gel dari benar-benar fokus selama

menjalankan

2 Sampel disiapkan seperti di atas dapat dimuat oleh lapisan ke

bagian atas gel Jalankan pada 500-700V (tergantung pada

peralatan yang digunakan) untuk 16-24 jam Pada akhir

menjalankan menandai akhir atas gel masing-masing dengan

sejumlah kecil biru bromophenol

4 POST elektroforesis

Gel IEF mungkin coomassie ternoda tetapi yang paling sering mereka

dimuat ke HALAMAN SDS gel untuk analisis dimensi kedua

Mengekstrusi gel dengan menerapkan tekanan pada salah satu ujung

tabung dengan pipet atau jarum suntik sambil memegang ujung lain

melalui botol atau nampan Extruded gel dapat dibekukan pada -70 deg C

untuk analisa di kemudian hari

5 LOADING AN IEF GEL PADA Sebuah SLAB DIMENSI KEDUA

1 Tempatkan gel IEF dalam larutan 20 gliserol 4 SDS dan

250mm Tris -HCl pH 68 dengan 1 mercaptoethanol

ditambahkan hanya sebelum digunakan Menetaskan gel dalam

larutan selama 5-10 menit

2 Larutkan 01g agarosa dalam 20ml dari Tris-glisin-SDS penyangga

Panaskan sampai agarosa meleleh

Overlay gel dimensi kedua dengan 1-2 mm agarosa tempat gel dimensi pertama

atas agarosa berhati-hati tidak untuk menjebak setiap gelembung udara Overlay

gel dengan yang lain 1-2mm dari agarosa solusi dan menjalankan gel dimensi

kedua

19

m Kromatografi

Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu

Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam

dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan

melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase

diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan

bergerak lebih cepat

Contoh alat Kromatografi gas

Cara kerja

Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa

diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi

suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau

larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro

Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi

Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari

penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi

(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada

kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah

puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara

kwantitatif

n Spektrofotometri masa

Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian

memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge

ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil

senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa

(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi

Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M

memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau

parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang

membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena

20

M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron

yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya

(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)

Cara Kerja

Gambar cara kerja spektrofotometer masa

Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi

tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi

(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian

dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet

melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan

mengalami pembelokan yang bergantung pada

1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial

listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil

pembelokan

2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan

3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil

pembelokan

4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan

Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom

tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan

listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak

bermuatan (netral) tidak dibelokkan

Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa

21

1 Tahap pertama Ionisasi

Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut

supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya

membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak

pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu

bekerja hanya dengan ion positif

2 Tahap kedua Percepatan

Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang

sama

3 Tahap ketiga Pembelokan

Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan

yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan

semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan

positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf

pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan

semakin besar

4 Tahap keempat Pendeteksian

Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara

elektrik7

Diagram alat spektrometer massa

7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom

22

o ldquoScintilation Counterrdquo

Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)

dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di

antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa

organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair

Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari

antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier

dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel

bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel

dan pengukuran energi radiasi insiden8

Ilustrasi Cara Kerja

Gambar Scintilation Counter

Gambar Scintilation Counter

8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9

23

p Elektroforesa kafiler

Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal

tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-

partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)

Contoh alat Elektroforesa kafiler

Cara kerja

Proses Elektroforesis Kapiler

Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah

1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya

dari luar)

2 Dua buah elektroda

3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)

4 Detector (sinar UV)

5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya

24

Gambar Alat elektroforesis kapiler

Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan

untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang

mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic

mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)

vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)

Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah

Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan

jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara

kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler

tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang

pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang

25

ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan

adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk

menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees

panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa

tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat

q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir

Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak

jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti

seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan

alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa

tidak bersifat magnet

Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)

ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet

luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan

terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan

keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah

dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya

tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan

E = γhH2π(134)

H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ

tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk

proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)

Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan

perbedaan energi E yakni

E = hν (135)

inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi

(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi

(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)

26

II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum

a Bahan kimia

Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk

memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti

1 Perencanaan analisis

Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua

hal berikut ini

- Informasi analisis apa yang diperlukan

Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil

analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis

- Metode analisis yang harus digunakan

Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian

tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih

metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu

2 Pengambilan sampel (sampling)

Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara

representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara

keseluruhan tidak homogen

3 Persiapan sampel untuk analisis

4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan

sampel

Pengeringan sampel

Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel

dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel

Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash

110oC sampai mencapai berat konstan

Penimbangan atau pengukuran volume sampel

Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara

kuntitatif berat atau volume sampel

Pelarutan sampel

27

Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan

sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan

menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam

campuran) serta peleburan

5 Pemisahan senyawa pengganggu

Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau

senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif

karena adanya unsur atau senyawa pengganggu

Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel

yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan

unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah

ekstraksi pelarut dan kromatografi

6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui

Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar

unsursenyawa

7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis

Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan

perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk

memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume

sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran

Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan

ketelitiannya

Metode Dalam Analisis Kimia

Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional

maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut

Gravimetri

Titrasi (volumetri)

meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi

reduksi

Ekstraksi

Kromatogarfi

28

Elektro analisiskimia

meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri

Spektrofotometri

meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra

merah (IR) serapan atom

b Air

Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang

paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya

Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen

dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion

dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion

tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk

larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa

polar

Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya

akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air

ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal

sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan

minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang

Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen

nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya

tarik dan tolak antara air dan gas

Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan

melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam

kehidupan sehari-hari

Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air

dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita

karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair

Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup

rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius

hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal

29

Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel

bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat

melayang diatas permukaan air

Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel

seperti pada selulosa

Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan

adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu

kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa

dipakai untuk minum mandi dll

Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada

senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa

yang dapat menggantikan kedudukan air

c Penimbangan

Pengontrolan Timbangan

Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang

atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan

berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum

pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan

sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)

Penanganan Timbangan

Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-

waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika

menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur

temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda

hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan

Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo

harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi

Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga

timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus

melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan

ruang kerja

30

Membersihkan Timbangan

Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali

selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan

menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan

secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)

timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan

menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan

etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah

dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan

d Alat-alat gelas dan plastic

Permasalahan Alat-alat gelas

Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi

Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim

Permasalahan Alat-alat plastic

Tidak tahan panas dalam suhu tinggi

Susah dicuci

Sekali pakai disposible

Tidak Inert

e Alat-alat volumetric

Harus dikalibrasi secara berkala

Mudah pecah dari bahan gelas

Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam

pengukuran kwantitatif

f Termometer

Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital

Kesalahan Termometer Digital

31

Ketidakpastian Termometer Digital

Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari

besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian

yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian

Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal

Faktor - Faktor Ketidakpastian

Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu

perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam

pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan

Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah

yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)

yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan

sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan

perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya

Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis

besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak

Ketidakpastian bersistem

Kesalahan kalibrasi

Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat

itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran

Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum

penunjuk alat ukur

Kesalahan komponen alat

Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering

dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat

yang bergerak

Paralaks

Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak

Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh

32

Frekuensi tegangan listrik

Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki

Landasan yang bergetar

Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur

Keterbatasan dari pengamat sendiri

Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam

menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua

golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan

yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan

Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang

menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi

merupakan kesalahan jenis ini

g Waterbath

Permasalahan

Pembersihan dan Perawatan

Thermostat

Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan

Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-

sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium

sesuai dengan petunjuk pabrik

Media pemanas dan Alat

Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya

kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi

dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih

(sabun deterjen yang biasa digunakan)

Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan

pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)

33

Uji Operasional

Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer

water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau

seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan

termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus

didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi

tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak

perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini

Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)

Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC

yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi

(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat

Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada

buku alat

Dokumentasi

Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam

bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang

terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse

but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi

Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian

dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan

deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat

h Pemanas Inkubator dan oven

pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama

di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan

reaksi dengan adanya pemanasan

Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya

cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah

terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan

Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang

dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah

34

pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam

besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita

bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu

Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur

Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk

mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan

i Mixer pengaduk

stirrer + heater

berbagai macam pengaduk magnet

Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu

dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah

alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan

dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika

listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil

35

ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang

asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk

menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk

(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan

ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert

pengaduk ultrasonic + heater

Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air

atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti

gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga

berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)

j Pelarut

Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari

suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan

komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut

zat yang dilarutkan dan zat padat

Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang

akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula

sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil

yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya

tidak tepat

36

Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam

bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk

kontak dengan komponen yang dilarutkan9

Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh

Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang

diinginkan

Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan

melarutkan ekstrak yang besar

Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair

pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi

Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang

besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi

Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara

kimia pada komponen bahan ekstraksi

Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat

karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan

distilasi dan rektifikasi

Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah

besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila

bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil

secara kimia dan fisik10

9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011

10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)

  • Terminologi Redoks
  • Sel Elektrokimia
  • Elektroda
Page 9: Teknologi Analisa Instrument 19 29

9

1 Dari gambar dibawah ini terdapat 3 bagian yaitu Sample Prisma dan

Papan Skala Refractive index prisma jauh lebih besar dibandingkan

dengan sample

2 Jika sample merupakan larutan dengan konsentrasi rendah maka sudut

refraksi akan lebar dikarenakan perbedaan refraksi dari prisma dan sample

besar Maka pada papan skala sinar ldquoardquo akan jatuh pada skala rendah

3 Jika sample merupakan larutan pekat konsentrasi tinggi maka sudut

refraksi akan kecil karena perbedaan refraksi prisma dan sample kecil

Pada gambar terlihar sinar ldquobrdquo jatuh pada skala besar

Dari penjelasan di atas jelas bahwa konsentrasi larutan akan berpengaruh secara

proporsional terhadap sudut refraksi Pada prakteknya Refractometer akan ditera

pada skala sesuai dengan penggunaannya Sebagai contoh Refractometer yang

dipakai untuk mengukur konsentrasi larutan gula akan ditera pada skala gula

Begitu juga dengan refractometer untuk larutan garam protein dll

Konsentrasi bahan terlarut sering dinyatakan dalam satuan Brix() yaitu

merupakan pronsentasi dari bahan terlarut dalam sample (larutan air) Kadar

bahan terlarut merupakan total dari semua bahan dalam air termasuk gula garam

protein asam dsb Pada dasarnya Brix() dinyatakan sebagai jumlah gram dari

cane sugar yang terdapat dalam larutan 100g cane sugar Jadi pada saat mengukur

larutan gula Brix() harus benar-benar tepat sesuai dengan konsentrasinya

f Osmometri

Osmometri adalah salah satu metode penentuan bobot molekul rata ndash rata jumlah

dengan prinsip osmosis Caranya pelarut akan dipisahkan dari larutan polimer

dengan menggunakan suatu penghalang sehingga hanya pelarut saja yang dapat

10

lewat sedangkan zat terlarut tertahan didalam penghalang yang dilengkapi dengan

membran semipermiabel

Untuk mendapatkan nilai bobot molekul rata - rata jumlah (Mn ) dilakukan

dengan menggunakan metode grafik yakni memplotkan 1049094C (tekanan osmotik

reduksi) ndash vs ndash konsentrasi Kelemahan metode osmometri ialah ada beberapa

spesi polimer yang tidak ikut terukur yakni spesi yang memiliki berat molekul

yang rendah

g Flowsitometri

Prinsip

- Sejumlah sel disuspensikan ke dalam suatu cairan konduktif

- Sel2 tersebut diatur sedemikian rupa (diberikan tekanan hydrodynamic

focussing) sehingga dapat melewati suatu lorong (apparatus) satu demi satu

- Ketika sel sampai di suatu titik di lorong tsb sel akan ditembak dengan sinar

laser (Light amplification by stimulating emmision of radiation)

- Lalu hasil temakan tadi akan dibaca oleh dua macam detector

Contoh Alat Cell Dyne

Cara Kerja

1 Ketik sampel ID

2 Homogenisasi sampel ke probe

3 Tekan tombolst art

4 Cell Dyne bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan

5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer

h Elektrokimia

Prinsip Proses elektrokimia melibatkan reaksi redoks dimana sebuah elektron

berpindah dari dan ke satu molekul atau ion dan mengubah tingkat oksidasinya

Reaksi semacam ini dapat berlangsung dengan adanya potensial (voltase) luar

atau denganpelepasan energi kimia

Cara Kerja

11

Terminologi Redoks

Bagi reaksi menjadi dua buah setengah reaksi masing-masing yang

mengalami oksidasi dan reduksi Seimbangkan atom dan muatan pada masing-

masing reaksi Mula-mula atom selain O dan H kemudian O lalu terakhir H

Muatan diseimbangkan dengan menambah elektron (e) disebelah kiri

untuk setengah reaksi reduksi dan disebelah kanan untuk setengah reaksi oksidasi

Kalikan masing2 setengah reaksi dengan bilangan bulat untuk menyeimbangkan

jumlah e yang diperoleh reduksi sama dengan elektron yang dilepas oksidasi

Jumlahkan kedua buah setengah reaksi tersebut

Periksa apakah atom dan muatan sudah seimbang

Sel Elektrokimia

Sel Volta (sel galvani) memanfaatkan reaksi spontan (∆G lt 0) untuk

membangkitkan energi listrik selisih energi reaktan (tinggi) dengan produk

(rendah) diubah menjadi energi listrik Sistem reaksi melakukan kerja terhadap

lingkungan Sel Elektrolisa memanfaatkan energi listrik untuk menjalankan reaksi

Zn --gt Zn2+ + 2e-

Cu2+ + 2e- --gt Cu

Zn

Zn2+ ions

Cu

Cu2+ ions

wire

saltbridge

electrons

Zn

Zn2+ ions

Cu

Cu2+ ions

wire

saltbridge

electrons

12

non spontan (∆G gt 0) lingkungan melakukan kerja terhadap sistem Kedua tipe sel

menggunakan elektroda yaitu zat yang menghantarkan listrik antara sel dan

lingkungan dan dicelupkan dalam elektrolit (campuran ion) yang terlibat dalam

reaksi atau yang membawa muatan

Elektroda

Elektroda terbagi menjadi dua jenis yaitu anoda dan katoda Setengah

reaksi oksidasi terjadi di anoda Elektron diberikan oleh senyawa teroksidasi (zat

pereduksi) dan meninggalkan sel melalui anoda Setengah reaksi reduksi terjadi di

katoda Elektron diambil oleh senyawa tereduksi (zat pengoksidasi) dan masuk sel

melalui katoda

Sel Galvani

Pada elektrolisis energi listrik diubah menjadi energi kimia Pada sel

galvani terjadi sebaliknya yaitu energi kimia diubah menjadi energi listrik Sel

Galvani disebut juga sel kimia

Sel Galvani dipakai sebagai sumber listrik untuk penerangan pemanasan

menjalankan motor dan sebagainya Sel Galvani atau sel kimia dapat dibedakan

menjadi sel kimia dengan transference dan sel kimia tanpa transference6

i Konduktansi

Prinsip Konduktansi adalah ukuran kemampuan suatu bahan untuk

menghantarkan arus listrik Jika dua plat yang diletakkan dalam suatu larutan

diberi beda potensial listrik (normalnya berbentuk sinusioda) maka pada plat

tersebut akan mengalir arus listrik Konduktansi suatu larutan akan sebanding

dengan konsentrasi ion-ion dalam larutan tersebut

Contoh alat BECKMAN CONDENSATE ndashREBOILER ANALYZER

Cara kerja

6 Ensiklopedi Indonesia 1992 Penerbit PT Ichtiar Baru Van Hoeve Jakarta PT Intermasa Jakarta

13

Instrumen Beckman tipe CH16-RB ini sebenarnya dimaksudkan untuk melakukan

analisis terhadap zat di dalam air condensate-reboiler tetapi cara kerjanya

berdasarkan pada periksaan konduktivitas Yang ingin diketahui dengan instrumen

ini antara lain ialah kandungan zat padat yang terlarut atau karbon dioksida dalam

contoh air murni misalkan steam condensate

Prinsip kerjanya adalah mengukur konduktansi contoh air tersebut Air yang

betul-betul murni mempunyai konduktansi yang berbeda dengan air yang dilarut

zat lain Dengan menghitung perbedaan konduktansi yang terdapat konsentrasi

zat yang terlarut dapat disimpulkan

Instrumen ini dilengkapi dengan tiga sel konduktivitas Hasil pengukuran

konduktansi pada

- Cell pertama digabungkan dengan hasil pengukuan pH dan temperatur dari

air yang masuk (influent) Dengan membandingkan hasil pengukuran tersebut

dengan tabel acuan kandungan CO2 dan NH3 dalam air dapat diketahui

- Cell kedua digunakan untuk pengukuran yang serupa dan hasilnya

dibandingkan dengan hasil dari sel pertama untuk mengetahui apakah resin dalam

sel sudah aus

- Pembacaan dari Cell ketiga dimaksud untuk mengetahui kandungan khlorida

atau jumlah anion (ion negatif) didalam contoh Caranya adalah dengan bantuan

tabel 833 dan tabel 834

Tabel 833 Konduktansi air murni pada titik didik air pada tekanan atmosfir untuk

beberapa ketinggian dari muka laut

ketinggian

(meter)

Tekanan

atmosfir

(mm Hg)

Titik

didih

air

(0C)

Temp

electroda (0C)

Konduktan

si Air

(S)

0 760 100 987 077

153 754 998 985 077

14

305 741 993 98 076

915 689 973 96 073

1525 639 953 94 069

2135 593 932 919 065

3050 529 902 889 06

4575 434 85 837 053

6100 353 80 787 046

Dalam tabel 833 yang diambil dari menual instrumen telah dugunakan satuan

(S) untuk konduktansi yaitu micro-siemenscm yang sama dengan

micro-ohmcm Perhatikan juga bahwa temperatur electroda melalui 13 0C

dibawah titik didih air Sebenarnya ini merupakan harga tipikal yang (banyak

dicapai tetapi tidak selalu) karena kehilangan panas antara air dan electroda

dipengaruhi pula oleh antara lain temperatur udara sekeliling yang dapat berubah-

ubah

Contoh pemakaian tabel 833 dan 834 ialah sebagai berikut Misalnya pada sel

konduktivitas ketiga yang diukur ialah temperatur 96 0C dan conduktansi 0795

(S) Menurut tabel 833 temperatur air sama dengan 963 0C dan konduktansi

seharusnya 0725 (S) Berarti 007 (S) yang disebabkan oleh adanya ion

khorida Berdasarkan Tabel 834 kenaikan sebesar ini disebabkan oleh 7 PPB ion

kkhlorida Jadi konsentrasi ion kkhlorida dalam air ialah 7 PPB

Sebagai contoh yang kedua seandainya terdapat hasil pengukuran temperatur

985 0C dan konduktansi 096 (S) pada sel konduktivitas ketiga Berdasarkan

Tabel 833 konduktansi seharusnya ialah 077 (S) maka menurut tabel 934

dalam air terdapat 17 PPB ion khlorida

Tabel 934 PBB ialah singkatan dari part per bellion yang konsentrasi

dinyatakan dalam bagian per satu milyar (satu milyard ialah seribu juta)

15

Kenaikan

Konduktansi

(S)

Kosentrasi

Ion

Klorida

(PPB)

Kenaikan

Konduktansi

(S)

Kosentrasi

Ion

Klorida

(PPB)

0 0 012 12

001 1 013 13

002 2 014 14

003 3 015 15

004 4 016 16

005 5 017 17

006 6 018 18

007 7 019 19

008 8 02 20

009 9 021 21

01 10 022 22

011 11 023 23

j Impedansi

Prinsip Sel melewati apenture sehingga aliran sel menyebabkan perubahan

hambatan elektrik yang akan dihubungkan sebagai voltage pulpes Ukuran

pulpes yang dikeluarkan cell propotional sengan volume cell

Contoh Alat Sysmex KX-21

Cara Kerja

1 Ketik sampel ID

2 Homogenisasi sampel ke probe

3 Tekan tombolst art

4 KX-21 bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan

5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer

k Elektroforesa dan Densitometri

16

Elektroforesa

Prinsip Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada

suatu medan listrik Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik

tergantung pada muatan bentuk dan ukuran

Contoh Alat PCR Convensional

Cara Kerja

Densitometri

Prinsip Densitometri merupakan metode analisis instrumental yang didasarkan

pada interaksi radiasi elektromagnetik dengan analit yang merupakan bercak pada

Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Densitometri dimaksudkan untuk analisis

kuantitatif analit dengan kadar kecil yang sebelumnya dilakukan pemisahan

dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT)

Contoh Alat Densitometer

Cara Kerja Bercak dari Kromatografi Lapis Tipis diperiksa dengan

densitometer

17

l Isoelektrik focus

Prinsip Dalam gradien pH komponen-komponen sampel bermigrasi ke arah

anoda atau katoda ke nilai pH di mana biaya bersih adalah nol poin isoelektrik

mereka (PI)

Contoh Alat Alat Elektroforesis Protein

Cara Kerja

1 SIAPKAN gel

1 Untuk merumuskan solusi gel larutkan 4g urea dalam 3 ml H 2 O

+ 1ml ProtoGel Hangat untuk 37 deg C jika diperlukan De-gas

untuk 10 menit di bawah aspirasi

2 Tambahkan 150μl NP-40 deterjen dan ampholytes 04ml

campuran dan menyaring melalui filter 022m

3 Tambahkan 30μl 10 Amonium persulfat dan 3μl dari TEMED

Aduk rata dan tempat solusi dalam jarum suntik 10 ml dengan

jarum 22ga asalkan tabung gel

Masukkan jarum ke dalam tabung gel sampai mencapai bagian

bawah dan mengisi tabung menarik jarum dengan meningkatnya

kadar cairan Gunakan jarum untuk mengusir semua gelembung

Biarkan gel untuk polimerisasi selama minimal 2 jam

2 SIAPKAN SAMPEL

1 Untuk setiap gram jaringan tambahkan 15ml buffer sampel

9M Urea

4 NP-40

2 Ampholytes (pH 9-11)

2 Mercaptoethanol

pHgt 9 dengan NaOH

2 Menghomogenkan jika perlu Inkubasi pada suhu kamar selama 10

menit kemudian centrifuge selama 1 jam pada 100000 g Hapus

supernatan tanpa mengganggu pelet yang berisi bahan-bahan

cenderung menyumbat gel IEF

18

3 RUNNING

1 Isi tangki bawah dengan asam fosfat 01 Tempatkan gel dalam

aparatus dan mengisi tangki atas dengan NaOH 20mm Gunakan

alat suntik untuk mengusir semua gelembung dari dalam tabung

gel Setiap gelembung dalam tabung akan mendistorsi medan

listrik dan mencegah gel dari benar-benar fokus selama

menjalankan

2 Sampel disiapkan seperti di atas dapat dimuat oleh lapisan ke

bagian atas gel Jalankan pada 500-700V (tergantung pada

peralatan yang digunakan) untuk 16-24 jam Pada akhir

menjalankan menandai akhir atas gel masing-masing dengan

sejumlah kecil biru bromophenol

4 POST elektroforesis

Gel IEF mungkin coomassie ternoda tetapi yang paling sering mereka

dimuat ke HALAMAN SDS gel untuk analisis dimensi kedua

Mengekstrusi gel dengan menerapkan tekanan pada salah satu ujung

tabung dengan pipet atau jarum suntik sambil memegang ujung lain

melalui botol atau nampan Extruded gel dapat dibekukan pada -70 deg C

untuk analisa di kemudian hari

5 LOADING AN IEF GEL PADA Sebuah SLAB DIMENSI KEDUA

1 Tempatkan gel IEF dalam larutan 20 gliserol 4 SDS dan

250mm Tris -HCl pH 68 dengan 1 mercaptoethanol

ditambahkan hanya sebelum digunakan Menetaskan gel dalam

larutan selama 5-10 menit

2 Larutkan 01g agarosa dalam 20ml dari Tris-glisin-SDS penyangga

Panaskan sampai agarosa meleleh

Overlay gel dimensi kedua dengan 1-2 mm agarosa tempat gel dimensi pertama

atas agarosa berhati-hati tidak untuk menjebak setiap gelembung udara Overlay

gel dengan yang lain 1-2mm dari agarosa solusi dan menjalankan gel dimensi

kedua

19

m Kromatografi

Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu

Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam

dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan

melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase

diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan

bergerak lebih cepat

Contoh alat Kromatografi gas

Cara kerja

Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa

diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi

suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau

larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro

Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi

Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari

penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi

(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada

kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah

puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara

kwantitatif

n Spektrofotometri masa

Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian

memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge

ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil

senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa

(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi

Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M

memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau

parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang

membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena

20

M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron

yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya

(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)

Cara Kerja

Gambar cara kerja spektrofotometer masa

Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi

tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi

(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian

dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet

melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan

mengalami pembelokan yang bergantung pada

1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial

listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil

pembelokan

2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan

3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil

pembelokan

4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan

Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom

tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan

listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak

bermuatan (netral) tidak dibelokkan

Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa

21

1 Tahap pertama Ionisasi

Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut

supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya

membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak

pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu

bekerja hanya dengan ion positif

2 Tahap kedua Percepatan

Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang

sama

3 Tahap ketiga Pembelokan

Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan

yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan

semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan

positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf

pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan

semakin besar

4 Tahap keempat Pendeteksian

Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara

elektrik7

Diagram alat spektrometer massa

7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom

22

o ldquoScintilation Counterrdquo

Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)

dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di

antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa

organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair

Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari

antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier

dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel

bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel

dan pengukuran energi radiasi insiden8

Ilustrasi Cara Kerja

Gambar Scintilation Counter

Gambar Scintilation Counter

8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9

23

p Elektroforesa kafiler

Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal

tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-

partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)

Contoh alat Elektroforesa kafiler

Cara kerja

Proses Elektroforesis Kapiler

Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah

1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya

dari luar)

2 Dua buah elektroda

3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)

4 Detector (sinar UV)

5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya

24

Gambar Alat elektroforesis kapiler

Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan

untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang

mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic

mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)

vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)

Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah

Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan

jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara

kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler

tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang

pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang

25

ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan

adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk

menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees

panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa

tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat

q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir

Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak

jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti

seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan

alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa

tidak bersifat magnet

Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)

ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet

luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan

terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan

keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah

dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya

tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan

E = γhH2π(134)

H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ

tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk

proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)

Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan

perbedaan energi E yakni

E = hν (135)

inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi

(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi

(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)

26

II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum

a Bahan kimia

Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk

memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti

1 Perencanaan analisis

Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua

hal berikut ini

- Informasi analisis apa yang diperlukan

Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil

analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis

- Metode analisis yang harus digunakan

Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian

tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih

metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu

2 Pengambilan sampel (sampling)

Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara

representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara

keseluruhan tidak homogen

3 Persiapan sampel untuk analisis

4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan

sampel

Pengeringan sampel

Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel

dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel

Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash

110oC sampai mencapai berat konstan

Penimbangan atau pengukuran volume sampel

Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara

kuntitatif berat atau volume sampel

Pelarutan sampel

27

Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan

sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan

menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam

campuran) serta peleburan

5 Pemisahan senyawa pengganggu

Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau

senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif

karena adanya unsur atau senyawa pengganggu

Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel

yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan

unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah

ekstraksi pelarut dan kromatografi

6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui

Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar

unsursenyawa

7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis

Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan

perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk

memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume

sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran

Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan

ketelitiannya

Metode Dalam Analisis Kimia

Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional

maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut

Gravimetri

Titrasi (volumetri)

meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi

reduksi

Ekstraksi

Kromatogarfi

28

Elektro analisiskimia

meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri

Spektrofotometri

meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra

merah (IR) serapan atom

b Air

Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang

paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya

Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen

dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion

dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion

tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk

larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa

polar

Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya

akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air

ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal

sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan

minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang

Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen

nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya

tarik dan tolak antara air dan gas

Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan

melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam

kehidupan sehari-hari

Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air

dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita

karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair

Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup

rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius

hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal

29

Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel

bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat

melayang diatas permukaan air

Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel

seperti pada selulosa

Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan

adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu

kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa

dipakai untuk minum mandi dll

Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada

senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa

yang dapat menggantikan kedudukan air

c Penimbangan

Pengontrolan Timbangan

Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang

atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan

berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum

pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan

sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)

Penanganan Timbangan

Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-

waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika

menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur

temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda

hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan

Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo

harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi

Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga

timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus

melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan

ruang kerja

30

Membersihkan Timbangan

Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali

selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan

menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan

secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)

timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan

menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan

etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah

dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan

d Alat-alat gelas dan plastic

Permasalahan Alat-alat gelas

Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi

Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim

Permasalahan Alat-alat plastic

Tidak tahan panas dalam suhu tinggi

Susah dicuci

Sekali pakai disposible

Tidak Inert

e Alat-alat volumetric

Harus dikalibrasi secara berkala

Mudah pecah dari bahan gelas

Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam

pengukuran kwantitatif

f Termometer

Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital

Kesalahan Termometer Digital

31

Ketidakpastian Termometer Digital

Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari

besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian

yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian

Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal

Faktor - Faktor Ketidakpastian

Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu

perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam

pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan

Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah

yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)

yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan

sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan

perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya

Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis

besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak

Ketidakpastian bersistem

Kesalahan kalibrasi

Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat

itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran

Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum

penunjuk alat ukur

Kesalahan komponen alat

Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering

dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat

yang bergerak

Paralaks

Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak

Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh

32

Frekuensi tegangan listrik

Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki

Landasan yang bergetar

Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur

Keterbatasan dari pengamat sendiri

Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam

menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua

golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan

yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan

Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang

menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi

merupakan kesalahan jenis ini

g Waterbath

Permasalahan

Pembersihan dan Perawatan

Thermostat

Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan

Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-

sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium

sesuai dengan petunjuk pabrik

Media pemanas dan Alat

Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya

kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi

dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih

(sabun deterjen yang biasa digunakan)

Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan

pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)

33

Uji Operasional

Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer

water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau

seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan

termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus

didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi

tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak

perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini

Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)

Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC

yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi

(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat

Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada

buku alat

Dokumentasi

Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam

bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang

terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse

but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi

Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian

dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan

deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat

h Pemanas Inkubator dan oven

pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama

di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan

reaksi dengan adanya pemanasan

Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya

cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah

terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan

Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang

dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah

34

pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam

besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita

bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu

Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur

Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk

mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan

i Mixer pengaduk

stirrer + heater

berbagai macam pengaduk magnet

Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu

dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah

alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan

dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika

listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil

35

ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang

asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk

menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk

(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan

ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert

pengaduk ultrasonic + heater

Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air

atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti

gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga

berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)

j Pelarut

Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari

suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan

komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut

zat yang dilarutkan dan zat padat

Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang

akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula

sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil

yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya

tidak tepat

36

Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam

bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk

kontak dengan komponen yang dilarutkan9

Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh

Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang

diinginkan

Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan

melarutkan ekstrak yang besar

Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair

pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi

Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang

besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi

Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara

kimia pada komponen bahan ekstraksi

Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat

karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan

distilasi dan rektifikasi

Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah

besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila

bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil

secara kimia dan fisik10

9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011

10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)

  • Terminologi Redoks
  • Sel Elektrokimia
  • Elektroda
Page 10: Teknologi Analisa Instrument 19 29

10

lewat sedangkan zat terlarut tertahan didalam penghalang yang dilengkapi dengan

membran semipermiabel

Untuk mendapatkan nilai bobot molekul rata - rata jumlah (Mn ) dilakukan

dengan menggunakan metode grafik yakni memplotkan 1049094C (tekanan osmotik

reduksi) ndash vs ndash konsentrasi Kelemahan metode osmometri ialah ada beberapa

spesi polimer yang tidak ikut terukur yakni spesi yang memiliki berat molekul

yang rendah

g Flowsitometri

Prinsip

- Sejumlah sel disuspensikan ke dalam suatu cairan konduktif

- Sel2 tersebut diatur sedemikian rupa (diberikan tekanan hydrodynamic

focussing) sehingga dapat melewati suatu lorong (apparatus) satu demi satu

- Ketika sel sampai di suatu titik di lorong tsb sel akan ditembak dengan sinar

laser (Light amplification by stimulating emmision of radiation)

- Lalu hasil temakan tadi akan dibaca oleh dua macam detector

Contoh Alat Cell Dyne

Cara Kerja

1 Ketik sampel ID

2 Homogenisasi sampel ke probe

3 Tekan tombolst art

4 Cell Dyne bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan

5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer

h Elektrokimia

Prinsip Proses elektrokimia melibatkan reaksi redoks dimana sebuah elektron

berpindah dari dan ke satu molekul atau ion dan mengubah tingkat oksidasinya

Reaksi semacam ini dapat berlangsung dengan adanya potensial (voltase) luar

atau denganpelepasan energi kimia

Cara Kerja

11

Terminologi Redoks

Bagi reaksi menjadi dua buah setengah reaksi masing-masing yang

mengalami oksidasi dan reduksi Seimbangkan atom dan muatan pada masing-

masing reaksi Mula-mula atom selain O dan H kemudian O lalu terakhir H

Muatan diseimbangkan dengan menambah elektron (e) disebelah kiri

untuk setengah reaksi reduksi dan disebelah kanan untuk setengah reaksi oksidasi

Kalikan masing2 setengah reaksi dengan bilangan bulat untuk menyeimbangkan

jumlah e yang diperoleh reduksi sama dengan elektron yang dilepas oksidasi

Jumlahkan kedua buah setengah reaksi tersebut

Periksa apakah atom dan muatan sudah seimbang

Sel Elektrokimia

Sel Volta (sel galvani) memanfaatkan reaksi spontan (∆G lt 0) untuk

membangkitkan energi listrik selisih energi reaktan (tinggi) dengan produk

(rendah) diubah menjadi energi listrik Sistem reaksi melakukan kerja terhadap

lingkungan Sel Elektrolisa memanfaatkan energi listrik untuk menjalankan reaksi

Zn --gt Zn2+ + 2e-

Cu2+ + 2e- --gt Cu

Zn

Zn2+ ions

Cu

Cu2+ ions

wire

saltbridge

electrons

Zn

Zn2+ ions

Cu

Cu2+ ions

wire

saltbridge

electrons

12

non spontan (∆G gt 0) lingkungan melakukan kerja terhadap sistem Kedua tipe sel

menggunakan elektroda yaitu zat yang menghantarkan listrik antara sel dan

lingkungan dan dicelupkan dalam elektrolit (campuran ion) yang terlibat dalam

reaksi atau yang membawa muatan

Elektroda

Elektroda terbagi menjadi dua jenis yaitu anoda dan katoda Setengah

reaksi oksidasi terjadi di anoda Elektron diberikan oleh senyawa teroksidasi (zat

pereduksi) dan meninggalkan sel melalui anoda Setengah reaksi reduksi terjadi di

katoda Elektron diambil oleh senyawa tereduksi (zat pengoksidasi) dan masuk sel

melalui katoda

Sel Galvani

Pada elektrolisis energi listrik diubah menjadi energi kimia Pada sel

galvani terjadi sebaliknya yaitu energi kimia diubah menjadi energi listrik Sel

Galvani disebut juga sel kimia

Sel Galvani dipakai sebagai sumber listrik untuk penerangan pemanasan

menjalankan motor dan sebagainya Sel Galvani atau sel kimia dapat dibedakan

menjadi sel kimia dengan transference dan sel kimia tanpa transference6

i Konduktansi

Prinsip Konduktansi adalah ukuran kemampuan suatu bahan untuk

menghantarkan arus listrik Jika dua plat yang diletakkan dalam suatu larutan

diberi beda potensial listrik (normalnya berbentuk sinusioda) maka pada plat

tersebut akan mengalir arus listrik Konduktansi suatu larutan akan sebanding

dengan konsentrasi ion-ion dalam larutan tersebut

Contoh alat BECKMAN CONDENSATE ndashREBOILER ANALYZER

Cara kerja

6 Ensiklopedi Indonesia 1992 Penerbit PT Ichtiar Baru Van Hoeve Jakarta PT Intermasa Jakarta

13

Instrumen Beckman tipe CH16-RB ini sebenarnya dimaksudkan untuk melakukan

analisis terhadap zat di dalam air condensate-reboiler tetapi cara kerjanya

berdasarkan pada periksaan konduktivitas Yang ingin diketahui dengan instrumen

ini antara lain ialah kandungan zat padat yang terlarut atau karbon dioksida dalam

contoh air murni misalkan steam condensate

Prinsip kerjanya adalah mengukur konduktansi contoh air tersebut Air yang

betul-betul murni mempunyai konduktansi yang berbeda dengan air yang dilarut

zat lain Dengan menghitung perbedaan konduktansi yang terdapat konsentrasi

zat yang terlarut dapat disimpulkan

Instrumen ini dilengkapi dengan tiga sel konduktivitas Hasil pengukuran

konduktansi pada

- Cell pertama digabungkan dengan hasil pengukuan pH dan temperatur dari

air yang masuk (influent) Dengan membandingkan hasil pengukuran tersebut

dengan tabel acuan kandungan CO2 dan NH3 dalam air dapat diketahui

- Cell kedua digunakan untuk pengukuran yang serupa dan hasilnya

dibandingkan dengan hasil dari sel pertama untuk mengetahui apakah resin dalam

sel sudah aus

- Pembacaan dari Cell ketiga dimaksud untuk mengetahui kandungan khlorida

atau jumlah anion (ion negatif) didalam contoh Caranya adalah dengan bantuan

tabel 833 dan tabel 834

Tabel 833 Konduktansi air murni pada titik didik air pada tekanan atmosfir untuk

beberapa ketinggian dari muka laut

ketinggian

(meter)

Tekanan

atmosfir

(mm Hg)

Titik

didih

air

(0C)

Temp

electroda (0C)

Konduktan

si Air

(S)

0 760 100 987 077

153 754 998 985 077

14

305 741 993 98 076

915 689 973 96 073

1525 639 953 94 069

2135 593 932 919 065

3050 529 902 889 06

4575 434 85 837 053

6100 353 80 787 046

Dalam tabel 833 yang diambil dari menual instrumen telah dugunakan satuan

(S) untuk konduktansi yaitu micro-siemenscm yang sama dengan

micro-ohmcm Perhatikan juga bahwa temperatur electroda melalui 13 0C

dibawah titik didih air Sebenarnya ini merupakan harga tipikal yang (banyak

dicapai tetapi tidak selalu) karena kehilangan panas antara air dan electroda

dipengaruhi pula oleh antara lain temperatur udara sekeliling yang dapat berubah-

ubah

Contoh pemakaian tabel 833 dan 834 ialah sebagai berikut Misalnya pada sel

konduktivitas ketiga yang diukur ialah temperatur 96 0C dan conduktansi 0795

(S) Menurut tabel 833 temperatur air sama dengan 963 0C dan konduktansi

seharusnya 0725 (S) Berarti 007 (S) yang disebabkan oleh adanya ion

khorida Berdasarkan Tabel 834 kenaikan sebesar ini disebabkan oleh 7 PPB ion

kkhlorida Jadi konsentrasi ion kkhlorida dalam air ialah 7 PPB

Sebagai contoh yang kedua seandainya terdapat hasil pengukuran temperatur

985 0C dan konduktansi 096 (S) pada sel konduktivitas ketiga Berdasarkan

Tabel 833 konduktansi seharusnya ialah 077 (S) maka menurut tabel 934

dalam air terdapat 17 PPB ion khlorida

Tabel 934 PBB ialah singkatan dari part per bellion yang konsentrasi

dinyatakan dalam bagian per satu milyar (satu milyard ialah seribu juta)

15

Kenaikan

Konduktansi

(S)

Kosentrasi

Ion

Klorida

(PPB)

Kenaikan

Konduktansi

(S)

Kosentrasi

Ion

Klorida

(PPB)

0 0 012 12

001 1 013 13

002 2 014 14

003 3 015 15

004 4 016 16

005 5 017 17

006 6 018 18

007 7 019 19

008 8 02 20

009 9 021 21

01 10 022 22

011 11 023 23

j Impedansi

Prinsip Sel melewati apenture sehingga aliran sel menyebabkan perubahan

hambatan elektrik yang akan dihubungkan sebagai voltage pulpes Ukuran

pulpes yang dikeluarkan cell propotional sengan volume cell

Contoh Alat Sysmex KX-21

Cara Kerja

1 Ketik sampel ID

2 Homogenisasi sampel ke probe

3 Tekan tombolst art

4 KX-21 bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan

5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer

k Elektroforesa dan Densitometri

16

Elektroforesa

Prinsip Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada

suatu medan listrik Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik

tergantung pada muatan bentuk dan ukuran

Contoh Alat PCR Convensional

Cara Kerja

Densitometri

Prinsip Densitometri merupakan metode analisis instrumental yang didasarkan

pada interaksi radiasi elektromagnetik dengan analit yang merupakan bercak pada

Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Densitometri dimaksudkan untuk analisis

kuantitatif analit dengan kadar kecil yang sebelumnya dilakukan pemisahan

dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT)

Contoh Alat Densitometer

Cara Kerja Bercak dari Kromatografi Lapis Tipis diperiksa dengan

densitometer

17

l Isoelektrik focus

Prinsip Dalam gradien pH komponen-komponen sampel bermigrasi ke arah

anoda atau katoda ke nilai pH di mana biaya bersih adalah nol poin isoelektrik

mereka (PI)

Contoh Alat Alat Elektroforesis Protein

Cara Kerja

1 SIAPKAN gel

1 Untuk merumuskan solusi gel larutkan 4g urea dalam 3 ml H 2 O

+ 1ml ProtoGel Hangat untuk 37 deg C jika diperlukan De-gas

untuk 10 menit di bawah aspirasi

2 Tambahkan 150μl NP-40 deterjen dan ampholytes 04ml

campuran dan menyaring melalui filter 022m

3 Tambahkan 30μl 10 Amonium persulfat dan 3μl dari TEMED

Aduk rata dan tempat solusi dalam jarum suntik 10 ml dengan

jarum 22ga asalkan tabung gel

Masukkan jarum ke dalam tabung gel sampai mencapai bagian

bawah dan mengisi tabung menarik jarum dengan meningkatnya

kadar cairan Gunakan jarum untuk mengusir semua gelembung

Biarkan gel untuk polimerisasi selama minimal 2 jam

2 SIAPKAN SAMPEL

1 Untuk setiap gram jaringan tambahkan 15ml buffer sampel

9M Urea

4 NP-40

2 Ampholytes (pH 9-11)

2 Mercaptoethanol

pHgt 9 dengan NaOH

2 Menghomogenkan jika perlu Inkubasi pada suhu kamar selama 10

menit kemudian centrifuge selama 1 jam pada 100000 g Hapus

supernatan tanpa mengganggu pelet yang berisi bahan-bahan

cenderung menyumbat gel IEF

18

3 RUNNING

1 Isi tangki bawah dengan asam fosfat 01 Tempatkan gel dalam

aparatus dan mengisi tangki atas dengan NaOH 20mm Gunakan

alat suntik untuk mengusir semua gelembung dari dalam tabung

gel Setiap gelembung dalam tabung akan mendistorsi medan

listrik dan mencegah gel dari benar-benar fokus selama

menjalankan

2 Sampel disiapkan seperti di atas dapat dimuat oleh lapisan ke

bagian atas gel Jalankan pada 500-700V (tergantung pada

peralatan yang digunakan) untuk 16-24 jam Pada akhir

menjalankan menandai akhir atas gel masing-masing dengan

sejumlah kecil biru bromophenol

4 POST elektroforesis

Gel IEF mungkin coomassie ternoda tetapi yang paling sering mereka

dimuat ke HALAMAN SDS gel untuk analisis dimensi kedua

Mengekstrusi gel dengan menerapkan tekanan pada salah satu ujung

tabung dengan pipet atau jarum suntik sambil memegang ujung lain

melalui botol atau nampan Extruded gel dapat dibekukan pada -70 deg C

untuk analisa di kemudian hari

5 LOADING AN IEF GEL PADA Sebuah SLAB DIMENSI KEDUA

1 Tempatkan gel IEF dalam larutan 20 gliserol 4 SDS dan

250mm Tris -HCl pH 68 dengan 1 mercaptoethanol

ditambahkan hanya sebelum digunakan Menetaskan gel dalam

larutan selama 5-10 menit

2 Larutkan 01g agarosa dalam 20ml dari Tris-glisin-SDS penyangga

Panaskan sampai agarosa meleleh

Overlay gel dimensi kedua dengan 1-2 mm agarosa tempat gel dimensi pertama

atas agarosa berhati-hati tidak untuk menjebak setiap gelembung udara Overlay

gel dengan yang lain 1-2mm dari agarosa solusi dan menjalankan gel dimensi

kedua

19

m Kromatografi

Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu

Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam

dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan

melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase

diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan

bergerak lebih cepat

Contoh alat Kromatografi gas

Cara kerja

Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa

diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi

suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau

larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro

Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi

Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari

penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi

(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada

kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah

puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara

kwantitatif

n Spektrofotometri masa

Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian

memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge

ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil

senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa

(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi

Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M

memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau

parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang

membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena

20

M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron

yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya

(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)

Cara Kerja

Gambar cara kerja spektrofotometer masa

Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi

tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi

(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian

dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet

melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan

mengalami pembelokan yang bergantung pada

1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial

listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil

pembelokan

2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan

3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil

pembelokan

4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan

Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom

tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan

listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak

bermuatan (netral) tidak dibelokkan

Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa

21

1 Tahap pertama Ionisasi

Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut

supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya

membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak

pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu

bekerja hanya dengan ion positif

2 Tahap kedua Percepatan

Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang

sama

3 Tahap ketiga Pembelokan

Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan

yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan

semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan

positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf

pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan

semakin besar

4 Tahap keempat Pendeteksian

Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara

elektrik7

Diagram alat spektrometer massa

7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom

22

o ldquoScintilation Counterrdquo

Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)

dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di

antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa

organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair

Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari

antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier

dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel

bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel

dan pengukuran energi radiasi insiden8

Ilustrasi Cara Kerja

Gambar Scintilation Counter

Gambar Scintilation Counter

8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9

23

p Elektroforesa kafiler

Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal

tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-

partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)

Contoh alat Elektroforesa kafiler

Cara kerja

Proses Elektroforesis Kapiler

Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah

1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya

dari luar)

2 Dua buah elektroda

3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)

4 Detector (sinar UV)

5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya

24

Gambar Alat elektroforesis kapiler

Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan

untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang

mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic

mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)

vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)

Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah

Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan

jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara

kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler

tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang

pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang

25

ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan

adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk

menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees

panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa

tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat

q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir

Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak

jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti

seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan

alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa

tidak bersifat magnet

Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)

ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet

luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan

terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan

keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah

dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya

tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan

E = γhH2π(134)

H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ

tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk

proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)

Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan

perbedaan energi E yakni

E = hν (135)

inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi

(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi

(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)

26

II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum

a Bahan kimia

Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk

memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti

1 Perencanaan analisis

Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua

hal berikut ini

- Informasi analisis apa yang diperlukan

Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil

analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis

- Metode analisis yang harus digunakan

Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian

tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih

metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu

2 Pengambilan sampel (sampling)

Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara

representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara

keseluruhan tidak homogen

3 Persiapan sampel untuk analisis

4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan

sampel

Pengeringan sampel

Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel

dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel

Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash

110oC sampai mencapai berat konstan

Penimbangan atau pengukuran volume sampel

Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara

kuntitatif berat atau volume sampel

Pelarutan sampel

27

Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan

sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan

menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam

campuran) serta peleburan

5 Pemisahan senyawa pengganggu

Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau

senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif

karena adanya unsur atau senyawa pengganggu

Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel

yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan

unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah

ekstraksi pelarut dan kromatografi

6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui

Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar

unsursenyawa

7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis

Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan

perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk

memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume

sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran

Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan

ketelitiannya

Metode Dalam Analisis Kimia

Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional

maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut

Gravimetri

Titrasi (volumetri)

meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi

reduksi

Ekstraksi

Kromatogarfi

28

Elektro analisiskimia

meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri

Spektrofotometri

meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra

merah (IR) serapan atom

b Air

Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang

paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya

Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen

dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion

dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion

tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk

larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa

polar

Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya

akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air

ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal

sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan

minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang

Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen

nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya

tarik dan tolak antara air dan gas

Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan

melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam

kehidupan sehari-hari

Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air

dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita

karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair

Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup

rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius

hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal

29

Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel

bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat

melayang diatas permukaan air

Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel

seperti pada selulosa

Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan

adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu

kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa

dipakai untuk minum mandi dll

Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada

senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa

yang dapat menggantikan kedudukan air

c Penimbangan

Pengontrolan Timbangan

Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang

atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan

berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum

pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan

sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)

Penanganan Timbangan

Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-

waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika

menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur

temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda

hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan

Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo

harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi

Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga

timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus

melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan

ruang kerja

30

Membersihkan Timbangan

Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali

selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan

menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan

secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)

timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan

menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan

etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah

dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan

d Alat-alat gelas dan plastic

Permasalahan Alat-alat gelas

Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi

Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim

Permasalahan Alat-alat plastic

Tidak tahan panas dalam suhu tinggi

Susah dicuci

Sekali pakai disposible

Tidak Inert

e Alat-alat volumetric

Harus dikalibrasi secara berkala

Mudah pecah dari bahan gelas

Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam

pengukuran kwantitatif

f Termometer

Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital

Kesalahan Termometer Digital

31

Ketidakpastian Termometer Digital

Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari

besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian

yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian

Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal

Faktor - Faktor Ketidakpastian

Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu

perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam

pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan

Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah

yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)

yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan

sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan

perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya

Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis

besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak

Ketidakpastian bersistem

Kesalahan kalibrasi

Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat

itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran

Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum

penunjuk alat ukur

Kesalahan komponen alat

Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering

dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat

yang bergerak

Paralaks

Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak

Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh

32

Frekuensi tegangan listrik

Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki

Landasan yang bergetar

Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur

Keterbatasan dari pengamat sendiri

Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam

menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua

golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan

yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan

Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang

menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi

merupakan kesalahan jenis ini

g Waterbath

Permasalahan

Pembersihan dan Perawatan

Thermostat

Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan

Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-

sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium

sesuai dengan petunjuk pabrik

Media pemanas dan Alat

Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya

kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi

dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih

(sabun deterjen yang biasa digunakan)

Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan

pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)

33

Uji Operasional

Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer

water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau

seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan

termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus

didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi

tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak

perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini

Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)

Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC

yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi

(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat

Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada

buku alat

Dokumentasi

Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam

bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang

terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse

but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi

Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian

dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan

deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat

h Pemanas Inkubator dan oven

pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama

di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan

reaksi dengan adanya pemanasan

Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya

cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah

terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan

Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang

dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah

34

pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam

besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita

bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu

Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur

Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk

mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan

i Mixer pengaduk

stirrer + heater

berbagai macam pengaduk magnet

Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu

dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah

alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan

dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika

listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil

35

ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang

asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk

menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk

(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan

ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert

pengaduk ultrasonic + heater

Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air

atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti

gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga

berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)

j Pelarut

Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari

suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan

komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut

zat yang dilarutkan dan zat padat

Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang

akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula

sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil

yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya

tidak tepat

36

Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam

bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk

kontak dengan komponen yang dilarutkan9

Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh

Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang

diinginkan

Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan

melarutkan ekstrak yang besar

Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair

pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi

Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang

besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi

Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara

kimia pada komponen bahan ekstraksi

Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat

karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan

distilasi dan rektifikasi

Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah

besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila

bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil

secara kimia dan fisik10

9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011

10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)

  • Terminologi Redoks
  • Sel Elektrokimia
  • Elektroda
Page 11: Teknologi Analisa Instrument 19 29

11

Terminologi Redoks

Bagi reaksi menjadi dua buah setengah reaksi masing-masing yang

mengalami oksidasi dan reduksi Seimbangkan atom dan muatan pada masing-

masing reaksi Mula-mula atom selain O dan H kemudian O lalu terakhir H

Muatan diseimbangkan dengan menambah elektron (e) disebelah kiri

untuk setengah reaksi reduksi dan disebelah kanan untuk setengah reaksi oksidasi

Kalikan masing2 setengah reaksi dengan bilangan bulat untuk menyeimbangkan

jumlah e yang diperoleh reduksi sama dengan elektron yang dilepas oksidasi

Jumlahkan kedua buah setengah reaksi tersebut

Periksa apakah atom dan muatan sudah seimbang

Sel Elektrokimia

Sel Volta (sel galvani) memanfaatkan reaksi spontan (∆G lt 0) untuk

membangkitkan energi listrik selisih energi reaktan (tinggi) dengan produk

(rendah) diubah menjadi energi listrik Sistem reaksi melakukan kerja terhadap

lingkungan Sel Elektrolisa memanfaatkan energi listrik untuk menjalankan reaksi

Zn --gt Zn2+ + 2e-

Cu2+ + 2e- --gt Cu

Zn

Zn2+ ions

Cu

Cu2+ ions

wire

saltbridge

electrons

Zn

Zn2+ ions

Cu

Cu2+ ions

wire

saltbridge

electrons

12

non spontan (∆G gt 0) lingkungan melakukan kerja terhadap sistem Kedua tipe sel

menggunakan elektroda yaitu zat yang menghantarkan listrik antara sel dan

lingkungan dan dicelupkan dalam elektrolit (campuran ion) yang terlibat dalam

reaksi atau yang membawa muatan

Elektroda

Elektroda terbagi menjadi dua jenis yaitu anoda dan katoda Setengah

reaksi oksidasi terjadi di anoda Elektron diberikan oleh senyawa teroksidasi (zat

pereduksi) dan meninggalkan sel melalui anoda Setengah reaksi reduksi terjadi di

katoda Elektron diambil oleh senyawa tereduksi (zat pengoksidasi) dan masuk sel

melalui katoda

Sel Galvani

Pada elektrolisis energi listrik diubah menjadi energi kimia Pada sel

galvani terjadi sebaliknya yaitu energi kimia diubah menjadi energi listrik Sel

Galvani disebut juga sel kimia

Sel Galvani dipakai sebagai sumber listrik untuk penerangan pemanasan

menjalankan motor dan sebagainya Sel Galvani atau sel kimia dapat dibedakan

menjadi sel kimia dengan transference dan sel kimia tanpa transference6

i Konduktansi

Prinsip Konduktansi adalah ukuran kemampuan suatu bahan untuk

menghantarkan arus listrik Jika dua plat yang diletakkan dalam suatu larutan

diberi beda potensial listrik (normalnya berbentuk sinusioda) maka pada plat

tersebut akan mengalir arus listrik Konduktansi suatu larutan akan sebanding

dengan konsentrasi ion-ion dalam larutan tersebut

Contoh alat BECKMAN CONDENSATE ndashREBOILER ANALYZER

Cara kerja

6 Ensiklopedi Indonesia 1992 Penerbit PT Ichtiar Baru Van Hoeve Jakarta PT Intermasa Jakarta

13

Instrumen Beckman tipe CH16-RB ini sebenarnya dimaksudkan untuk melakukan

analisis terhadap zat di dalam air condensate-reboiler tetapi cara kerjanya

berdasarkan pada periksaan konduktivitas Yang ingin diketahui dengan instrumen

ini antara lain ialah kandungan zat padat yang terlarut atau karbon dioksida dalam

contoh air murni misalkan steam condensate

Prinsip kerjanya adalah mengukur konduktansi contoh air tersebut Air yang

betul-betul murni mempunyai konduktansi yang berbeda dengan air yang dilarut

zat lain Dengan menghitung perbedaan konduktansi yang terdapat konsentrasi

zat yang terlarut dapat disimpulkan

Instrumen ini dilengkapi dengan tiga sel konduktivitas Hasil pengukuran

konduktansi pada

- Cell pertama digabungkan dengan hasil pengukuan pH dan temperatur dari

air yang masuk (influent) Dengan membandingkan hasil pengukuran tersebut

dengan tabel acuan kandungan CO2 dan NH3 dalam air dapat diketahui

- Cell kedua digunakan untuk pengukuran yang serupa dan hasilnya

dibandingkan dengan hasil dari sel pertama untuk mengetahui apakah resin dalam

sel sudah aus

- Pembacaan dari Cell ketiga dimaksud untuk mengetahui kandungan khlorida

atau jumlah anion (ion negatif) didalam contoh Caranya adalah dengan bantuan

tabel 833 dan tabel 834

Tabel 833 Konduktansi air murni pada titik didik air pada tekanan atmosfir untuk

beberapa ketinggian dari muka laut

ketinggian

(meter)

Tekanan

atmosfir

(mm Hg)

Titik

didih

air

(0C)

Temp

electroda (0C)

Konduktan

si Air

(S)

0 760 100 987 077

153 754 998 985 077

14

305 741 993 98 076

915 689 973 96 073

1525 639 953 94 069

2135 593 932 919 065

3050 529 902 889 06

4575 434 85 837 053

6100 353 80 787 046

Dalam tabel 833 yang diambil dari menual instrumen telah dugunakan satuan

(S) untuk konduktansi yaitu micro-siemenscm yang sama dengan

micro-ohmcm Perhatikan juga bahwa temperatur electroda melalui 13 0C

dibawah titik didih air Sebenarnya ini merupakan harga tipikal yang (banyak

dicapai tetapi tidak selalu) karena kehilangan panas antara air dan electroda

dipengaruhi pula oleh antara lain temperatur udara sekeliling yang dapat berubah-

ubah

Contoh pemakaian tabel 833 dan 834 ialah sebagai berikut Misalnya pada sel

konduktivitas ketiga yang diukur ialah temperatur 96 0C dan conduktansi 0795

(S) Menurut tabel 833 temperatur air sama dengan 963 0C dan konduktansi

seharusnya 0725 (S) Berarti 007 (S) yang disebabkan oleh adanya ion

khorida Berdasarkan Tabel 834 kenaikan sebesar ini disebabkan oleh 7 PPB ion

kkhlorida Jadi konsentrasi ion kkhlorida dalam air ialah 7 PPB

Sebagai contoh yang kedua seandainya terdapat hasil pengukuran temperatur

985 0C dan konduktansi 096 (S) pada sel konduktivitas ketiga Berdasarkan

Tabel 833 konduktansi seharusnya ialah 077 (S) maka menurut tabel 934

dalam air terdapat 17 PPB ion khlorida

Tabel 934 PBB ialah singkatan dari part per bellion yang konsentrasi

dinyatakan dalam bagian per satu milyar (satu milyard ialah seribu juta)

15

Kenaikan

Konduktansi

(S)

Kosentrasi

Ion

Klorida

(PPB)

Kenaikan

Konduktansi

(S)

Kosentrasi

Ion

Klorida

(PPB)

0 0 012 12

001 1 013 13

002 2 014 14

003 3 015 15

004 4 016 16

005 5 017 17

006 6 018 18

007 7 019 19

008 8 02 20

009 9 021 21

01 10 022 22

011 11 023 23

j Impedansi

Prinsip Sel melewati apenture sehingga aliran sel menyebabkan perubahan

hambatan elektrik yang akan dihubungkan sebagai voltage pulpes Ukuran

pulpes yang dikeluarkan cell propotional sengan volume cell

Contoh Alat Sysmex KX-21

Cara Kerja

1 Ketik sampel ID

2 Homogenisasi sampel ke probe

3 Tekan tombolst art

4 KX-21 bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan

5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer

k Elektroforesa dan Densitometri

16

Elektroforesa

Prinsip Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada

suatu medan listrik Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik

tergantung pada muatan bentuk dan ukuran

Contoh Alat PCR Convensional

Cara Kerja

Densitometri

Prinsip Densitometri merupakan metode analisis instrumental yang didasarkan

pada interaksi radiasi elektromagnetik dengan analit yang merupakan bercak pada

Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Densitometri dimaksudkan untuk analisis

kuantitatif analit dengan kadar kecil yang sebelumnya dilakukan pemisahan

dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT)

Contoh Alat Densitometer

Cara Kerja Bercak dari Kromatografi Lapis Tipis diperiksa dengan

densitometer

17

l Isoelektrik focus

Prinsip Dalam gradien pH komponen-komponen sampel bermigrasi ke arah

anoda atau katoda ke nilai pH di mana biaya bersih adalah nol poin isoelektrik

mereka (PI)

Contoh Alat Alat Elektroforesis Protein

Cara Kerja

1 SIAPKAN gel

1 Untuk merumuskan solusi gel larutkan 4g urea dalam 3 ml H 2 O

+ 1ml ProtoGel Hangat untuk 37 deg C jika diperlukan De-gas

untuk 10 menit di bawah aspirasi

2 Tambahkan 150μl NP-40 deterjen dan ampholytes 04ml

campuran dan menyaring melalui filter 022m

3 Tambahkan 30μl 10 Amonium persulfat dan 3μl dari TEMED

Aduk rata dan tempat solusi dalam jarum suntik 10 ml dengan

jarum 22ga asalkan tabung gel

Masukkan jarum ke dalam tabung gel sampai mencapai bagian

bawah dan mengisi tabung menarik jarum dengan meningkatnya

kadar cairan Gunakan jarum untuk mengusir semua gelembung

Biarkan gel untuk polimerisasi selama minimal 2 jam

2 SIAPKAN SAMPEL

1 Untuk setiap gram jaringan tambahkan 15ml buffer sampel

9M Urea

4 NP-40

2 Ampholytes (pH 9-11)

2 Mercaptoethanol

pHgt 9 dengan NaOH

2 Menghomogenkan jika perlu Inkubasi pada suhu kamar selama 10

menit kemudian centrifuge selama 1 jam pada 100000 g Hapus

supernatan tanpa mengganggu pelet yang berisi bahan-bahan

cenderung menyumbat gel IEF

18

3 RUNNING

1 Isi tangki bawah dengan asam fosfat 01 Tempatkan gel dalam

aparatus dan mengisi tangki atas dengan NaOH 20mm Gunakan

alat suntik untuk mengusir semua gelembung dari dalam tabung

gel Setiap gelembung dalam tabung akan mendistorsi medan

listrik dan mencegah gel dari benar-benar fokus selama

menjalankan

2 Sampel disiapkan seperti di atas dapat dimuat oleh lapisan ke

bagian atas gel Jalankan pada 500-700V (tergantung pada

peralatan yang digunakan) untuk 16-24 jam Pada akhir

menjalankan menandai akhir atas gel masing-masing dengan

sejumlah kecil biru bromophenol

4 POST elektroforesis

Gel IEF mungkin coomassie ternoda tetapi yang paling sering mereka

dimuat ke HALAMAN SDS gel untuk analisis dimensi kedua

Mengekstrusi gel dengan menerapkan tekanan pada salah satu ujung

tabung dengan pipet atau jarum suntik sambil memegang ujung lain

melalui botol atau nampan Extruded gel dapat dibekukan pada -70 deg C

untuk analisa di kemudian hari

5 LOADING AN IEF GEL PADA Sebuah SLAB DIMENSI KEDUA

1 Tempatkan gel IEF dalam larutan 20 gliserol 4 SDS dan

250mm Tris -HCl pH 68 dengan 1 mercaptoethanol

ditambahkan hanya sebelum digunakan Menetaskan gel dalam

larutan selama 5-10 menit

2 Larutkan 01g agarosa dalam 20ml dari Tris-glisin-SDS penyangga

Panaskan sampai agarosa meleleh

Overlay gel dimensi kedua dengan 1-2 mm agarosa tempat gel dimensi pertama

atas agarosa berhati-hati tidak untuk menjebak setiap gelembung udara Overlay

gel dengan yang lain 1-2mm dari agarosa solusi dan menjalankan gel dimensi

kedua

19

m Kromatografi

Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu

Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam

dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan

melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase

diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan

bergerak lebih cepat

Contoh alat Kromatografi gas

Cara kerja

Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa

diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi

suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau

larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro

Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi

Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari

penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi

(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada

kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah

puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara

kwantitatif

n Spektrofotometri masa

Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian

memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge

ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil

senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa

(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi

Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M

memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau

parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang

membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena

20

M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron

yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya

(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)

Cara Kerja

Gambar cara kerja spektrofotometer masa

Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi

tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi

(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian

dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet

melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan

mengalami pembelokan yang bergantung pada

1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial

listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil

pembelokan

2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan

3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil

pembelokan

4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan

Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom

tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan

listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak

bermuatan (netral) tidak dibelokkan

Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa

21

1 Tahap pertama Ionisasi

Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut

supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya

membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak

pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu

bekerja hanya dengan ion positif

2 Tahap kedua Percepatan

Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang

sama

3 Tahap ketiga Pembelokan

Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan

yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan

semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan

positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf

pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan

semakin besar

4 Tahap keempat Pendeteksian

Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara

elektrik7

Diagram alat spektrometer massa

7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom

22

o ldquoScintilation Counterrdquo

Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)

dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di

antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa

organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair

Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari

antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier

dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel

bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel

dan pengukuran energi radiasi insiden8

Ilustrasi Cara Kerja

Gambar Scintilation Counter

Gambar Scintilation Counter

8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9

23

p Elektroforesa kafiler

Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal

tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-

partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)

Contoh alat Elektroforesa kafiler

Cara kerja

Proses Elektroforesis Kapiler

Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah

1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya

dari luar)

2 Dua buah elektroda

3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)

4 Detector (sinar UV)

5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya

24

Gambar Alat elektroforesis kapiler

Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan

untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang

mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic

mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)

vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)

Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah

Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan

jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara

kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler

tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang

pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang

25

ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan

adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk

menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees

panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa

tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat

q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir

Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak

jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti

seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan

alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa

tidak bersifat magnet

Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)

ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet

luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan

terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan

keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah

dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya

tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan

E = γhH2π(134)

H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ

tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk

proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)

Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan

perbedaan energi E yakni

E = hν (135)

inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi

(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi

(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)

26

II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum

a Bahan kimia

Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk

memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti

1 Perencanaan analisis

Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua

hal berikut ini

- Informasi analisis apa yang diperlukan

Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil

analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis

- Metode analisis yang harus digunakan

Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian

tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih

metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu

2 Pengambilan sampel (sampling)

Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara

representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara

keseluruhan tidak homogen

3 Persiapan sampel untuk analisis

4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan

sampel

Pengeringan sampel

Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel

dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel

Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash

110oC sampai mencapai berat konstan

Penimbangan atau pengukuran volume sampel

Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara

kuntitatif berat atau volume sampel

Pelarutan sampel

27

Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan

sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan

menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam

campuran) serta peleburan

5 Pemisahan senyawa pengganggu

Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau

senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif

karena adanya unsur atau senyawa pengganggu

Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel

yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan

unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah

ekstraksi pelarut dan kromatografi

6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui

Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar

unsursenyawa

7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis

Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan

perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk

memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume

sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran

Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan

ketelitiannya

Metode Dalam Analisis Kimia

Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional

maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut

Gravimetri

Titrasi (volumetri)

meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi

reduksi

Ekstraksi

Kromatogarfi

28

Elektro analisiskimia

meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri

Spektrofotometri

meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra

merah (IR) serapan atom

b Air

Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang

paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya

Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen

dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion

dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion

tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk

larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa

polar

Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya

akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air

ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal

sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan

minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang

Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen

nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya

tarik dan tolak antara air dan gas

Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan

melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam

kehidupan sehari-hari

Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air

dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita

karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair

Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup

rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius

hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal

29

Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel

bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat

melayang diatas permukaan air

Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel

seperti pada selulosa

Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan

adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu

kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa

dipakai untuk minum mandi dll

Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada

senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa

yang dapat menggantikan kedudukan air

c Penimbangan

Pengontrolan Timbangan

Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang

atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan

berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum

pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan

sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)

Penanganan Timbangan

Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-

waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika

menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur

temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda

hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan

Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo

harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi

Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga

timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus

melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan

ruang kerja

30

Membersihkan Timbangan

Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali

selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan

menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan

secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)

timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan

menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan

etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah

dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan

d Alat-alat gelas dan plastic

Permasalahan Alat-alat gelas

Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi

Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim

Permasalahan Alat-alat plastic

Tidak tahan panas dalam suhu tinggi

Susah dicuci

Sekali pakai disposible

Tidak Inert

e Alat-alat volumetric

Harus dikalibrasi secara berkala

Mudah pecah dari bahan gelas

Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam

pengukuran kwantitatif

f Termometer

Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital

Kesalahan Termometer Digital

31

Ketidakpastian Termometer Digital

Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari

besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian

yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian

Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal

Faktor - Faktor Ketidakpastian

Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu

perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam

pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan

Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah

yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)

yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan

sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan

perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya

Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis

besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak

Ketidakpastian bersistem

Kesalahan kalibrasi

Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat

itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran

Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum

penunjuk alat ukur

Kesalahan komponen alat

Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering

dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat

yang bergerak

Paralaks

Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak

Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh

32

Frekuensi tegangan listrik

Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki

Landasan yang bergetar

Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur

Keterbatasan dari pengamat sendiri

Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam

menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua

golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan

yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan

Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang

menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi

merupakan kesalahan jenis ini

g Waterbath

Permasalahan

Pembersihan dan Perawatan

Thermostat

Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan

Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-

sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium

sesuai dengan petunjuk pabrik

Media pemanas dan Alat

Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya

kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi

dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih

(sabun deterjen yang biasa digunakan)

Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan

pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)

33

Uji Operasional

Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer

water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau

seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan

termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus

didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi

tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak

perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini

Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)

Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC

yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi

(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat

Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada

buku alat

Dokumentasi

Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam

bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang

terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse

but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi

Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian

dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan

deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat

h Pemanas Inkubator dan oven

pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama

di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan

reaksi dengan adanya pemanasan

Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya

cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah

terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan

Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang

dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah

34

pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam

besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita

bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu

Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur

Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk

mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan

i Mixer pengaduk

stirrer + heater

berbagai macam pengaduk magnet

Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu

dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah

alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan

dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika

listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil

35

ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang

asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk

menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk

(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan

ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert

pengaduk ultrasonic + heater

Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air

atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti

gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga

berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)

j Pelarut

Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari

suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan

komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut

zat yang dilarutkan dan zat padat

Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang

akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula

sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil

yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya

tidak tepat

36

Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam

bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk

kontak dengan komponen yang dilarutkan9

Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh

Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang

diinginkan

Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan

melarutkan ekstrak yang besar

Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair

pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi

Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang

besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi

Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara

kimia pada komponen bahan ekstraksi

Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat

karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan

distilasi dan rektifikasi

Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah

besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila

bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil

secara kimia dan fisik10

9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011

10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)

  • Terminologi Redoks
  • Sel Elektrokimia
  • Elektroda
Page 12: Teknologi Analisa Instrument 19 29

12

non spontan (∆G gt 0) lingkungan melakukan kerja terhadap sistem Kedua tipe sel

menggunakan elektroda yaitu zat yang menghantarkan listrik antara sel dan

lingkungan dan dicelupkan dalam elektrolit (campuran ion) yang terlibat dalam

reaksi atau yang membawa muatan

Elektroda

Elektroda terbagi menjadi dua jenis yaitu anoda dan katoda Setengah

reaksi oksidasi terjadi di anoda Elektron diberikan oleh senyawa teroksidasi (zat

pereduksi) dan meninggalkan sel melalui anoda Setengah reaksi reduksi terjadi di

katoda Elektron diambil oleh senyawa tereduksi (zat pengoksidasi) dan masuk sel

melalui katoda

Sel Galvani

Pada elektrolisis energi listrik diubah menjadi energi kimia Pada sel

galvani terjadi sebaliknya yaitu energi kimia diubah menjadi energi listrik Sel

Galvani disebut juga sel kimia

Sel Galvani dipakai sebagai sumber listrik untuk penerangan pemanasan

menjalankan motor dan sebagainya Sel Galvani atau sel kimia dapat dibedakan

menjadi sel kimia dengan transference dan sel kimia tanpa transference6

i Konduktansi

Prinsip Konduktansi adalah ukuran kemampuan suatu bahan untuk

menghantarkan arus listrik Jika dua plat yang diletakkan dalam suatu larutan

diberi beda potensial listrik (normalnya berbentuk sinusioda) maka pada plat

tersebut akan mengalir arus listrik Konduktansi suatu larutan akan sebanding

dengan konsentrasi ion-ion dalam larutan tersebut

Contoh alat BECKMAN CONDENSATE ndashREBOILER ANALYZER

Cara kerja

6 Ensiklopedi Indonesia 1992 Penerbit PT Ichtiar Baru Van Hoeve Jakarta PT Intermasa Jakarta

13

Instrumen Beckman tipe CH16-RB ini sebenarnya dimaksudkan untuk melakukan

analisis terhadap zat di dalam air condensate-reboiler tetapi cara kerjanya

berdasarkan pada periksaan konduktivitas Yang ingin diketahui dengan instrumen

ini antara lain ialah kandungan zat padat yang terlarut atau karbon dioksida dalam

contoh air murni misalkan steam condensate

Prinsip kerjanya adalah mengukur konduktansi contoh air tersebut Air yang

betul-betul murni mempunyai konduktansi yang berbeda dengan air yang dilarut

zat lain Dengan menghitung perbedaan konduktansi yang terdapat konsentrasi

zat yang terlarut dapat disimpulkan

Instrumen ini dilengkapi dengan tiga sel konduktivitas Hasil pengukuran

konduktansi pada

- Cell pertama digabungkan dengan hasil pengukuan pH dan temperatur dari

air yang masuk (influent) Dengan membandingkan hasil pengukuran tersebut

dengan tabel acuan kandungan CO2 dan NH3 dalam air dapat diketahui

- Cell kedua digunakan untuk pengukuran yang serupa dan hasilnya

dibandingkan dengan hasil dari sel pertama untuk mengetahui apakah resin dalam

sel sudah aus

- Pembacaan dari Cell ketiga dimaksud untuk mengetahui kandungan khlorida

atau jumlah anion (ion negatif) didalam contoh Caranya adalah dengan bantuan

tabel 833 dan tabel 834

Tabel 833 Konduktansi air murni pada titik didik air pada tekanan atmosfir untuk

beberapa ketinggian dari muka laut

ketinggian

(meter)

Tekanan

atmosfir

(mm Hg)

Titik

didih

air

(0C)

Temp

electroda (0C)

Konduktan

si Air

(S)

0 760 100 987 077

153 754 998 985 077

14

305 741 993 98 076

915 689 973 96 073

1525 639 953 94 069

2135 593 932 919 065

3050 529 902 889 06

4575 434 85 837 053

6100 353 80 787 046

Dalam tabel 833 yang diambil dari menual instrumen telah dugunakan satuan

(S) untuk konduktansi yaitu micro-siemenscm yang sama dengan

micro-ohmcm Perhatikan juga bahwa temperatur electroda melalui 13 0C

dibawah titik didih air Sebenarnya ini merupakan harga tipikal yang (banyak

dicapai tetapi tidak selalu) karena kehilangan panas antara air dan electroda

dipengaruhi pula oleh antara lain temperatur udara sekeliling yang dapat berubah-

ubah

Contoh pemakaian tabel 833 dan 834 ialah sebagai berikut Misalnya pada sel

konduktivitas ketiga yang diukur ialah temperatur 96 0C dan conduktansi 0795

(S) Menurut tabel 833 temperatur air sama dengan 963 0C dan konduktansi

seharusnya 0725 (S) Berarti 007 (S) yang disebabkan oleh adanya ion

khorida Berdasarkan Tabel 834 kenaikan sebesar ini disebabkan oleh 7 PPB ion

kkhlorida Jadi konsentrasi ion kkhlorida dalam air ialah 7 PPB

Sebagai contoh yang kedua seandainya terdapat hasil pengukuran temperatur

985 0C dan konduktansi 096 (S) pada sel konduktivitas ketiga Berdasarkan

Tabel 833 konduktansi seharusnya ialah 077 (S) maka menurut tabel 934

dalam air terdapat 17 PPB ion khlorida

Tabel 934 PBB ialah singkatan dari part per bellion yang konsentrasi

dinyatakan dalam bagian per satu milyar (satu milyard ialah seribu juta)

15

Kenaikan

Konduktansi

(S)

Kosentrasi

Ion

Klorida

(PPB)

Kenaikan

Konduktansi

(S)

Kosentrasi

Ion

Klorida

(PPB)

0 0 012 12

001 1 013 13

002 2 014 14

003 3 015 15

004 4 016 16

005 5 017 17

006 6 018 18

007 7 019 19

008 8 02 20

009 9 021 21

01 10 022 22

011 11 023 23

j Impedansi

Prinsip Sel melewati apenture sehingga aliran sel menyebabkan perubahan

hambatan elektrik yang akan dihubungkan sebagai voltage pulpes Ukuran

pulpes yang dikeluarkan cell propotional sengan volume cell

Contoh Alat Sysmex KX-21

Cara Kerja

1 Ketik sampel ID

2 Homogenisasi sampel ke probe

3 Tekan tombolst art

4 KX-21 bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan

5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer

k Elektroforesa dan Densitometri

16

Elektroforesa

Prinsip Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada

suatu medan listrik Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik

tergantung pada muatan bentuk dan ukuran

Contoh Alat PCR Convensional

Cara Kerja

Densitometri

Prinsip Densitometri merupakan metode analisis instrumental yang didasarkan

pada interaksi radiasi elektromagnetik dengan analit yang merupakan bercak pada

Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Densitometri dimaksudkan untuk analisis

kuantitatif analit dengan kadar kecil yang sebelumnya dilakukan pemisahan

dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT)

Contoh Alat Densitometer

Cara Kerja Bercak dari Kromatografi Lapis Tipis diperiksa dengan

densitometer

17

l Isoelektrik focus

Prinsip Dalam gradien pH komponen-komponen sampel bermigrasi ke arah

anoda atau katoda ke nilai pH di mana biaya bersih adalah nol poin isoelektrik

mereka (PI)

Contoh Alat Alat Elektroforesis Protein

Cara Kerja

1 SIAPKAN gel

1 Untuk merumuskan solusi gel larutkan 4g urea dalam 3 ml H 2 O

+ 1ml ProtoGel Hangat untuk 37 deg C jika diperlukan De-gas

untuk 10 menit di bawah aspirasi

2 Tambahkan 150μl NP-40 deterjen dan ampholytes 04ml

campuran dan menyaring melalui filter 022m

3 Tambahkan 30μl 10 Amonium persulfat dan 3μl dari TEMED

Aduk rata dan tempat solusi dalam jarum suntik 10 ml dengan

jarum 22ga asalkan tabung gel

Masukkan jarum ke dalam tabung gel sampai mencapai bagian

bawah dan mengisi tabung menarik jarum dengan meningkatnya

kadar cairan Gunakan jarum untuk mengusir semua gelembung

Biarkan gel untuk polimerisasi selama minimal 2 jam

2 SIAPKAN SAMPEL

1 Untuk setiap gram jaringan tambahkan 15ml buffer sampel

9M Urea

4 NP-40

2 Ampholytes (pH 9-11)

2 Mercaptoethanol

pHgt 9 dengan NaOH

2 Menghomogenkan jika perlu Inkubasi pada suhu kamar selama 10

menit kemudian centrifuge selama 1 jam pada 100000 g Hapus

supernatan tanpa mengganggu pelet yang berisi bahan-bahan

cenderung menyumbat gel IEF

18

3 RUNNING

1 Isi tangki bawah dengan asam fosfat 01 Tempatkan gel dalam

aparatus dan mengisi tangki atas dengan NaOH 20mm Gunakan

alat suntik untuk mengusir semua gelembung dari dalam tabung

gel Setiap gelembung dalam tabung akan mendistorsi medan

listrik dan mencegah gel dari benar-benar fokus selama

menjalankan

2 Sampel disiapkan seperti di atas dapat dimuat oleh lapisan ke

bagian atas gel Jalankan pada 500-700V (tergantung pada

peralatan yang digunakan) untuk 16-24 jam Pada akhir

menjalankan menandai akhir atas gel masing-masing dengan

sejumlah kecil biru bromophenol

4 POST elektroforesis

Gel IEF mungkin coomassie ternoda tetapi yang paling sering mereka

dimuat ke HALAMAN SDS gel untuk analisis dimensi kedua

Mengekstrusi gel dengan menerapkan tekanan pada salah satu ujung

tabung dengan pipet atau jarum suntik sambil memegang ujung lain

melalui botol atau nampan Extruded gel dapat dibekukan pada -70 deg C

untuk analisa di kemudian hari

5 LOADING AN IEF GEL PADA Sebuah SLAB DIMENSI KEDUA

1 Tempatkan gel IEF dalam larutan 20 gliserol 4 SDS dan

250mm Tris -HCl pH 68 dengan 1 mercaptoethanol

ditambahkan hanya sebelum digunakan Menetaskan gel dalam

larutan selama 5-10 menit

2 Larutkan 01g agarosa dalam 20ml dari Tris-glisin-SDS penyangga

Panaskan sampai agarosa meleleh

Overlay gel dimensi kedua dengan 1-2 mm agarosa tempat gel dimensi pertama

atas agarosa berhati-hati tidak untuk menjebak setiap gelembung udara Overlay

gel dengan yang lain 1-2mm dari agarosa solusi dan menjalankan gel dimensi

kedua

19

m Kromatografi

Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu

Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam

dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan

melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase

diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan

bergerak lebih cepat

Contoh alat Kromatografi gas

Cara kerja

Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa

diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi

suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau

larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro

Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi

Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari

penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi

(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada

kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah

puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara

kwantitatif

n Spektrofotometri masa

Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian

memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge

ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil

senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa

(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi

Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M

memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau

parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang

membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena

20

M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron

yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya

(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)

Cara Kerja

Gambar cara kerja spektrofotometer masa

Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi

tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi

(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian

dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet

melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan

mengalami pembelokan yang bergantung pada

1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial

listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil

pembelokan

2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan

3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil

pembelokan

4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan

Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom

tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan

listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak

bermuatan (netral) tidak dibelokkan

Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa

21

1 Tahap pertama Ionisasi

Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut

supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya

membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak

pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu

bekerja hanya dengan ion positif

2 Tahap kedua Percepatan

Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang

sama

3 Tahap ketiga Pembelokan

Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan

yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan

semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan

positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf

pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan

semakin besar

4 Tahap keempat Pendeteksian

Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara

elektrik7

Diagram alat spektrometer massa

7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom

22

o ldquoScintilation Counterrdquo

Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)

dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di

antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa

organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair

Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari

antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier

dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel

bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel

dan pengukuran energi radiasi insiden8

Ilustrasi Cara Kerja

Gambar Scintilation Counter

Gambar Scintilation Counter

8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9

23

p Elektroforesa kafiler

Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal

tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-

partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)

Contoh alat Elektroforesa kafiler

Cara kerja

Proses Elektroforesis Kapiler

Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah

1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya

dari luar)

2 Dua buah elektroda

3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)

4 Detector (sinar UV)

5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya

24

Gambar Alat elektroforesis kapiler

Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan

untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang

mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic

mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)

vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)

Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah

Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan

jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara

kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler

tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang

pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang

25

ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan

adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk

menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees

panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa

tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat

q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir

Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak

jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti

seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan

alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa

tidak bersifat magnet

Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)

ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet

luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan

terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan

keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah

dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya

tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan

E = γhH2π(134)

H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ

tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk

proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)

Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan

perbedaan energi E yakni

E = hν (135)

inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi

(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi

(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)

26

II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum

a Bahan kimia

Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk

memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti

1 Perencanaan analisis

Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua

hal berikut ini

- Informasi analisis apa yang diperlukan

Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil

analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis

- Metode analisis yang harus digunakan

Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian

tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih

metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu

2 Pengambilan sampel (sampling)

Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara

representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara

keseluruhan tidak homogen

3 Persiapan sampel untuk analisis

4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan

sampel

Pengeringan sampel

Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel

dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel

Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash

110oC sampai mencapai berat konstan

Penimbangan atau pengukuran volume sampel

Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara

kuntitatif berat atau volume sampel

Pelarutan sampel

27

Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan

sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan

menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam

campuran) serta peleburan

5 Pemisahan senyawa pengganggu

Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau

senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif

karena adanya unsur atau senyawa pengganggu

Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel

yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan

unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah

ekstraksi pelarut dan kromatografi

6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui

Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar

unsursenyawa

7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis

Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan

perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk

memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume

sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran

Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan

ketelitiannya

Metode Dalam Analisis Kimia

Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional

maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut

Gravimetri

Titrasi (volumetri)

meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi

reduksi

Ekstraksi

Kromatogarfi

28

Elektro analisiskimia

meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri

Spektrofotometri

meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra

merah (IR) serapan atom

b Air

Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang

paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya

Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen

dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion

dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion

tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk

larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa

polar

Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya

akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air

ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal

sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan

minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang

Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen

nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya

tarik dan tolak antara air dan gas

Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan

melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam

kehidupan sehari-hari

Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air

dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita

karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair

Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup

rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius

hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal

29

Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel

bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat

melayang diatas permukaan air

Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel

seperti pada selulosa

Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan

adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu

kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa

dipakai untuk minum mandi dll

Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada

senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa

yang dapat menggantikan kedudukan air

c Penimbangan

Pengontrolan Timbangan

Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang

atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan

berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum

pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan

sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)

Penanganan Timbangan

Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-

waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika

menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur

temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda

hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan

Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo

harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi

Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga

timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus

melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan

ruang kerja

30

Membersihkan Timbangan

Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali

selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan

menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan

secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)

timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan

menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan

etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah

dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan

d Alat-alat gelas dan plastic

Permasalahan Alat-alat gelas

Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi

Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim

Permasalahan Alat-alat plastic

Tidak tahan panas dalam suhu tinggi

Susah dicuci

Sekali pakai disposible

Tidak Inert

e Alat-alat volumetric

Harus dikalibrasi secara berkala

Mudah pecah dari bahan gelas

Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam

pengukuran kwantitatif

f Termometer

Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital

Kesalahan Termometer Digital

31

Ketidakpastian Termometer Digital

Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari

besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian

yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian

Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal

Faktor - Faktor Ketidakpastian

Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu

perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam

pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan

Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah

yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)

yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan

sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan

perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya

Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis

besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak

Ketidakpastian bersistem

Kesalahan kalibrasi

Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat

itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran

Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum

penunjuk alat ukur

Kesalahan komponen alat

Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering

dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat

yang bergerak

Paralaks

Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak

Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh

32

Frekuensi tegangan listrik

Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki

Landasan yang bergetar

Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur

Keterbatasan dari pengamat sendiri

Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam

menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua

golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan

yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan

Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang

menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi

merupakan kesalahan jenis ini

g Waterbath

Permasalahan

Pembersihan dan Perawatan

Thermostat

Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan

Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-

sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium

sesuai dengan petunjuk pabrik

Media pemanas dan Alat

Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya

kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi

dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih

(sabun deterjen yang biasa digunakan)

Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan

pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)

33

Uji Operasional

Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer

water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau

seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan

termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus

didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi

tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak

perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini

Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)

Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC

yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi

(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat

Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada

buku alat

Dokumentasi

Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam

bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang

terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse

but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi

Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian

dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan

deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat

h Pemanas Inkubator dan oven

pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama

di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan

reaksi dengan adanya pemanasan

Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya

cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah

terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan

Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang

dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah

34

pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam

besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita

bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu

Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur

Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk

mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan

i Mixer pengaduk

stirrer + heater

berbagai macam pengaduk magnet

Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu

dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah

alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan

dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika

listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil

35

ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang

asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk

menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk

(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan

ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert

pengaduk ultrasonic + heater

Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air

atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti

gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga

berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)

j Pelarut

Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari

suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan

komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut

zat yang dilarutkan dan zat padat

Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang

akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula

sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil

yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya

tidak tepat

36

Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam

bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk

kontak dengan komponen yang dilarutkan9

Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh

Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang

diinginkan

Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan

melarutkan ekstrak yang besar

Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair

pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi

Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang

besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi

Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara

kimia pada komponen bahan ekstraksi

Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat

karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan

distilasi dan rektifikasi

Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah

besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila

bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil

secara kimia dan fisik10

9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011

10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)

  • Terminologi Redoks
  • Sel Elektrokimia
  • Elektroda
Page 13: Teknologi Analisa Instrument 19 29

13

Instrumen Beckman tipe CH16-RB ini sebenarnya dimaksudkan untuk melakukan

analisis terhadap zat di dalam air condensate-reboiler tetapi cara kerjanya

berdasarkan pada periksaan konduktivitas Yang ingin diketahui dengan instrumen

ini antara lain ialah kandungan zat padat yang terlarut atau karbon dioksida dalam

contoh air murni misalkan steam condensate

Prinsip kerjanya adalah mengukur konduktansi contoh air tersebut Air yang

betul-betul murni mempunyai konduktansi yang berbeda dengan air yang dilarut

zat lain Dengan menghitung perbedaan konduktansi yang terdapat konsentrasi

zat yang terlarut dapat disimpulkan

Instrumen ini dilengkapi dengan tiga sel konduktivitas Hasil pengukuran

konduktansi pada

- Cell pertama digabungkan dengan hasil pengukuan pH dan temperatur dari

air yang masuk (influent) Dengan membandingkan hasil pengukuran tersebut

dengan tabel acuan kandungan CO2 dan NH3 dalam air dapat diketahui

- Cell kedua digunakan untuk pengukuran yang serupa dan hasilnya

dibandingkan dengan hasil dari sel pertama untuk mengetahui apakah resin dalam

sel sudah aus

- Pembacaan dari Cell ketiga dimaksud untuk mengetahui kandungan khlorida

atau jumlah anion (ion negatif) didalam contoh Caranya adalah dengan bantuan

tabel 833 dan tabel 834

Tabel 833 Konduktansi air murni pada titik didik air pada tekanan atmosfir untuk

beberapa ketinggian dari muka laut

ketinggian

(meter)

Tekanan

atmosfir

(mm Hg)

Titik

didih

air

(0C)

Temp

electroda (0C)

Konduktan

si Air

(S)

0 760 100 987 077

153 754 998 985 077

14

305 741 993 98 076

915 689 973 96 073

1525 639 953 94 069

2135 593 932 919 065

3050 529 902 889 06

4575 434 85 837 053

6100 353 80 787 046

Dalam tabel 833 yang diambil dari menual instrumen telah dugunakan satuan

(S) untuk konduktansi yaitu micro-siemenscm yang sama dengan

micro-ohmcm Perhatikan juga bahwa temperatur electroda melalui 13 0C

dibawah titik didih air Sebenarnya ini merupakan harga tipikal yang (banyak

dicapai tetapi tidak selalu) karena kehilangan panas antara air dan electroda

dipengaruhi pula oleh antara lain temperatur udara sekeliling yang dapat berubah-

ubah

Contoh pemakaian tabel 833 dan 834 ialah sebagai berikut Misalnya pada sel

konduktivitas ketiga yang diukur ialah temperatur 96 0C dan conduktansi 0795

(S) Menurut tabel 833 temperatur air sama dengan 963 0C dan konduktansi

seharusnya 0725 (S) Berarti 007 (S) yang disebabkan oleh adanya ion

khorida Berdasarkan Tabel 834 kenaikan sebesar ini disebabkan oleh 7 PPB ion

kkhlorida Jadi konsentrasi ion kkhlorida dalam air ialah 7 PPB

Sebagai contoh yang kedua seandainya terdapat hasil pengukuran temperatur

985 0C dan konduktansi 096 (S) pada sel konduktivitas ketiga Berdasarkan

Tabel 833 konduktansi seharusnya ialah 077 (S) maka menurut tabel 934

dalam air terdapat 17 PPB ion khlorida

Tabel 934 PBB ialah singkatan dari part per bellion yang konsentrasi

dinyatakan dalam bagian per satu milyar (satu milyard ialah seribu juta)

15

Kenaikan

Konduktansi

(S)

Kosentrasi

Ion

Klorida

(PPB)

Kenaikan

Konduktansi

(S)

Kosentrasi

Ion

Klorida

(PPB)

0 0 012 12

001 1 013 13

002 2 014 14

003 3 015 15

004 4 016 16

005 5 017 17

006 6 018 18

007 7 019 19

008 8 02 20

009 9 021 21

01 10 022 22

011 11 023 23

j Impedansi

Prinsip Sel melewati apenture sehingga aliran sel menyebabkan perubahan

hambatan elektrik yang akan dihubungkan sebagai voltage pulpes Ukuran

pulpes yang dikeluarkan cell propotional sengan volume cell

Contoh Alat Sysmex KX-21

Cara Kerja

1 Ketik sampel ID

2 Homogenisasi sampel ke probe

3 Tekan tombolst art

4 KX-21 bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan

5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer

k Elektroforesa dan Densitometri

16

Elektroforesa

Prinsip Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada

suatu medan listrik Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik

tergantung pada muatan bentuk dan ukuran

Contoh Alat PCR Convensional

Cara Kerja

Densitometri

Prinsip Densitometri merupakan metode analisis instrumental yang didasarkan

pada interaksi radiasi elektromagnetik dengan analit yang merupakan bercak pada

Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Densitometri dimaksudkan untuk analisis

kuantitatif analit dengan kadar kecil yang sebelumnya dilakukan pemisahan

dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT)

Contoh Alat Densitometer

Cara Kerja Bercak dari Kromatografi Lapis Tipis diperiksa dengan

densitometer

17

l Isoelektrik focus

Prinsip Dalam gradien pH komponen-komponen sampel bermigrasi ke arah

anoda atau katoda ke nilai pH di mana biaya bersih adalah nol poin isoelektrik

mereka (PI)

Contoh Alat Alat Elektroforesis Protein

Cara Kerja

1 SIAPKAN gel

1 Untuk merumuskan solusi gel larutkan 4g urea dalam 3 ml H 2 O

+ 1ml ProtoGel Hangat untuk 37 deg C jika diperlukan De-gas

untuk 10 menit di bawah aspirasi

2 Tambahkan 150μl NP-40 deterjen dan ampholytes 04ml

campuran dan menyaring melalui filter 022m

3 Tambahkan 30μl 10 Amonium persulfat dan 3μl dari TEMED

Aduk rata dan tempat solusi dalam jarum suntik 10 ml dengan

jarum 22ga asalkan tabung gel

Masukkan jarum ke dalam tabung gel sampai mencapai bagian

bawah dan mengisi tabung menarik jarum dengan meningkatnya

kadar cairan Gunakan jarum untuk mengusir semua gelembung

Biarkan gel untuk polimerisasi selama minimal 2 jam

2 SIAPKAN SAMPEL

1 Untuk setiap gram jaringan tambahkan 15ml buffer sampel

9M Urea

4 NP-40

2 Ampholytes (pH 9-11)

2 Mercaptoethanol

pHgt 9 dengan NaOH

2 Menghomogenkan jika perlu Inkubasi pada suhu kamar selama 10

menit kemudian centrifuge selama 1 jam pada 100000 g Hapus

supernatan tanpa mengganggu pelet yang berisi bahan-bahan

cenderung menyumbat gel IEF

18

3 RUNNING

1 Isi tangki bawah dengan asam fosfat 01 Tempatkan gel dalam

aparatus dan mengisi tangki atas dengan NaOH 20mm Gunakan

alat suntik untuk mengusir semua gelembung dari dalam tabung

gel Setiap gelembung dalam tabung akan mendistorsi medan

listrik dan mencegah gel dari benar-benar fokus selama

menjalankan

2 Sampel disiapkan seperti di atas dapat dimuat oleh lapisan ke

bagian atas gel Jalankan pada 500-700V (tergantung pada

peralatan yang digunakan) untuk 16-24 jam Pada akhir

menjalankan menandai akhir atas gel masing-masing dengan

sejumlah kecil biru bromophenol

4 POST elektroforesis

Gel IEF mungkin coomassie ternoda tetapi yang paling sering mereka

dimuat ke HALAMAN SDS gel untuk analisis dimensi kedua

Mengekstrusi gel dengan menerapkan tekanan pada salah satu ujung

tabung dengan pipet atau jarum suntik sambil memegang ujung lain

melalui botol atau nampan Extruded gel dapat dibekukan pada -70 deg C

untuk analisa di kemudian hari

5 LOADING AN IEF GEL PADA Sebuah SLAB DIMENSI KEDUA

1 Tempatkan gel IEF dalam larutan 20 gliserol 4 SDS dan

250mm Tris -HCl pH 68 dengan 1 mercaptoethanol

ditambahkan hanya sebelum digunakan Menetaskan gel dalam

larutan selama 5-10 menit

2 Larutkan 01g agarosa dalam 20ml dari Tris-glisin-SDS penyangga

Panaskan sampai agarosa meleleh

Overlay gel dimensi kedua dengan 1-2 mm agarosa tempat gel dimensi pertama

atas agarosa berhati-hati tidak untuk menjebak setiap gelembung udara Overlay

gel dengan yang lain 1-2mm dari agarosa solusi dan menjalankan gel dimensi

kedua

19

m Kromatografi

Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu

Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam

dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan

melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase

diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan

bergerak lebih cepat

Contoh alat Kromatografi gas

Cara kerja

Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa

diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi

suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau

larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro

Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi

Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari

penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi

(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada

kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah

puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara

kwantitatif

n Spektrofotometri masa

Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian

memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge

ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil

senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa

(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi

Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M

memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau

parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang

membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena

20

M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron

yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya

(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)

Cara Kerja

Gambar cara kerja spektrofotometer masa

Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi

tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi

(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian

dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet

melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan

mengalami pembelokan yang bergantung pada

1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial

listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil

pembelokan

2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan

3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil

pembelokan

4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan

Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom

tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan

listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak

bermuatan (netral) tidak dibelokkan

Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa

21

1 Tahap pertama Ionisasi

Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut

supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya

membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak

pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu

bekerja hanya dengan ion positif

2 Tahap kedua Percepatan

Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang

sama

3 Tahap ketiga Pembelokan

Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan

yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan

semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan

positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf

pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan

semakin besar

4 Tahap keempat Pendeteksian

Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara

elektrik7

Diagram alat spektrometer massa

7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom

22

o ldquoScintilation Counterrdquo

Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)

dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di

antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa

organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair

Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari

antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier

dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel

bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel

dan pengukuran energi radiasi insiden8

Ilustrasi Cara Kerja

Gambar Scintilation Counter

Gambar Scintilation Counter

8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9

23

p Elektroforesa kafiler

Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal

tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-

partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)

Contoh alat Elektroforesa kafiler

Cara kerja

Proses Elektroforesis Kapiler

Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah

1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya

dari luar)

2 Dua buah elektroda

3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)

4 Detector (sinar UV)

5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya

24

Gambar Alat elektroforesis kapiler

Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan

untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang

mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic

mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)

vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)

Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah

Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan

jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara

kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler

tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang

pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang

25

ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan

adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk

menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees

panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa

tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat

q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir

Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak

jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti

seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan

alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa

tidak bersifat magnet

Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)

ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet

luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan

terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan

keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah

dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya

tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan

E = γhH2π(134)

H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ

tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk

proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)

Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan

perbedaan energi E yakni

E = hν (135)

inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi

(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi

(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)

26

II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum

a Bahan kimia

Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk

memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti

1 Perencanaan analisis

Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua

hal berikut ini

- Informasi analisis apa yang diperlukan

Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil

analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis

- Metode analisis yang harus digunakan

Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian

tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih

metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu

2 Pengambilan sampel (sampling)

Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara

representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara

keseluruhan tidak homogen

3 Persiapan sampel untuk analisis

4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan

sampel

Pengeringan sampel

Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel

dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel

Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash

110oC sampai mencapai berat konstan

Penimbangan atau pengukuran volume sampel

Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara

kuntitatif berat atau volume sampel

Pelarutan sampel

27

Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan

sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan

menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam

campuran) serta peleburan

5 Pemisahan senyawa pengganggu

Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau

senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif

karena adanya unsur atau senyawa pengganggu

Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel

yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan

unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah

ekstraksi pelarut dan kromatografi

6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui

Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar

unsursenyawa

7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis

Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan

perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk

memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume

sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran

Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan

ketelitiannya

Metode Dalam Analisis Kimia

Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional

maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut

Gravimetri

Titrasi (volumetri)

meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi

reduksi

Ekstraksi

Kromatogarfi

28

Elektro analisiskimia

meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri

Spektrofotometri

meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra

merah (IR) serapan atom

b Air

Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang

paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya

Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen

dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion

dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion

tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk

larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa

polar

Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya

akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air

ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal

sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan

minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang

Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen

nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya

tarik dan tolak antara air dan gas

Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan

melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam

kehidupan sehari-hari

Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air

dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita

karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair

Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup

rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius

hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal

29

Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel

bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat

melayang diatas permukaan air

Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel

seperti pada selulosa

Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan

adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu

kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa

dipakai untuk minum mandi dll

Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada

senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa

yang dapat menggantikan kedudukan air

c Penimbangan

Pengontrolan Timbangan

Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang

atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan

berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum

pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan

sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)

Penanganan Timbangan

Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-

waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika

menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur

temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda

hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan

Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo

harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi

Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga

timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus

melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan

ruang kerja

30

Membersihkan Timbangan

Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali

selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan

menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan

secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)

timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan

menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan

etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah

dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan

d Alat-alat gelas dan plastic

Permasalahan Alat-alat gelas

Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi

Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim

Permasalahan Alat-alat plastic

Tidak tahan panas dalam suhu tinggi

Susah dicuci

Sekali pakai disposible

Tidak Inert

e Alat-alat volumetric

Harus dikalibrasi secara berkala

Mudah pecah dari bahan gelas

Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam

pengukuran kwantitatif

f Termometer

Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital

Kesalahan Termometer Digital

31

Ketidakpastian Termometer Digital

Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari

besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian

yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian

Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal

Faktor - Faktor Ketidakpastian

Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu

perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam

pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan

Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah

yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)

yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan

sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan

perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya

Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis

besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak

Ketidakpastian bersistem

Kesalahan kalibrasi

Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat

itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran

Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum

penunjuk alat ukur

Kesalahan komponen alat

Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering

dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat

yang bergerak

Paralaks

Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak

Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh

32

Frekuensi tegangan listrik

Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki

Landasan yang bergetar

Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur

Keterbatasan dari pengamat sendiri

Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam

menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua

golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan

yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan

Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang

menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi

merupakan kesalahan jenis ini

g Waterbath

Permasalahan

Pembersihan dan Perawatan

Thermostat

Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan

Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-

sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium

sesuai dengan petunjuk pabrik

Media pemanas dan Alat

Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya

kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi

dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih

(sabun deterjen yang biasa digunakan)

Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan

pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)

33

Uji Operasional

Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer

water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau

seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan

termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus

didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi

tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak

perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini

Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)

Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC

yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi

(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat

Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada

buku alat

Dokumentasi

Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam

bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang

terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse

but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi

Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian

dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan

deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat

h Pemanas Inkubator dan oven

pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama

di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan

reaksi dengan adanya pemanasan

Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya

cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah

terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan

Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang

dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah

34

pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam

besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita

bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu

Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur

Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk

mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan

i Mixer pengaduk

stirrer + heater

berbagai macam pengaduk magnet

Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu

dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah

alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan

dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika

listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil

35

ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang

asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk

menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk

(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan

ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert

pengaduk ultrasonic + heater

Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air

atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti

gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga

berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)

j Pelarut

Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari

suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan

komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut

zat yang dilarutkan dan zat padat

Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang

akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula

sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil

yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya

tidak tepat

36

Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam

bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk

kontak dengan komponen yang dilarutkan9

Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh

Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang

diinginkan

Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan

melarutkan ekstrak yang besar

Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair

pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi

Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang

besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi

Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara

kimia pada komponen bahan ekstraksi

Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat

karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan

distilasi dan rektifikasi

Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah

besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila

bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil

secara kimia dan fisik10

9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011

10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)

  • Terminologi Redoks
  • Sel Elektrokimia
  • Elektroda
Page 14: Teknologi Analisa Instrument 19 29

14

305 741 993 98 076

915 689 973 96 073

1525 639 953 94 069

2135 593 932 919 065

3050 529 902 889 06

4575 434 85 837 053

6100 353 80 787 046

Dalam tabel 833 yang diambil dari menual instrumen telah dugunakan satuan

(S) untuk konduktansi yaitu micro-siemenscm yang sama dengan

micro-ohmcm Perhatikan juga bahwa temperatur electroda melalui 13 0C

dibawah titik didih air Sebenarnya ini merupakan harga tipikal yang (banyak

dicapai tetapi tidak selalu) karena kehilangan panas antara air dan electroda

dipengaruhi pula oleh antara lain temperatur udara sekeliling yang dapat berubah-

ubah

Contoh pemakaian tabel 833 dan 834 ialah sebagai berikut Misalnya pada sel

konduktivitas ketiga yang diukur ialah temperatur 96 0C dan conduktansi 0795

(S) Menurut tabel 833 temperatur air sama dengan 963 0C dan konduktansi

seharusnya 0725 (S) Berarti 007 (S) yang disebabkan oleh adanya ion

khorida Berdasarkan Tabel 834 kenaikan sebesar ini disebabkan oleh 7 PPB ion

kkhlorida Jadi konsentrasi ion kkhlorida dalam air ialah 7 PPB

Sebagai contoh yang kedua seandainya terdapat hasil pengukuran temperatur

985 0C dan konduktansi 096 (S) pada sel konduktivitas ketiga Berdasarkan

Tabel 833 konduktansi seharusnya ialah 077 (S) maka menurut tabel 934

dalam air terdapat 17 PPB ion khlorida

Tabel 934 PBB ialah singkatan dari part per bellion yang konsentrasi

dinyatakan dalam bagian per satu milyar (satu milyard ialah seribu juta)

15

Kenaikan

Konduktansi

(S)

Kosentrasi

Ion

Klorida

(PPB)

Kenaikan

Konduktansi

(S)

Kosentrasi

Ion

Klorida

(PPB)

0 0 012 12

001 1 013 13

002 2 014 14

003 3 015 15

004 4 016 16

005 5 017 17

006 6 018 18

007 7 019 19

008 8 02 20

009 9 021 21

01 10 022 22

011 11 023 23

j Impedansi

Prinsip Sel melewati apenture sehingga aliran sel menyebabkan perubahan

hambatan elektrik yang akan dihubungkan sebagai voltage pulpes Ukuran

pulpes yang dikeluarkan cell propotional sengan volume cell

Contoh Alat Sysmex KX-21

Cara Kerja

1 Ketik sampel ID

2 Homogenisasi sampel ke probe

3 Tekan tombolst art

4 KX-21 bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan

5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer

k Elektroforesa dan Densitometri

16

Elektroforesa

Prinsip Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada

suatu medan listrik Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik

tergantung pada muatan bentuk dan ukuran

Contoh Alat PCR Convensional

Cara Kerja

Densitometri

Prinsip Densitometri merupakan metode analisis instrumental yang didasarkan

pada interaksi radiasi elektromagnetik dengan analit yang merupakan bercak pada

Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Densitometri dimaksudkan untuk analisis

kuantitatif analit dengan kadar kecil yang sebelumnya dilakukan pemisahan

dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT)

Contoh Alat Densitometer

Cara Kerja Bercak dari Kromatografi Lapis Tipis diperiksa dengan

densitometer

17

l Isoelektrik focus

Prinsip Dalam gradien pH komponen-komponen sampel bermigrasi ke arah

anoda atau katoda ke nilai pH di mana biaya bersih adalah nol poin isoelektrik

mereka (PI)

Contoh Alat Alat Elektroforesis Protein

Cara Kerja

1 SIAPKAN gel

1 Untuk merumuskan solusi gel larutkan 4g urea dalam 3 ml H 2 O

+ 1ml ProtoGel Hangat untuk 37 deg C jika diperlukan De-gas

untuk 10 menit di bawah aspirasi

2 Tambahkan 150μl NP-40 deterjen dan ampholytes 04ml

campuran dan menyaring melalui filter 022m

3 Tambahkan 30μl 10 Amonium persulfat dan 3μl dari TEMED

Aduk rata dan tempat solusi dalam jarum suntik 10 ml dengan

jarum 22ga asalkan tabung gel

Masukkan jarum ke dalam tabung gel sampai mencapai bagian

bawah dan mengisi tabung menarik jarum dengan meningkatnya

kadar cairan Gunakan jarum untuk mengusir semua gelembung

Biarkan gel untuk polimerisasi selama minimal 2 jam

2 SIAPKAN SAMPEL

1 Untuk setiap gram jaringan tambahkan 15ml buffer sampel

9M Urea

4 NP-40

2 Ampholytes (pH 9-11)

2 Mercaptoethanol

pHgt 9 dengan NaOH

2 Menghomogenkan jika perlu Inkubasi pada suhu kamar selama 10

menit kemudian centrifuge selama 1 jam pada 100000 g Hapus

supernatan tanpa mengganggu pelet yang berisi bahan-bahan

cenderung menyumbat gel IEF

18

3 RUNNING

1 Isi tangki bawah dengan asam fosfat 01 Tempatkan gel dalam

aparatus dan mengisi tangki atas dengan NaOH 20mm Gunakan

alat suntik untuk mengusir semua gelembung dari dalam tabung

gel Setiap gelembung dalam tabung akan mendistorsi medan

listrik dan mencegah gel dari benar-benar fokus selama

menjalankan

2 Sampel disiapkan seperti di atas dapat dimuat oleh lapisan ke

bagian atas gel Jalankan pada 500-700V (tergantung pada

peralatan yang digunakan) untuk 16-24 jam Pada akhir

menjalankan menandai akhir atas gel masing-masing dengan

sejumlah kecil biru bromophenol

4 POST elektroforesis

Gel IEF mungkin coomassie ternoda tetapi yang paling sering mereka

dimuat ke HALAMAN SDS gel untuk analisis dimensi kedua

Mengekstrusi gel dengan menerapkan tekanan pada salah satu ujung

tabung dengan pipet atau jarum suntik sambil memegang ujung lain

melalui botol atau nampan Extruded gel dapat dibekukan pada -70 deg C

untuk analisa di kemudian hari

5 LOADING AN IEF GEL PADA Sebuah SLAB DIMENSI KEDUA

1 Tempatkan gel IEF dalam larutan 20 gliserol 4 SDS dan

250mm Tris -HCl pH 68 dengan 1 mercaptoethanol

ditambahkan hanya sebelum digunakan Menetaskan gel dalam

larutan selama 5-10 menit

2 Larutkan 01g agarosa dalam 20ml dari Tris-glisin-SDS penyangga

Panaskan sampai agarosa meleleh

Overlay gel dimensi kedua dengan 1-2 mm agarosa tempat gel dimensi pertama

atas agarosa berhati-hati tidak untuk menjebak setiap gelembung udara Overlay

gel dengan yang lain 1-2mm dari agarosa solusi dan menjalankan gel dimensi

kedua

19

m Kromatografi

Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu

Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam

dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan

melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase

diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan

bergerak lebih cepat

Contoh alat Kromatografi gas

Cara kerja

Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa

diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi

suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau

larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro

Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi

Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari

penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi

(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada

kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah

puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara

kwantitatif

n Spektrofotometri masa

Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian

memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge

ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil

senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa

(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi

Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M

memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau

parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang

membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena

20

M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron

yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya

(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)

Cara Kerja

Gambar cara kerja spektrofotometer masa

Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi

tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi

(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian

dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet

melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan

mengalami pembelokan yang bergantung pada

1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial

listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil

pembelokan

2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan

3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil

pembelokan

4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan

Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom

tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan

listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak

bermuatan (netral) tidak dibelokkan

Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa

21

1 Tahap pertama Ionisasi

Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut

supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya

membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak

pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu

bekerja hanya dengan ion positif

2 Tahap kedua Percepatan

Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang

sama

3 Tahap ketiga Pembelokan

Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan

yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan

semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan

positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf

pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan

semakin besar

4 Tahap keempat Pendeteksian

Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara

elektrik7

Diagram alat spektrometer massa

7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom

22

o ldquoScintilation Counterrdquo

Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)

dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di

antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa

organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair

Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari

antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier

dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel

bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel

dan pengukuran energi radiasi insiden8

Ilustrasi Cara Kerja

Gambar Scintilation Counter

Gambar Scintilation Counter

8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9

23

p Elektroforesa kafiler

Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal

tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-

partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)

Contoh alat Elektroforesa kafiler

Cara kerja

Proses Elektroforesis Kapiler

Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah

1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya

dari luar)

2 Dua buah elektroda

3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)

4 Detector (sinar UV)

5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya

24

Gambar Alat elektroforesis kapiler

Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan

untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang

mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic

mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)

vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)

Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah

Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan

jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara

kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler

tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang

pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang

25

ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan

adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk

menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees

panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa

tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat

q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir

Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak

jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti

seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan

alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa

tidak bersifat magnet

Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)

ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet

luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan

terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan

keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah

dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya

tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan

E = γhH2π(134)

H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ

tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk

proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)

Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan

perbedaan energi E yakni

E = hν (135)

inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi

(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi

(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)

26

II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum

a Bahan kimia

Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk

memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti

1 Perencanaan analisis

Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua

hal berikut ini

- Informasi analisis apa yang diperlukan

Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil

analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis

- Metode analisis yang harus digunakan

Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian

tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih

metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu

2 Pengambilan sampel (sampling)

Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara

representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara

keseluruhan tidak homogen

3 Persiapan sampel untuk analisis

4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan

sampel

Pengeringan sampel

Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel

dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel

Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash

110oC sampai mencapai berat konstan

Penimbangan atau pengukuran volume sampel

Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara

kuntitatif berat atau volume sampel

Pelarutan sampel

27

Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan

sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan

menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam

campuran) serta peleburan

5 Pemisahan senyawa pengganggu

Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau

senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif

karena adanya unsur atau senyawa pengganggu

Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel

yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan

unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah

ekstraksi pelarut dan kromatografi

6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui

Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar

unsursenyawa

7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis

Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan

perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk

memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume

sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran

Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan

ketelitiannya

Metode Dalam Analisis Kimia

Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional

maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut

Gravimetri

Titrasi (volumetri)

meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi

reduksi

Ekstraksi

Kromatogarfi

28

Elektro analisiskimia

meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri

Spektrofotometri

meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra

merah (IR) serapan atom

b Air

Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang

paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya

Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen

dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion

dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion

tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk

larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa

polar

Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya

akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air

ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal

sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan

minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang

Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen

nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya

tarik dan tolak antara air dan gas

Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan

melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam

kehidupan sehari-hari

Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air

dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita

karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair

Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup

rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius

hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal

29

Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel

bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat

melayang diatas permukaan air

Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel

seperti pada selulosa

Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan

adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu

kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa

dipakai untuk minum mandi dll

Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada

senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa

yang dapat menggantikan kedudukan air

c Penimbangan

Pengontrolan Timbangan

Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang

atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan

berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum

pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan

sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)

Penanganan Timbangan

Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-

waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika

menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur

temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda

hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan

Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo

harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi

Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga

timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus

melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan

ruang kerja

30

Membersihkan Timbangan

Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali

selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan

menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan

secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)

timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan

menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan

etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah

dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan

d Alat-alat gelas dan plastic

Permasalahan Alat-alat gelas

Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi

Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim

Permasalahan Alat-alat plastic

Tidak tahan panas dalam suhu tinggi

Susah dicuci

Sekali pakai disposible

Tidak Inert

e Alat-alat volumetric

Harus dikalibrasi secara berkala

Mudah pecah dari bahan gelas

Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam

pengukuran kwantitatif

f Termometer

Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital

Kesalahan Termometer Digital

31

Ketidakpastian Termometer Digital

Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari

besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian

yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian

Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal

Faktor - Faktor Ketidakpastian

Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu

perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam

pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan

Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah

yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)

yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan

sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan

perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya

Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis

besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak

Ketidakpastian bersistem

Kesalahan kalibrasi

Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat

itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran

Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum

penunjuk alat ukur

Kesalahan komponen alat

Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering

dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat

yang bergerak

Paralaks

Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak

Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh

32

Frekuensi tegangan listrik

Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki

Landasan yang bergetar

Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur

Keterbatasan dari pengamat sendiri

Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam

menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua

golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan

yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan

Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang

menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi

merupakan kesalahan jenis ini

g Waterbath

Permasalahan

Pembersihan dan Perawatan

Thermostat

Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan

Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-

sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium

sesuai dengan petunjuk pabrik

Media pemanas dan Alat

Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya

kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi

dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih

(sabun deterjen yang biasa digunakan)

Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan

pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)

33

Uji Operasional

Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer

water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau

seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan

termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus

didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi

tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak

perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini

Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)

Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC

yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi

(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat

Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada

buku alat

Dokumentasi

Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam

bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang

terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse

but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi

Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian

dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan

deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat

h Pemanas Inkubator dan oven

pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama

di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan

reaksi dengan adanya pemanasan

Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya

cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah

terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan

Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang

dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah

34

pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam

besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita

bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu

Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur

Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk

mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan

i Mixer pengaduk

stirrer + heater

berbagai macam pengaduk magnet

Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu

dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah

alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan

dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika

listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil

35

ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang

asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk

menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk

(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan

ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert

pengaduk ultrasonic + heater

Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air

atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti

gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga

berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)

j Pelarut

Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari

suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan

komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut

zat yang dilarutkan dan zat padat

Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang

akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula

sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil

yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya

tidak tepat

36

Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam

bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk

kontak dengan komponen yang dilarutkan9

Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh

Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang

diinginkan

Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan

melarutkan ekstrak yang besar

Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair

pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi

Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang

besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi

Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara

kimia pada komponen bahan ekstraksi

Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat

karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan

distilasi dan rektifikasi

Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah

besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila

bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil

secara kimia dan fisik10

9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011

10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)

  • Terminologi Redoks
  • Sel Elektrokimia
  • Elektroda
Page 15: Teknologi Analisa Instrument 19 29

15

Kenaikan

Konduktansi

(S)

Kosentrasi

Ion

Klorida

(PPB)

Kenaikan

Konduktansi

(S)

Kosentrasi

Ion

Klorida

(PPB)

0 0 012 12

001 1 013 13

002 2 014 14

003 3 015 15

004 4 016 16

005 5 017 17

006 6 018 18

007 7 019 19

008 8 02 20

009 9 021 21

01 10 022 22

011 11 023 23

j Impedansi

Prinsip Sel melewati apenture sehingga aliran sel menyebabkan perubahan

hambatan elektrik yang akan dihubungkan sebagai voltage pulpes Ukuran

pulpes yang dikeluarkan cell propotional sengan volume cell

Contoh Alat Sysmex KX-21

Cara Kerja

1 Ketik sampel ID

2 Homogenisasi sampel ke probe

3 Tekan tombolst art

4 KX-21 bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan

5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer

k Elektroforesa dan Densitometri

16

Elektroforesa

Prinsip Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada

suatu medan listrik Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik

tergantung pada muatan bentuk dan ukuran

Contoh Alat PCR Convensional

Cara Kerja

Densitometri

Prinsip Densitometri merupakan metode analisis instrumental yang didasarkan

pada interaksi radiasi elektromagnetik dengan analit yang merupakan bercak pada

Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Densitometri dimaksudkan untuk analisis

kuantitatif analit dengan kadar kecil yang sebelumnya dilakukan pemisahan

dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT)

Contoh Alat Densitometer

Cara Kerja Bercak dari Kromatografi Lapis Tipis diperiksa dengan

densitometer

17

l Isoelektrik focus

Prinsip Dalam gradien pH komponen-komponen sampel bermigrasi ke arah

anoda atau katoda ke nilai pH di mana biaya bersih adalah nol poin isoelektrik

mereka (PI)

Contoh Alat Alat Elektroforesis Protein

Cara Kerja

1 SIAPKAN gel

1 Untuk merumuskan solusi gel larutkan 4g urea dalam 3 ml H 2 O

+ 1ml ProtoGel Hangat untuk 37 deg C jika diperlukan De-gas

untuk 10 menit di bawah aspirasi

2 Tambahkan 150μl NP-40 deterjen dan ampholytes 04ml

campuran dan menyaring melalui filter 022m

3 Tambahkan 30μl 10 Amonium persulfat dan 3μl dari TEMED

Aduk rata dan tempat solusi dalam jarum suntik 10 ml dengan

jarum 22ga asalkan tabung gel

Masukkan jarum ke dalam tabung gel sampai mencapai bagian

bawah dan mengisi tabung menarik jarum dengan meningkatnya

kadar cairan Gunakan jarum untuk mengusir semua gelembung

Biarkan gel untuk polimerisasi selama minimal 2 jam

2 SIAPKAN SAMPEL

1 Untuk setiap gram jaringan tambahkan 15ml buffer sampel

9M Urea

4 NP-40

2 Ampholytes (pH 9-11)

2 Mercaptoethanol

pHgt 9 dengan NaOH

2 Menghomogenkan jika perlu Inkubasi pada suhu kamar selama 10

menit kemudian centrifuge selama 1 jam pada 100000 g Hapus

supernatan tanpa mengganggu pelet yang berisi bahan-bahan

cenderung menyumbat gel IEF

18

3 RUNNING

1 Isi tangki bawah dengan asam fosfat 01 Tempatkan gel dalam

aparatus dan mengisi tangki atas dengan NaOH 20mm Gunakan

alat suntik untuk mengusir semua gelembung dari dalam tabung

gel Setiap gelembung dalam tabung akan mendistorsi medan

listrik dan mencegah gel dari benar-benar fokus selama

menjalankan

2 Sampel disiapkan seperti di atas dapat dimuat oleh lapisan ke

bagian atas gel Jalankan pada 500-700V (tergantung pada

peralatan yang digunakan) untuk 16-24 jam Pada akhir

menjalankan menandai akhir atas gel masing-masing dengan

sejumlah kecil biru bromophenol

4 POST elektroforesis

Gel IEF mungkin coomassie ternoda tetapi yang paling sering mereka

dimuat ke HALAMAN SDS gel untuk analisis dimensi kedua

Mengekstrusi gel dengan menerapkan tekanan pada salah satu ujung

tabung dengan pipet atau jarum suntik sambil memegang ujung lain

melalui botol atau nampan Extruded gel dapat dibekukan pada -70 deg C

untuk analisa di kemudian hari

5 LOADING AN IEF GEL PADA Sebuah SLAB DIMENSI KEDUA

1 Tempatkan gel IEF dalam larutan 20 gliserol 4 SDS dan

250mm Tris -HCl pH 68 dengan 1 mercaptoethanol

ditambahkan hanya sebelum digunakan Menetaskan gel dalam

larutan selama 5-10 menit

2 Larutkan 01g agarosa dalam 20ml dari Tris-glisin-SDS penyangga

Panaskan sampai agarosa meleleh

Overlay gel dimensi kedua dengan 1-2 mm agarosa tempat gel dimensi pertama

atas agarosa berhati-hati tidak untuk menjebak setiap gelembung udara Overlay

gel dengan yang lain 1-2mm dari agarosa solusi dan menjalankan gel dimensi

kedua

19

m Kromatografi

Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu

Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam

dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan

melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase

diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan

bergerak lebih cepat

Contoh alat Kromatografi gas

Cara kerja

Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa

diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi

suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau

larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro

Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi

Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari

penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi

(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada

kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah

puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara

kwantitatif

n Spektrofotometri masa

Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian

memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge

ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil

senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa

(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi

Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M

memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau

parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang

membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena

20

M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron

yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya

(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)

Cara Kerja

Gambar cara kerja spektrofotometer masa

Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi

tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi

(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian

dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet

melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan

mengalami pembelokan yang bergantung pada

1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial

listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil

pembelokan

2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan

3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil

pembelokan

4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan

Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom

tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan

listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak

bermuatan (netral) tidak dibelokkan

Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa

21

1 Tahap pertama Ionisasi

Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut

supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya

membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak

pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu

bekerja hanya dengan ion positif

2 Tahap kedua Percepatan

Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang

sama

3 Tahap ketiga Pembelokan

Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan

yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan

semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan

positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf

pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan

semakin besar

4 Tahap keempat Pendeteksian

Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara

elektrik7

Diagram alat spektrometer massa

7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom

22

o ldquoScintilation Counterrdquo

Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)

dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di

antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa

organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair

Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari

antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier

dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel

bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel

dan pengukuran energi radiasi insiden8

Ilustrasi Cara Kerja

Gambar Scintilation Counter

Gambar Scintilation Counter

8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9

23

p Elektroforesa kafiler

Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal

tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-

partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)

Contoh alat Elektroforesa kafiler

Cara kerja

Proses Elektroforesis Kapiler

Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah

1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya

dari luar)

2 Dua buah elektroda

3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)

4 Detector (sinar UV)

5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya

24

Gambar Alat elektroforesis kapiler

Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan

untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang

mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic

mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)

vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)

Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah

Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan

jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara

kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler

tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang

pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang

25

ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan

adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk

menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees

panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa

tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat

q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir

Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak

jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti

seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan

alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa

tidak bersifat magnet

Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)

ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet

luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan

terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan

keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah

dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya

tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan

E = γhH2π(134)

H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ

tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk

proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)

Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan

perbedaan energi E yakni

E = hν (135)

inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi

(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi

(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)

26

II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum

a Bahan kimia

Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk

memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti

1 Perencanaan analisis

Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua

hal berikut ini

- Informasi analisis apa yang diperlukan

Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil

analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis

- Metode analisis yang harus digunakan

Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian

tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih

metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu

2 Pengambilan sampel (sampling)

Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara

representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara

keseluruhan tidak homogen

3 Persiapan sampel untuk analisis

4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan

sampel

Pengeringan sampel

Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel

dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel

Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash

110oC sampai mencapai berat konstan

Penimbangan atau pengukuran volume sampel

Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara

kuntitatif berat atau volume sampel

Pelarutan sampel

27

Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan

sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan

menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam

campuran) serta peleburan

5 Pemisahan senyawa pengganggu

Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau

senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif

karena adanya unsur atau senyawa pengganggu

Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel

yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan

unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah

ekstraksi pelarut dan kromatografi

6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui

Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar

unsursenyawa

7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis

Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan

perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk

memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume

sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran

Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan

ketelitiannya

Metode Dalam Analisis Kimia

Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional

maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut

Gravimetri

Titrasi (volumetri)

meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi

reduksi

Ekstraksi

Kromatogarfi

28

Elektro analisiskimia

meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri

Spektrofotometri

meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra

merah (IR) serapan atom

b Air

Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang

paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya

Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen

dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion

dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion

tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk

larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa

polar

Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya

akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air

ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal

sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan

minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang

Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen

nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya

tarik dan tolak antara air dan gas

Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan

melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam

kehidupan sehari-hari

Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air

dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita

karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair

Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup

rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius

hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal

29

Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel

bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat

melayang diatas permukaan air

Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel

seperti pada selulosa

Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan

adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu

kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa

dipakai untuk minum mandi dll

Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada

senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa

yang dapat menggantikan kedudukan air

c Penimbangan

Pengontrolan Timbangan

Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang

atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan

berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum

pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan

sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)

Penanganan Timbangan

Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-

waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika

menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur

temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda

hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan

Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo

harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi

Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga

timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus

melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan

ruang kerja

30

Membersihkan Timbangan

Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali

selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan

menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan

secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)

timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan

menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan

etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah

dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan

d Alat-alat gelas dan plastic

Permasalahan Alat-alat gelas

Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi

Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim

Permasalahan Alat-alat plastic

Tidak tahan panas dalam suhu tinggi

Susah dicuci

Sekali pakai disposible

Tidak Inert

e Alat-alat volumetric

Harus dikalibrasi secara berkala

Mudah pecah dari bahan gelas

Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam

pengukuran kwantitatif

f Termometer

Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital

Kesalahan Termometer Digital

31

Ketidakpastian Termometer Digital

Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari

besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian

yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian

Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal

Faktor - Faktor Ketidakpastian

Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu

perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam

pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan

Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah

yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)

yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan

sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan

perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya

Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis

besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak

Ketidakpastian bersistem

Kesalahan kalibrasi

Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat

itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran

Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum

penunjuk alat ukur

Kesalahan komponen alat

Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering

dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat

yang bergerak

Paralaks

Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak

Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh

32

Frekuensi tegangan listrik

Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki

Landasan yang bergetar

Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur

Keterbatasan dari pengamat sendiri

Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam

menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua

golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan

yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan

Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang

menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi

merupakan kesalahan jenis ini

g Waterbath

Permasalahan

Pembersihan dan Perawatan

Thermostat

Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan

Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-

sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium

sesuai dengan petunjuk pabrik

Media pemanas dan Alat

Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya

kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi

dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih

(sabun deterjen yang biasa digunakan)

Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan

pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)

33

Uji Operasional

Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer

water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau

seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan

termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus

didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi

tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak

perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini

Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)

Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC

yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi

(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat

Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada

buku alat

Dokumentasi

Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam

bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang

terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse

but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi

Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian

dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan

deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat

h Pemanas Inkubator dan oven

pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama

di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan

reaksi dengan adanya pemanasan

Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya

cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah

terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan

Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang

dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah

34

pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam

besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita

bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu

Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur

Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk

mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan

i Mixer pengaduk

stirrer + heater

berbagai macam pengaduk magnet

Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu

dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah

alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan

dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika

listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil

35

ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang

asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk

menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk

(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan

ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert

pengaduk ultrasonic + heater

Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air

atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti

gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga

berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)

j Pelarut

Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari

suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan

komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut

zat yang dilarutkan dan zat padat

Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang

akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula

sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil

yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya

tidak tepat

36

Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam

bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk

kontak dengan komponen yang dilarutkan9

Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh

Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang

diinginkan

Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan

melarutkan ekstrak yang besar

Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair

pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi

Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang

besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi

Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara

kimia pada komponen bahan ekstraksi

Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat

karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan

distilasi dan rektifikasi

Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah

besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila

bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil

secara kimia dan fisik10

9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011

10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)

  • Terminologi Redoks
  • Sel Elektrokimia
  • Elektroda
Page 16: Teknologi Analisa Instrument 19 29

16

Elektroforesa

Prinsip Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada

suatu medan listrik Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik

tergantung pada muatan bentuk dan ukuran

Contoh Alat PCR Convensional

Cara Kerja

Densitometri

Prinsip Densitometri merupakan metode analisis instrumental yang didasarkan

pada interaksi radiasi elektromagnetik dengan analit yang merupakan bercak pada

Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Densitometri dimaksudkan untuk analisis

kuantitatif analit dengan kadar kecil yang sebelumnya dilakukan pemisahan

dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT)

Contoh Alat Densitometer

Cara Kerja Bercak dari Kromatografi Lapis Tipis diperiksa dengan

densitometer

17

l Isoelektrik focus

Prinsip Dalam gradien pH komponen-komponen sampel bermigrasi ke arah

anoda atau katoda ke nilai pH di mana biaya bersih adalah nol poin isoelektrik

mereka (PI)

Contoh Alat Alat Elektroforesis Protein

Cara Kerja

1 SIAPKAN gel

1 Untuk merumuskan solusi gel larutkan 4g urea dalam 3 ml H 2 O

+ 1ml ProtoGel Hangat untuk 37 deg C jika diperlukan De-gas

untuk 10 menit di bawah aspirasi

2 Tambahkan 150μl NP-40 deterjen dan ampholytes 04ml

campuran dan menyaring melalui filter 022m

3 Tambahkan 30μl 10 Amonium persulfat dan 3μl dari TEMED

Aduk rata dan tempat solusi dalam jarum suntik 10 ml dengan

jarum 22ga asalkan tabung gel

Masukkan jarum ke dalam tabung gel sampai mencapai bagian

bawah dan mengisi tabung menarik jarum dengan meningkatnya

kadar cairan Gunakan jarum untuk mengusir semua gelembung

Biarkan gel untuk polimerisasi selama minimal 2 jam

2 SIAPKAN SAMPEL

1 Untuk setiap gram jaringan tambahkan 15ml buffer sampel

9M Urea

4 NP-40

2 Ampholytes (pH 9-11)

2 Mercaptoethanol

pHgt 9 dengan NaOH

2 Menghomogenkan jika perlu Inkubasi pada suhu kamar selama 10

menit kemudian centrifuge selama 1 jam pada 100000 g Hapus

supernatan tanpa mengganggu pelet yang berisi bahan-bahan

cenderung menyumbat gel IEF

18

3 RUNNING

1 Isi tangki bawah dengan asam fosfat 01 Tempatkan gel dalam

aparatus dan mengisi tangki atas dengan NaOH 20mm Gunakan

alat suntik untuk mengusir semua gelembung dari dalam tabung

gel Setiap gelembung dalam tabung akan mendistorsi medan

listrik dan mencegah gel dari benar-benar fokus selama

menjalankan

2 Sampel disiapkan seperti di atas dapat dimuat oleh lapisan ke

bagian atas gel Jalankan pada 500-700V (tergantung pada

peralatan yang digunakan) untuk 16-24 jam Pada akhir

menjalankan menandai akhir atas gel masing-masing dengan

sejumlah kecil biru bromophenol

4 POST elektroforesis

Gel IEF mungkin coomassie ternoda tetapi yang paling sering mereka

dimuat ke HALAMAN SDS gel untuk analisis dimensi kedua

Mengekstrusi gel dengan menerapkan tekanan pada salah satu ujung

tabung dengan pipet atau jarum suntik sambil memegang ujung lain

melalui botol atau nampan Extruded gel dapat dibekukan pada -70 deg C

untuk analisa di kemudian hari

5 LOADING AN IEF GEL PADA Sebuah SLAB DIMENSI KEDUA

1 Tempatkan gel IEF dalam larutan 20 gliserol 4 SDS dan

250mm Tris -HCl pH 68 dengan 1 mercaptoethanol

ditambahkan hanya sebelum digunakan Menetaskan gel dalam

larutan selama 5-10 menit

2 Larutkan 01g agarosa dalam 20ml dari Tris-glisin-SDS penyangga

Panaskan sampai agarosa meleleh

Overlay gel dimensi kedua dengan 1-2 mm agarosa tempat gel dimensi pertama

atas agarosa berhati-hati tidak untuk menjebak setiap gelembung udara Overlay

gel dengan yang lain 1-2mm dari agarosa solusi dan menjalankan gel dimensi

kedua

19

m Kromatografi

Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu

Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam

dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan

melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase

diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan

bergerak lebih cepat

Contoh alat Kromatografi gas

Cara kerja

Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa

diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi

suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau

larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro

Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi

Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari

penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi

(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada

kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah

puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara

kwantitatif

n Spektrofotometri masa

Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian

memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge

ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil

senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa

(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi

Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M

memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau

parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang

membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena

20

M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron

yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya

(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)

Cara Kerja

Gambar cara kerja spektrofotometer masa

Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi

tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi

(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian

dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet

melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan

mengalami pembelokan yang bergantung pada

1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial

listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil

pembelokan

2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan

3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil

pembelokan

4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan

Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom

tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan

listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak

bermuatan (netral) tidak dibelokkan

Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa

21

1 Tahap pertama Ionisasi

Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut

supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya

membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak

pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu

bekerja hanya dengan ion positif

2 Tahap kedua Percepatan

Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang

sama

3 Tahap ketiga Pembelokan

Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan

yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan

semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan

positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf

pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan

semakin besar

4 Tahap keempat Pendeteksian

Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara

elektrik7

Diagram alat spektrometer massa

7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom

22

o ldquoScintilation Counterrdquo

Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)

dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di

antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa

organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair

Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari

antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier

dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel

bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel

dan pengukuran energi radiasi insiden8

Ilustrasi Cara Kerja

Gambar Scintilation Counter

Gambar Scintilation Counter

8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9

23

p Elektroforesa kafiler

Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal

tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-

partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)

Contoh alat Elektroforesa kafiler

Cara kerja

Proses Elektroforesis Kapiler

Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah

1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya

dari luar)

2 Dua buah elektroda

3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)

4 Detector (sinar UV)

5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya

24

Gambar Alat elektroforesis kapiler

Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan

untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang

mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic

mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)

vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)

Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah

Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan

jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara

kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler

tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang

pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang

25

ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan

adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk

menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees

panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa

tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat

q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir

Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak

jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti

seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan

alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa

tidak bersifat magnet

Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)

ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet

luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan

terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan

keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah

dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya

tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan

E = γhH2π(134)

H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ

tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk

proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)

Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan

perbedaan energi E yakni

E = hν (135)

inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi

(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi

(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)

26

II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum

a Bahan kimia

Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk

memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti

1 Perencanaan analisis

Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua

hal berikut ini

- Informasi analisis apa yang diperlukan

Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil

analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis

- Metode analisis yang harus digunakan

Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian

tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih

metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu

2 Pengambilan sampel (sampling)

Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara

representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara

keseluruhan tidak homogen

3 Persiapan sampel untuk analisis

4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan

sampel

Pengeringan sampel

Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel

dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel

Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash

110oC sampai mencapai berat konstan

Penimbangan atau pengukuran volume sampel

Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara

kuntitatif berat atau volume sampel

Pelarutan sampel

27

Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan

sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan

menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam

campuran) serta peleburan

5 Pemisahan senyawa pengganggu

Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau

senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif

karena adanya unsur atau senyawa pengganggu

Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel

yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan

unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah

ekstraksi pelarut dan kromatografi

6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui

Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar

unsursenyawa

7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis

Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan

perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk

memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume

sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran

Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan

ketelitiannya

Metode Dalam Analisis Kimia

Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional

maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut

Gravimetri

Titrasi (volumetri)

meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi

reduksi

Ekstraksi

Kromatogarfi

28

Elektro analisiskimia

meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri

Spektrofotometri

meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra

merah (IR) serapan atom

b Air

Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang

paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya

Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen

dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion

dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion

tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk

larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa

polar

Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya

akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air

ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal

sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan

minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang

Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen

nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya

tarik dan tolak antara air dan gas

Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan

melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam

kehidupan sehari-hari

Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air

dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita

karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair

Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup

rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius

hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal

29

Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel

bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat

melayang diatas permukaan air

Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel

seperti pada selulosa

Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan

adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu

kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa

dipakai untuk minum mandi dll

Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada

senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa

yang dapat menggantikan kedudukan air

c Penimbangan

Pengontrolan Timbangan

Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang

atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan

berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum

pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan

sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)

Penanganan Timbangan

Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-

waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika

menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur

temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda

hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan

Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo

harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi

Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga

timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus

melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan

ruang kerja

30

Membersihkan Timbangan

Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali

selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan

menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan

secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)

timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan

menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan

etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah

dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan

d Alat-alat gelas dan plastic

Permasalahan Alat-alat gelas

Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi

Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim

Permasalahan Alat-alat plastic

Tidak tahan panas dalam suhu tinggi

Susah dicuci

Sekali pakai disposible

Tidak Inert

e Alat-alat volumetric

Harus dikalibrasi secara berkala

Mudah pecah dari bahan gelas

Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam

pengukuran kwantitatif

f Termometer

Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital

Kesalahan Termometer Digital

31

Ketidakpastian Termometer Digital

Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari

besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian

yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian

Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal

Faktor - Faktor Ketidakpastian

Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu

perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam

pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan

Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah

yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)

yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan

sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan

perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya

Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis

besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak

Ketidakpastian bersistem

Kesalahan kalibrasi

Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat

itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran

Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum

penunjuk alat ukur

Kesalahan komponen alat

Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering

dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat

yang bergerak

Paralaks

Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak

Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh

32

Frekuensi tegangan listrik

Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki

Landasan yang bergetar

Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur

Keterbatasan dari pengamat sendiri

Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam

menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua

golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan

yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan

Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang

menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi

merupakan kesalahan jenis ini

g Waterbath

Permasalahan

Pembersihan dan Perawatan

Thermostat

Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan

Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-

sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium

sesuai dengan petunjuk pabrik

Media pemanas dan Alat

Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya

kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi

dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih

(sabun deterjen yang biasa digunakan)

Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan

pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)

33

Uji Operasional

Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer

water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau

seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan

termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus

didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi

tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak

perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini

Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)

Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC

yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi

(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat

Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada

buku alat

Dokumentasi

Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam

bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang

terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse

but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi

Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian

dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan

deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat

h Pemanas Inkubator dan oven

pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama

di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan

reaksi dengan adanya pemanasan

Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya

cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah

terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan

Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang

dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah

34

pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam

besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita

bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu

Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur

Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk

mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan

i Mixer pengaduk

stirrer + heater

berbagai macam pengaduk magnet

Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu

dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah

alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan

dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika

listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil

35

ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang

asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk

menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk

(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan

ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert

pengaduk ultrasonic + heater

Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air

atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti

gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga

berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)

j Pelarut

Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari

suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan

komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut

zat yang dilarutkan dan zat padat

Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang

akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula

sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil

yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya

tidak tepat

36

Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam

bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk

kontak dengan komponen yang dilarutkan9

Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh

Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang

diinginkan

Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan

melarutkan ekstrak yang besar

Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair

pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi

Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang

besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi

Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara

kimia pada komponen bahan ekstraksi

Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat

karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan

distilasi dan rektifikasi

Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah

besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila

bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil

secara kimia dan fisik10

9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011

10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)

  • Terminologi Redoks
  • Sel Elektrokimia
  • Elektroda
Page 17: Teknologi Analisa Instrument 19 29

17

l Isoelektrik focus

Prinsip Dalam gradien pH komponen-komponen sampel bermigrasi ke arah

anoda atau katoda ke nilai pH di mana biaya bersih adalah nol poin isoelektrik

mereka (PI)

Contoh Alat Alat Elektroforesis Protein

Cara Kerja

1 SIAPKAN gel

1 Untuk merumuskan solusi gel larutkan 4g urea dalam 3 ml H 2 O

+ 1ml ProtoGel Hangat untuk 37 deg C jika diperlukan De-gas

untuk 10 menit di bawah aspirasi

2 Tambahkan 150μl NP-40 deterjen dan ampholytes 04ml

campuran dan menyaring melalui filter 022m

3 Tambahkan 30μl 10 Amonium persulfat dan 3μl dari TEMED

Aduk rata dan tempat solusi dalam jarum suntik 10 ml dengan

jarum 22ga asalkan tabung gel

Masukkan jarum ke dalam tabung gel sampai mencapai bagian

bawah dan mengisi tabung menarik jarum dengan meningkatnya

kadar cairan Gunakan jarum untuk mengusir semua gelembung

Biarkan gel untuk polimerisasi selama minimal 2 jam

2 SIAPKAN SAMPEL

1 Untuk setiap gram jaringan tambahkan 15ml buffer sampel

9M Urea

4 NP-40

2 Ampholytes (pH 9-11)

2 Mercaptoethanol

pHgt 9 dengan NaOH

2 Menghomogenkan jika perlu Inkubasi pada suhu kamar selama 10

menit kemudian centrifuge selama 1 jam pada 100000 g Hapus

supernatan tanpa mengganggu pelet yang berisi bahan-bahan

cenderung menyumbat gel IEF

18

3 RUNNING

1 Isi tangki bawah dengan asam fosfat 01 Tempatkan gel dalam

aparatus dan mengisi tangki atas dengan NaOH 20mm Gunakan

alat suntik untuk mengusir semua gelembung dari dalam tabung

gel Setiap gelembung dalam tabung akan mendistorsi medan

listrik dan mencegah gel dari benar-benar fokus selama

menjalankan

2 Sampel disiapkan seperti di atas dapat dimuat oleh lapisan ke

bagian atas gel Jalankan pada 500-700V (tergantung pada

peralatan yang digunakan) untuk 16-24 jam Pada akhir

menjalankan menandai akhir atas gel masing-masing dengan

sejumlah kecil biru bromophenol

4 POST elektroforesis

Gel IEF mungkin coomassie ternoda tetapi yang paling sering mereka

dimuat ke HALAMAN SDS gel untuk analisis dimensi kedua

Mengekstrusi gel dengan menerapkan tekanan pada salah satu ujung

tabung dengan pipet atau jarum suntik sambil memegang ujung lain

melalui botol atau nampan Extruded gel dapat dibekukan pada -70 deg C

untuk analisa di kemudian hari

5 LOADING AN IEF GEL PADA Sebuah SLAB DIMENSI KEDUA

1 Tempatkan gel IEF dalam larutan 20 gliserol 4 SDS dan

250mm Tris -HCl pH 68 dengan 1 mercaptoethanol

ditambahkan hanya sebelum digunakan Menetaskan gel dalam

larutan selama 5-10 menit

2 Larutkan 01g agarosa dalam 20ml dari Tris-glisin-SDS penyangga

Panaskan sampai agarosa meleleh

Overlay gel dimensi kedua dengan 1-2 mm agarosa tempat gel dimensi pertama

atas agarosa berhati-hati tidak untuk menjebak setiap gelembung udara Overlay

gel dengan yang lain 1-2mm dari agarosa solusi dan menjalankan gel dimensi

kedua

19

m Kromatografi

Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu

Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam

dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan

melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase

diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan

bergerak lebih cepat

Contoh alat Kromatografi gas

Cara kerja

Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa

diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi

suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau

larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro

Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi

Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari

penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi

(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada

kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah

puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara

kwantitatif

n Spektrofotometri masa

Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian

memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge

ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil

senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa

(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi

Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M

memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau

parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang

membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena

20

M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron

yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya

(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)

Cara Kerja

Gambar cara kerja spektrofotometer masa

Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi

tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi

(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian

dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet

melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan

mengalami pembelokan yang bergantung pada

1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial

listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil

pembelokan

2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan

3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil

pembelokan

4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan

Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom

tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan

listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak

bermuatan (netral) tidak dibelokkan

Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa

21

1 Tahap pertama Ionisasi

Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut

supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya

membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak

pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu

bekerja hanya dengan ion positif

2 Tahap kedua Percepatan

Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang

sama

3 Tahap ketiga Pembelokan

Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan

yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan

semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan

positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf

pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan

semakin besar

4 Tahap keempat Pendeteksian

Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara

elektrik7

Diagram alat spektrometer massa

7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom

22

o ldquoScintilation Counterrdquo

Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)

dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di

antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa

organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair

Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari

antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier

dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel

bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel

dan pengukuran energi radiasi insiden8

Ilustrasi Cara Kerja

Gambar Scintilation Counter

Gambar Scintilation Counter

8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9

23

p Elektroforesa kafiler

Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal

tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-

partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)

Contoh alat Elektroforesa kafiler

Cara kerja

Proses Elektroforesis Kapiler

Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah

1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya

dari luar)

2 Dua buah elektroda

3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)

4 Detector (sinar UV)

5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya

24

Gambar Alat elektroforesis kapiler

Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan

untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang

mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic

mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)

vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)

Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah

Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan

jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara

kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler

tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang

pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang

25

ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan

adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk

menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees

panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa

tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat

q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir

Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak

jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti

seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan

alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa

tidak bersifat magnet

Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)

ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet

luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan

terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan

keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah

dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya

tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan

E = γhH2π(134)

H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ

tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk

proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)

Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan

perbedaan energi E yakni

E = hν (135)

inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi

(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi

(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)

26

II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum

a Bahan kimia

Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk

memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti

1 Perencanaan analisis

Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua

hal berikut ini

- Informasi analisis apa yang diperlukan

Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil

analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis

- Metode analisis yang harus digunakan

Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian

tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih

metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu

2 Pengambilan sampel (sampling)

Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara

representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara

keseluruhan tidak homogen

3 Persiapan sampel untuk analisis

4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan

sampel

Pengeringan sampel

Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel

dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel

Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash

110oC sampai mencapai berat konstan

Penimbangan atau pengukuran volume sampel

Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara

kuntitatif berat atau volume sampel

Pelarutan sampel

27

Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan

sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan

menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam

campuran) serta peleburan

5 Pemisahan senyawa pengganggu

Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau

senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif

karena adanya unsur atau senyawa pengganggu

Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel

yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan

unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah

ekstraksi pelarut dan kromatografi

6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui

Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar

unsursenyawa

7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis

Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan

perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk

memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume

sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran

Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan

ketelitiannya

Metode Dalam Analisis Kimia

Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional

maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut

Gravimetri

Titrasi (volumetri)

meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi

reduksi

Ekstraksi

Kromatogarfi

28

Elektro analisiskimia

meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri

Spektrofotometri

meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra

merah (IR) serapan atom

b Air

Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang

paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya

Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen

dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion

dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion

tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk

larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa

polar

Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya

akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air

ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal

sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan

minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang

Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen

nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya

tarik dan tolak antara air dan gas

Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan

melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam

kehidupan sehari-hari

Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air

dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita

karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair

Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup

rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius

hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal

29

Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel

bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat

melayang diatas permukaan air

Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel

seperti pada selulosa

Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan

adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu

kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa

dipakai untuk minum mandi dll

Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada

senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa

yang dapat menggantikan kedudukan air

c Penimbangan

Pengontrolan Timbangan

Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang

atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan

berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum

pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan

sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)

Penanganan Timbangan

Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-

waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika

menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur

temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda

hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan

Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo

harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi

Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga

timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus

melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan

ruang kerja

30

Membersihkan Timbangan

Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali

selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan

menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan

secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)

timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan

menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan

etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah

dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan

d Alat-alat gelas dan plastic

Permasalahan Alat-alat gelas

Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi

Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim

Permasalahan Alat-alat plastic

Tidak tahan panas dalam suhu tinggi

Susah dicuci

Sekali pakai disposible

Tidak Inert

e Alat-alat volumetric

Harus dikalibrasi secara berkala

Mudah pecah dari bahan gelas

Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam

pengukuran kwantitatif

f Termometer

Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital

Kesalahan Termometer Digital

31

Ketidakpastian Termometer Digital

Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari

besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian

yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian

Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal

Faktor - Faktor Ketidakpastian

Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu

perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam

pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan

Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah

yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)

yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan

sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan

perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya

Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis

besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak

Ketidakpastian bersistem

Kesalahan kalibrasi

Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat

itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran

Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum

penunjuk alat ukur

Kesalahan komponen alat

Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering

dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat

yang bergerak

Paralaks

Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak

Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh

32

Frekuensi tegangan listrik

Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki

Landasan yang bergetar

Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur

Keterbatasan dari pengamat sendiri

Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam

menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua

golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan

yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan

Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang

menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi

merupakan kesalahan jenis ini

g Waterbath

Permasalahan

Pembersihan dan Perawatan

Thermostat

Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan

Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-

sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium

sesuai dengan petunjuk pabrik

Media pemanas dan Alat

Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya

kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi

dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih

(sabun deterjen yang biasa digunakan)

Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan

pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)

33

Uji Operasional

Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer

water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau

seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan

termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus

didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi

tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak

perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini

Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)

Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC

yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi

(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat

Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada

buku alat

Dokumentasi

Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam

bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang

terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse

but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi

Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian

dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan

deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat

h Pemanas Inkubator dan oven

pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama

di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan

reaksi dengan adanya pemanasan

Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya

cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah

terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan

Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang

dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah

34

pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam

besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita

bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu

Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur

Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk

mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan

i Mixer pengaduk

stirrer + heater

berbagai macam pengaduk magnet

Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu

dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah

alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan

dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika

listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil

35

ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang

asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk

menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk

(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan

ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert

pengaduk ultrasonic + heater

Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air

atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti

gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga

berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)

j Pelarut

Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari

suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan

komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut

zat yang dilarutkan dan zat padat

Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang

akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula

sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil

yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya

tidak tepat

36

Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam

bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk

kontak dengan komponen yang dilarutkan9

Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh

Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang

diinginkan

Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan

melarutkan ekstrak yang besar

Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair

pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi

Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang

besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi

Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara

kimia pada komponen bahan ekstraksi

Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat

karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan

distilasi dan rektifikasi

Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah

besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila

bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil

secara kimia dan fisik10

9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011

10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)

  • Terminologi Redoks
  • Sel Elektrokimia
  • Elektroda
Page 18: Teknologi Analisa Instrument 19 29

18

3 RUNNING

1 Isi tangki bawah dengan asam fosfat 01 Tempatkan gel dalam

aparatus dan mengisi tangki atas dengan NaOH 20mm Gunakan

alat suntik untuk mengusir semua gelembung dari dalam tabung

gel Setiap gelembung dalam tabung akan mendistorsi medan

listrik dan mencegah gel dari benar-benar fokus selama

menjalankan

2 Sampel disiapkan seperti di atas dapat dimuat oleh lapisan ke

bagian atas gel Jalankan pada 500-700V (tergantung pada

peralatan yang digunakan) untuk 16-24 jam Pada akhir

menjalankan menandai akhir atas gel masing-masing dengan

sejumlah kecil biru bromophenol

4 POST elektroforesis

Gel IEF mungkin coomassie ternoda tetapi yang paling sering mereka

dimuat ke HALAMAN SDS gel untuk analisis dimensi kedua

Mengekstrusi gel dengan menerapkan tekanan pada salah satu ujung

tabung dengan pipet atau jarum suntik sambil memegang ujung lain

melalui botol atau nampan Extruded gel dapat dibekukan pada -70 deg C

untuk analisa di kemudian hari

5 LOADING AN IEF GEL PADA Sebuah SLAB DIMENSI KEDUA

1 Tempatkan gel IEF dalam larutan 20 gliserol 4 SDS dan

250mm Tris -HCl pH 68 dengan 1 mercaptoethanol

ditambahkan hanya sebelum digunakan Menetaskan gel dalam

larutan selama 5-10 menit

2 Larutkan 01g agarosa dalam 20ml dari Tris-glisin-SDS penyangga

Panaskan sampai agarosa meleleh

Overlay gel dimensi kedua dengan 1-2 mm agarosa tempat gel dimensi pertama

atas agarosa berhati-hati tidak untuk menjebak setiap gelembung udara Overlay

gel dengan yang lain 1-2mm dari agarosa solusi dan menjalankan gel dimensi

kedua

19

m Kromatografi

Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu

Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam

dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan

melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase

diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan

bergerak lebih cepat

Contoh alat Kromatografi gas

Cara kerja

Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa

diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi

suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau

larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro

Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi

Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari

penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi

(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada

kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah

puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara

kwantitatif

n Spektrofotometri masa

Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian

memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge

ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil

senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa

(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi

Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M

memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau

parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang

membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena

20

M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron

yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya

(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)

Cara Kerja

Gambar cara kerja spektrofotometer masa

Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi

tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi

(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian

dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet

melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan

mengalami pembelokan yang bergantung pada

1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial

listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil

pembelokan

2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan

3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil

pembelokan

4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan

Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom

tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan

listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak

bermuatan (netral) tidak dibelokkan

Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa

21

1 Tahap pertama Ionisasi

Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut

supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya

membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak

pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu

bekerja hanya dengan ion positif

2 Tahap kedua Percepatan

Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang

sama

3 Tahap ketiga Pembelokan

Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan

yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan

semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan

positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf

pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan

semakin besar

4 Tahap keempat Pendeteksian

Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara

elektrik7

Diagram alat spektrometer massa

7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom

22

o ldquoScintilation Counterrdquo

Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)

dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di

antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa

organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair

Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari

antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier

dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel

bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel

dan pengukuran energi radiasi insiden8

Ilustrasi Cara Kerja

Gambar Scintilation Counter

Gambar Scintilation Counter

8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9

23

p Elektroforesa kafiler

Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal

tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-

partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)

Contoh alat Elektroforesa kafiler

Cara kerja

Proses Elektroforesis Kapiler

Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah

1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya

dari luar)

2 Dua buah elektroda

3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)

4 Detector (sinar UV)

5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya

24

Gambar Alat elektroforesis kapiler

Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan

untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang

mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic

mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)

vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)

Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah

Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan

jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara

kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler

tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang

pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang

25

ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan

adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk

menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees

panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa

tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat

q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir

Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak

jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti

seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan

alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa

tidak bersifat magnet

Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)

ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet

luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan

terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan

keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah

dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya

tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan

E = γhH2π(134)

H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ

tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk

proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)

Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan

perbedaan energi E yakni

E = hν (135)

inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi

(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi

(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)

26

II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum

a Bahan kimia

Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk

memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti

1 Perencanaan analisis

Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua

hal berikut ini

- Informasi analisis apa yang diperlukan

Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil

analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis

- Metode analisis yang harus digunakan

Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian

tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih

metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu

2 Pengambilan sampel (sampling)

Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara

representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara

keseluruhan tidak homogen

3 Persiapan sampel untuk analisis

4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan

sampel

Pengeringan sampel

Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel

dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel

Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash

110oC sampai mencapai berat konstan

Penimbangan atau pengukuran volume sampel

Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara

kuntitatif berat atau volume sampel

Pelarutan sampel

27

Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan

sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan

menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam

campuran) serta peleburan

5 Pemisahan senyawa pengganggu

Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau

senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif

karena adanya unsur atau senyawa pengganggu

Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel

yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan

unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah

ekstraksi pelarut dan kromatografi

6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui

Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar

unsursenyawa

7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis

Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan

perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk

memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume

sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran

Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan

ketelitiannya

Metode Dalam Analisis Kimia

Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional

maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut

Gravimetri

Titrasi (volumetri)

meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi

reduksi

Ekstraksi

Kromatogarfi

28

Elektro analisiskimia

meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri

Spektrofotometri

meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra

merah (IR) serapan atom

b Air

Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang

paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya

Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen

dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion

dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion

tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk

larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa

polar

Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya

akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air

ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal

sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan

minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang

Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen

nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya

tarik dan tolak antara air dan gas

Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan

melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam

kehidupan sehari-hari

Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air

dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita

karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair

Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup

rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius

hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal

29

Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel

bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat

melayang diatas permukaan air

Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel

seperti pada selulosa

Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan

adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu

kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa

dipakai untuk minum mandi dll

Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada

senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa

yang dapat menggantikan kedudukan air

c Penimbangan

Pengontrolan Timbangan

Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang

atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan

berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum

pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan

sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)

Penanganan Timbangan

Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-

waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika

menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur

temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda

hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan

Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo

harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi

Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga

timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus

melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan

ruang kerja

30

Membersihkan Timbangan

Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali

selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan

menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan

secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)

timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan

menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan

etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah

dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan

d Alat-alat gelas dan plastic

Permasalahan Alat-alat gelas

Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi

Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim

Permasalahan Alat-alat plastic

Tidak tahan panas dalam suhu tinggi

Susah dicuci

Sekali pakai disposible

Tidak Inert

e Alat-alat volumetric

Harus dikalibrasi secara berkala

Mudah pecah dari bahan gelas

Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam

pengukuran kwantitatif

f Termometer

Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital

Kesalahan Termometer Digital

31

Ketidakpastian Termometer Digital

Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari

besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian

yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian

Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal

Faktor - Faktor Ketidakpastian

Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu

perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam

pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan

Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah

yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)

yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan

sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan

perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya

Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis

besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak

Ketidakpastian bersistem

Kesalahan kalibrasi

Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat

itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran

Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum

penunjuk alat ukur

Kesalahan komponen alat

Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering

dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat

yang bergerak

Paralaks

Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak

Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh

32

Frekuensi tegangan listrik

Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki

Landasan yang bergetar

Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur

Keterbatasan dari pengamat sendiri

Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam

menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua

golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan

yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan

Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang

menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi

merupakan kesalahan jenis ini

g Waterbath

Permasalahan

Pembersihan dan Perawatan

Thermostat

Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan

Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-

sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium

sesuai dengan petunjuk pabrik

Media pemanas dan Alat

Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya

kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi

dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih

(sabun deterjen yang biasa digunakan)

Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan

pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)

33

Uji Operasional

Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer

water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau

seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan

termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus

didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi

tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak

perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini

Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)

Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC

yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi

(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat

Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada

buku alat

Dokumentasi

Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam

bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang

terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse

but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi

Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian

dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan

deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat

h Pemanas Inkubator dan oven

pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama

di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan

reaksi dengan adanya pemanasan

Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya

cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah

terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan

Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang

dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah

34

pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam

besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita

bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu

Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur

Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk

mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan

i Mixer pengaduk

stirrer + heater

berbagai macam pengaduk magnet

Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu

dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah

alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan

dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika

listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil

35

ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang

asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk

menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk

(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan

ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert

pengaduk ultrasonic + heater

Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air

atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti

gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga

berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)

j Pelarut

Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari

suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan

komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut

zat yang dilarutkan dan zat padat

Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang

akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula

sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil

yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya

tidak tepat

36

Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam

bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk

kontak dengan komponen yang dilarutkan9

Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh

Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang

diinginkan

Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan

melarutkan ekstrak yang besar

Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair

pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi

Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang

besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi

Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara

kimia pada komponen bahan ekstraksi

Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat

karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan

distilasi dan rektifikasi

Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah

besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila

bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil

secara kimia dan fisik10

9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011

10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)

  • Terminologi Redoks
  • Sel Elektrokimia
  • Elektroda
Page 19: Teknologi Analisa Instrument 19 29

19

m Kromatografi

Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu

Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam

dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan

melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase

diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan

bergerak lebih cepat

Contoh alat Kromatografi gas

Cara kerja

Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa

diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi

suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau

larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro

Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi

Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari

penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi

(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada

kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah

puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara

kwantitatif

n Spektrofotometri masa

Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian

memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge

ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil

senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa

(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi

Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M

memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau

parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang

membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena

20

M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron

yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya

(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)

Cara Kerja

Gambar cara kerja spektrofotometer masa

Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi

tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi

(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian

dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet

melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan

mengalami pembelokan yang bergantung pada

1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial

listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil

pembelokan

2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan

3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil

pembelokan

4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan

Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom

tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan

listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak

bermuatan (netral) tidak dibelokkan

Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa

21

1 Tahap pertama Ionisasi

Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut

supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya

membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak

pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu

bekerja hanya dengan ion positif

2 Tahap kedua Percepatan

Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang

sama

3 Tahap ketiga Pembelokan

Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan

yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan

semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan

positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf

pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan

semakin besar

4 Tahap keempat Pendeteksian

Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara

elektrik7

Diagram alat spektrometer massa

7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom

22

o ldquoScintilation Counterrdquo

Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)

dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di

antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa

organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair

Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari

antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier

dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel

bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel

dan pengukuran energi radiasi insiden8

Ilustrasi Cara Kerja

Gambar Scintilation Counter

Gambar Scintilation Counter

8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9

23

p Elektroforesa kafiler

Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal

tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-

partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)

Contoh alat Elektroforesa kafiler

Cara kerja

Proses Elektroforesis Kapiler

Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah

1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya

dari luar)

2 Dua buah elektroda

3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)

4 Detector (sinar UV)

5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya

24

Gambar Alat elektroforesis kapiler

Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan

untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang

mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic

mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)

vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)

Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah

Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan

jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara

kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler

tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang

pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang

25

ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan

adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk

menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees

panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa

tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat

q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir

Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak

jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti

seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan

alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa

tidak bersifat magnet

Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)

ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet

luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan

terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan

keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah

dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya

tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan

E = γhH2π(134)

H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ

tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk

proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)

Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan

perbedaan energi E yakni

E = hν (135)

inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi

(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi

(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)

26

II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum

a Bahan kimia

Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk

memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti

1 Perencanaan analisis

Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua

hal berikut ini

- Informasi analisis apa yang diperlukan

Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil

analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis

- Metode analisis yang harus digunakan

Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian

tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih

metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu

2 Pengambilan sampel (sampling)

Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara

representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara

keseluruhan tidak homogen

3 Persiapan sampel untuk analisis

4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan

sampel

Pengeringan sampel

Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel

dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel

Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash

110oC sampai mencapai berat konstan

Penimbangan atau pengukuran volume sampel

Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara

kuntitatif berat atau volume sampel

Pelarutan sampel

27

Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan

sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan

menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam

campuran) serta peleburan

5 Pemisahan senyawa pengganggu

Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau

senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif

karena adanya unsur atau senyawa pengganggu

Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel

yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan

unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah

ekstraksi pelarut dan kromatografi

6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui

Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar

unsursenyawa

7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis

Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan

perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk

memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume

sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran

Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan

ketelitiannya

Metode Dalam Analisis Kimia

Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional

maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut

Gravimetri

Titrasi (volumetri)

meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi

reduksi

Ekstraksi

Kromatogarfi

28

Elektro analisiskimia

meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri

Spektrofotometri

meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra

merah (IR) serapan atom

b Air

Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang

paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya

Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen

dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion

dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion

tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk

larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa

polar

Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya

akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air

ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal

sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan

minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang

Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen

nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya

tarik dan tolak antara air dan gas

Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan

melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam

kehidupan sehari-hari

Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air

dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita

karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair

Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup

rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius

hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal

29

Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel

bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat

melayang diatas permukaan air

Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel

seperti pada selulosa

Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan

adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu

kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa

dipakai untuk minum mandi dll

Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada

senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa

yang dapat menggantikan kedudukan air

c Penimbangan

Pengontrolan Timbangan

Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang

atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan

berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum

pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan

sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)

Penanganan Timbangan

Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-

waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika

menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur

temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda

hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan

Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo

harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi

Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga

timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus

melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan

ruang kerja

30

Membersihkan Timbangan

Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali

selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan

menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan

secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)

timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan

menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan

etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah

dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan

d Alat-alat gelas dan plastic

Permasalahan Alat-alat gelas

Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi

Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim

Permasalahan Alat-alat plastic

Tidak tahan panas dalam suhu tinggi

Susah dicuci

Sekali pakai disposible

Tidak Inert

e Alat-alat volumetric

Harus dikalibrasi secara berkala

Mudah pecah dari bahan gelas

Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam

pengukuran kwantitatif

f Termometer

Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital

Kesalahan Termometer Digital

31

Ketidakpastian Termometer Digital

Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari

besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian

yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian

Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal

Faktor - Faktor Ketidakpastian

Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu

perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam

pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan

Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah

yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)

yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan

sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan

perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya

Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis

besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak

Ketidakpastian bersistem

Kesalahan kalibrasi

Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat

itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran

Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum

penunjuk alat ukur

Kesalahan komponen alat

Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering

dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat

yang bergerak

Paralaks

Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak

Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh

32

Frekuensi tegangan listrik

Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki

Landasan yang bergetar

Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur

Keterbatasan dari pengamat sendiri

Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam

menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua

golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan

yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan

Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang

menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi

merupakan kesalahan jenis ini

g Waterbath

Permasalahan

Pembersihan dan Perawatan

Thermostat

Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan

Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-

sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium

sesuai dengan petunjuk pabrik

Media pemanas dan Alat

Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya

kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi

dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih

(sabun deterjen yang biasa digunakan)

Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan

pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)

33

Uji Operasional

Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer

water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau

seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan

termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus

didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi

tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak

perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini

Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)

Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC

yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi

(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat

Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada

buku alat

Dokumentasi

Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam

bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang

terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse

but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi

Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian

dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan

deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat

h Pemanas Inkubator dan oven

pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama

di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan

reaksi dengan adanya pemanasan

Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya

cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah

terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan

Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang

dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah

34

pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam

besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita

bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu

Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur

Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk

mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan

i Mixer pengaduk

stirrer + heater

berbagai macam pengaduk magnet

Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu

dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah

alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan

dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika

listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil

35

ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang

asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk

menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk

(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan

ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert

pengaduk ultrasonic + heater

Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air

atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti

gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga

berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)

j Pelarut

Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari

suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan

komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut

zat yang dilarutkan dan zat padat

Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang

akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula

sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil

yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya

tidak tepat

36

Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam

bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk

kontak dengan komponen yang dilarutkan9

Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh

Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang

diinginkan

Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan

melarutkan ekstrak yang besar

Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair

pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi

Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang

besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi

Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara

kimia pada komponen bahan ekstraksi

Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat

karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan

distilasi dan rektifikasi

Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah

besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila

bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil

secara kimia dan fisik10

9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011

10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)

  • Terminologi Redoks
  • Sel Elektrokimia
  • Elektroda
Page 20: Teknologi Analisa Instrument 19 29

20

M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron

yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya

(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)

Cara Kerja

Gambar cara kerja spektrofotometer masa

Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi

tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi

(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian

dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet

melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan

mengalami pembelokan yang bergantung pada

1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial

listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil

pembelokan

2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan

3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil

pembelokan

4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan

Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom

tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan

listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak

bermuatan (netral) tidak dibelokkan

Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa

21

1 Tahap pertama Ionisasi

Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut

supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya

membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak

pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu

bekerja hanya dengan ion positif

2 Tahap kedua Percepatan

Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang

sama

3 Tahap ketiga Pembelokan

Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan

yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan

semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan

positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf

pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan

semakin besar

4 Tahap keempat Pendeteksian

Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara

elektrik7

Diagram alat spektrometer massa

7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom

22

o ldquoScintilation Counterrdquo

Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)

dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di

antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa

organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair

Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari

antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier

dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel

bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel

dan pengukuran energi radiasi insiden8

Ilustrasi Cara Kerja

Gambar Scintilation Counter

Gambar Scintilation Counter

8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9

23

p Elektroforesa kafiler

Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal

tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-

partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)

Contoh alat Elektroforesa kafiler

Cara kerja

Proses Elektroforesis Kapiler

Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah

1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya

dari luar)

2 Dua buah elektroda

3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)

4 Detector (sinar UV)

5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya

24

Gambar Alat elektroforesis kapiler

Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan

untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang

mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic

mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)

vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)

Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah

Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan

jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara

kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler

tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang

pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang

25

ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan

adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk

menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees

panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa

tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat

q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir

Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak

jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti

seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan

alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa

tidak bersifat magnet

Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)

ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet

luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan

terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan

keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah

dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya

tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan

E = γhH2π(134)

H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ

tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk

proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)

Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan

perbedaan energi E yakni

E = hν (135)

inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi

(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi

(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)

26

II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum

a Bahan kimia

Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk

memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti

1 Perencanaan analisis

Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua

hal berikut ini

- Informasi analisis apa yang diperlukan

Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil

analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis

- Metode analisis yang harus digunakan

Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian

tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih

metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu

2 Pengambilan sampel (sampling)

Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara

representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara

keseluruhan tidak homogen

3 Persiapan sampel untuk analisis

4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan

sampel

Pengeringan sampel

Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel

dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel

Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash

110oC sampai mencapai berat konstan

Penimbangan atau pengukuran volume sampel

Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara

kuntitatif berat atau volume sampel

Pelarutan sampel

27

Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan

sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan

menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam

campuran) serta peleburan

5 Pemisahan senyawa pengganggu

Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau

senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif

karena adanya unsur atau senyawa pengganggu

Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel

yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan

unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah

ekstraksi pelarut dan kromatografi

6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui

Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar

unsursenyawa

7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis

Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan

perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk

memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume

sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran

Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan

ketelitiannya

Metode Dalam Analisis Kimia

Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional

maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut

Gravimetri

Titrasi (volumetri)

meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi

reduksi

Ekstraksi

Kromatogarfi

28

Elektro analisiskimia

meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri

Spektrofotometri

meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra

merah (IR) serapan atom

b Air

Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang

paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya

Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen

dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion

dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion

tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk

larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa

polar

Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya

akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air

ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal

sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan

minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang

Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen

nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya

tarik dan tolak antara air dan gas

Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan

melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam

kehidupan sehari-hari

Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air

dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita

karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair

Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup

rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius

hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal

29

Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel

bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat

melayang diatas permukaan air

Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel

seperti pada selulosa

Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan

adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu

kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa

dipakai untuk minum mandi dll

Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada

senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa

yang dapat menggantikan kedudukan air

c Penimbangan

Pengontrolan Timbangan

Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang

atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan

berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum

pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan

sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)

Penanganan Timbangan

Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-

waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika

menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur

temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda

hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan

Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo

harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi

Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga

timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus

melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan

ruang kerja

30

Membersihkan Timbangan

Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali

selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan

menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan

secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)

timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan

menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan

etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah

dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan

d Alat-alat gelas dan plastic

Permasalahan Alat-alat gelas

Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi

Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim

Permasalahan Alat-alat plastic

Tidak tahan panas dalam suhu tinggi

Susah dicuci

Sekali pakai disposible

Tidak Inert

e Alat-alat volumetric

Harus dikalibrasi secara berkala

Mudah pecah dari bahan gelas

Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam

pengukuran kwantitatif

f Termometer

Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital

Kesalahan Termometer Digital

31

Ketidakpastian Termometer Digital

Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari

besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian

yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian

Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal

Faktor - Faktor Ketidakpastian

Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu

perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam

pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan

Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah

yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)

yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan

sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan

perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya

Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis

besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak

Ketidakpastian bersistem

Kesalahan kalibrasi

Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat

itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran

Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum

penunjuk alat ukur

Kesalahan komponen alat

Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering

dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat

yang bergerak

Paralaks

Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak

Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh

32

Frekuensi tegangan listrik

Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki

Landasan yang bergetar

Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur

Keterbatasan dari pengamat sendiri

Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam

menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua

golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan

yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan

Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang

menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi

merupakan kesalahan jenis ini

g Waterbath

Permasalahan

Pembersihan dan Perawatan

Thermostat

Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan

Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-

sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium

sesuai dengan petunjuk pabrik

Media pemanas dan Alat

Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya

kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi

dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih

(sabun deterjen yang biasa digunakan)

Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan

pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)

33

Uji Operasional

Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer

water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau

seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan

termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus

didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi

tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak

perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini

Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)

Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC

yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi

(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat

Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada

buku alat

Dokumentasi

Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam

bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang

terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse

but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi

Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian

dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan

deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat

h Pemanas Inkubator dan oven

pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama

di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan

reaksi dengan adanya pemanasan

Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya

cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah

terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan

Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang

dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah

34

pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam

besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita

bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu

Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur

Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk

mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan

i Mixer pengaduk

stirrer + heater

berbagai macam pengaduk magnet

Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu

dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah

alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan

dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika

listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil

35

ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang

asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk

menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk

(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan

ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert

pengaduk ultrasonic + heater

Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air

atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti

gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga

berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)

j Pelarut

Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari

suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan

komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut

zat yang dilarutkan dan zat padat

Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang

akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula

sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil

yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya

tidak tepat

36

Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam

bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk

kontak dengan komponen yang dilarutkan9

Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh

Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang

diinginkan

Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan

melarutkan ekstrak yang besar

Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair

pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi

Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang

besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi

Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara

kimia pada komponen bahan ekstraksi

Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat

karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan

distilasi dan rektifikasi

Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah

besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila

bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil

secara kimia dan fisik10

9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011

10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)

  • Terminologi Redoks
  • Sel Elektrokimia
  • Elektroda
Page 21: Teknologi Analisa Instrument 19 29

21

1 Tahap pertama Ionisasi

Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut

supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya

membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak

pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu

bekerja hanya dengan ion positif

2 Tahap kedua Percepatan

Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang

sama

3 Tahap ketiga Pembelokan

Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan

yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan

semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan

positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf

pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan

semakin besar

4 Tahap keempat Pendeteksian

Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara

elektrik7

Diagram alat spektrometer massa

7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom

22

o ldquoScintilation Counterrdquo

Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)

dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di

antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa

organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair

Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari

antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier

dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel

bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel

dan pengukuran energi radiasi insiden8

Ilustrasi Cara Kerja

Gambar Scintilation Counter

Gambar Scintilation Counter

8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9

23

p Elektroforesa kafiler

Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal

tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-

partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)

Contoh alat Elektroforesa kafiler

Cara kerja

Proses Elektroforesis Kapiler

Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah

1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya

dari luar)

2 Dua buah elektroda

3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)

4 Detector (sinar UV)

5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya

24

Gambar Alat elektroforesis kapiler

Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan

untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang

mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic

mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)

vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)

Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah

Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan

jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara

kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler

tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang

pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang

25

ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan

adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk

menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees

panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa

tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat

q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir

Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak

jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti

seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan

alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa

tidak bersifat magnet

Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)

ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet

luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan

terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan

keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah

dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya

tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan

E = γhH2π(134)

H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ

tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk

proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)

Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan

perbedaan energi E yakni

E = hν (135)

inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi

(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi

(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)

26

II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum

a Bahan kimia

Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk

memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti

1 Perencanaan analisis

Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua

hal berikut ini

- Informasi analisis apa yang diperlukan

Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil

analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis

- Metode analisis yang harus digunakan

Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian

tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih

metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu

2 Pengambilan sampel (sampling)

Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara

representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara

keseluruhan tidak homogen

3 Persiapan sampel untuk analisis

4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan

sampel

Pengeringan sampel

Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel

dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel

Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash

110oC sampai mencapai berat konstan

Penimbangan atau pengukuran volume sampel

Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara

kuntitatif berat atau volume sampel

Pelarutan sampel

27

Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan

sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan

menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam

campuran) serta peleburan

5 Pemisahan senyawa pengganggu

Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau

senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif

karena adanya unsur atau senyawa pengganggu

Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel

yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan

unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah

ekstraksi pelarut dan kromatografi

6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui

Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar

unsursenyawa

7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis

Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan

perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk

memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume

sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran

Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan

ketelitiannya

Metode Dalam Analisis Kimia

Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional

maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut

Gravimetri

Titrasi (volumetri)

meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi

reduksi

Ekstraksi

Kromatogarfi

28

Elektro analisiskimia

meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri

Spektrofotometri

meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra

merah (IR) serapan atom

b Air

Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang

paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya

Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen

dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion

dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion

tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk

larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa

polar

Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya

akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air

ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal

sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan

minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang

Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen

nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya

tarik dan tolak antara air dan gas

Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan

melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam

kehidupan sehari-hari

Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air

dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita

karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair

Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup

rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius

hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal

29

Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel

bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat

melayang diatas permukaan air

Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel

seperti pada selulosa

Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan

adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu

kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa

dipakai untuk minum mandi dll

Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada

senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa

yang dapat menggantikan kedudukan air

c Penimbangan

Pengontrolan Timbangan

Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang

atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan

berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum

pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan

sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)

Penanganan Timbangan

Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-

waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika

menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur

temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda

hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan

Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo

harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi

Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga

timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus

melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan

ruang kerja

30

Membersihkan Timbangan

Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali

selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan

menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan

secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)

timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan

menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan

etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah

dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan

d Alat-alat gelas dan plastic

Permasalahan Alat-alat gelas

Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi

Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim

Permasalahan Alat-alat plastic

Tidak tahan panas dalam suhu tinggi

Susah dicuci

Sekali pakai disposible

Tidak Inert

e Alat-alat volumetric

Harus dikalibrasi secara berkala

Mudah pecah dari bahan gelas

Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam

pengukuran kwantitatif

f Termometer

Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital

Kesalahan Termometer Digital

31

Ketidakpastian Termometer Digital

Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari

besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian

yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian

Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal

Faktor - Faktor Ketidakpastian

Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu

perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam

pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan

Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah

yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)

yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan

sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan

perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya

Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis

besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak

Ketidakpastian bersistem

Kesalahan kalibrasi

Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat

itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran

Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum

penunjuk alat ukur

Kesalahan komponen alat

Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering

dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat

yang bergerak

Paralaks

Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak

Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh

32

Frekuensi tegangan listrik

Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki

Landasan yang bergetar

Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur

Keterbatasan dari pengamat sendiri

Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam

menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua

golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan

yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan

Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang

menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi

merupakan kesalahan jenis ini

g Waterbath

Permasalahan

Pembersihan dan Perawatan

Thermostat

Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan

Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-

sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium

sesuai dengan petunjuk pabrik

Media pemanas dan Alat

Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya

kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi

dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih

(sabun deterjen yang biasa digunakan)

Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan

pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)

33

Uji Operasional

Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer

water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau

seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan

termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus

didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi

tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak

perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini

Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)

Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC

yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi

(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat

Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada

buku alat

Dokumentasi

Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam

bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang

terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse

but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi

Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian

dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan

deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat

h Pemanas Inkubator dan oven

pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama

di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan

reaksi dengan adanya pemanasan

Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya

cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah

terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan

Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang

dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah

34

pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam

besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita

bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu

Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur

Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk

mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan

i Mixer pengaduk

stirrer + heater

berbagai macam pengaduk magnet

Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu

dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah

alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan

dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika

listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil

35

ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang

asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk

menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk

(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan

ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert

pengaduk ultrasonic + heater

Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air

atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti

gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga

berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)

j Pelarut

Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari

suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan

komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut

zat yang dilarutkan dan zat padat

Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang

akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula

sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil

yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya

tidak tepat

36

Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam

bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk

kontak dengan komponen yang dilarutkan9

Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh

Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang

diinginkan

Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan

melarutkan ekstrak yang besar

Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair

pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi

Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang

besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi

Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara

kimia pada komponen bahan ekstraksi

Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat

karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan

distilasi dan rektifikasi

Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah

besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila

bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil

secara kimia dan fisik10

9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011

10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)

  • Terminologi Redoks
  • Sel Elektrokimia
  • Elektroda
Page 22: Teknologi Analisa Instrument 19 29

22

o ldquoScintilation Counterrdquo

Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)

dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di

antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa

organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair

Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari

antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier

dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel

bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel

dan pengukuran energi radiasi insiden8

Ilustrasi Cara Kerja

Gambar Scintilation Counter

Gambar Scintilation Counter

8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9

23

p Elektroforesa kafiler

Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal

tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-

partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)

Contoh alat Elektroforesa kafiler

Cara kerja

Proses Elektroforesis Kapiler

Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah

1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya

dari luar)

2 Dua buah elektroda

3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)

4 Detector (sinar UV)

5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya

24

Gambar Alat elektroforesis kapiler

Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan

untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang

mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic

mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)

vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)

Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah

Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan

jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara

kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler

tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang

pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang

25

ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan

adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk

menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees

panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa

tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat

q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir

Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak

jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti

seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan

alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa

tidak bersifat magnet

Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)

ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet

luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan

terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan

keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah

dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya

tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan

E = γhH2π(134)

H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ

tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk

proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)

Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan

perbedaan energi E yakni

E = hν (135)

inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi

(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi

(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)

26

II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum

a Bahan kimia

Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk

memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti

1 Perencanaan analisis

Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua

hal berikut ini

- Informasi analisis apa yang diperlukan

Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil

analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis

- Metode analisis yang harus digunakan

Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian

tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih

metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu

2 Pengambilan sampel (sampling)

Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara

representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara

keseluruhan tidak homogen

3 Persiapan sampel untuk analisis

4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan

sampel

Pengeringan sampel

Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel

dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel

Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash

110oC sampai mencapai berat konstan

Penimbangan atau pengukuran volume sampel

Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara

kuntitatif berat atau volume sampel

Pelarutan sampel

27

Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan

sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan

menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam

campuran) serta peleburan

5 Pemisahan senyawa pengganggu

Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau

senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif

karena adanya unsur atau senyawa pengganggu

Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel

yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan

unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah

ekstraksi pelarut dan kromatografi

6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui

Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar

unsursenyawa

7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis

Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan

perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk

memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume

sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran

Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan

ketelitiannya

Metode Dalam Analisis Kimia

Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional

maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut

Gravimetri

Titrasi (volumetri)

meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi

reduksi

Ekstraksi

Kromatogarfi

28

Elektro analisiskimia

meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri

Spektrofotometri

meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra

merah (IR) serapan atom

b Air

Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang

paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya

Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen

dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion

dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion

tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk

larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa

polar

Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya

akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air

ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal

sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan

minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang

Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen

nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya

tarik dan tolak antara air dan gas

Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan

melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam

kehidupan sehari-hari

Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air

dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita

karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair

Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup

rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius

hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal

29

Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel

bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat

melayang diatas permukaan air

Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel

seperti pada selulosa

Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan

adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu

kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa

dipakai untuk minum mandi dll

Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada

senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa

yang dapat menggantikan kedudukan air

c Penimbangan

Pengontrolan Timbangan

Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang

atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan

berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum

pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan

sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)

Penanganan Timbangan

Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-

waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika

menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur

temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda

hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan

Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo

harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi

Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga

timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus

melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan

ruang kerja

30

Membersihkan Timbangan

Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali

selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan

menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan

secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)

timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan

menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan

etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah

dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan

d Alat-alat gelas dan plastic

Permasalahan Alat-alat gelas

Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi

Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim

Permasalahan Alat-alat plastic

Tidak tahan panas dalam suhu tinggi

Susah dicuci

Sekali pakai disposible

Tidak Inert

e Alat-alat volumetric

Harus dikalibrasi secara berkala

Mudah pecah dari bahan gelas

Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam

pengukuran kwantitatif

f Termometer

Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital

Kesalahan Termometer Digital

31

Ketidakpastian Termometer Digital

Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari

besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian

yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian

Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal

Faktor - Faktor Ketidakpastian

Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu

perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam

pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan

Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah

yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)

yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan

sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan

perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya

Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis

besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak

Ketidakpastian bersistem

Kesalahan kalibrasi

Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat

itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran

Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum

penunjuk alat ukur

Kesalahan komponen alat

Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering

dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat

yang bergerak

Paralaks

Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak

Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh

32

Frekuensi tegangan listrik

Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki

Landasan yang bergetar

Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur

Keterbatasan dari pengamat sendiri

Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam

menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua

golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan

yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan

Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang

menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi

merupakan kesalahan jenis ini

g Waterbath

Permasalahan

Pembersihan dan Perawatan

Thermostat

Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan

Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-

sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium

sesuai dengan petunjuk pabrik

Media pemanas dan Alat

Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya

kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi

dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih

(sabun deterjen yang biasa digunakan)

Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan

pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)

33

Uji Operasional

Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer

water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau

seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan

termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus

didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi

tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak

perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini

Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)

Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC

yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi

(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat

Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada

buku alat

Dokumentasi

Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam

bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang

terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse

but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi

Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian

dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan

deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat

h Pemanas Inkubator dan oven

pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama

di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan

reaksi dengan adanya pemanasan

Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya

cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah

terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan

Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang

dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah

34

pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam

besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita

bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu

Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur

Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk

mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan

i Mixer pengaduk

stirrer + heater

berbagai macam pengaduk magnet

Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu

dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah

alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan

dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika

listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil

35

ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang

asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk

menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk

(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan

ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert

pengaduk ultrasonic + heater

Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air

atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti

gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga

berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)

j Pelarut

Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari

suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan

komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut

zat yang dilarutkan dan zat padat

Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang

akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula

sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil

yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya

tidak tepat

36

Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam

bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk

kontak dengan komponen yang dilarutkan9

Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh

Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang

diinginkan

Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan

melarutkan ekstrak yang besar

Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair

pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi

Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang

besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi

Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara

kimia pada komponen bahan ekstraksi

Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat

karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan

distilasi dan rektifikasi

Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah

besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila

bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil

secara kimia dan fisik10

9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011

10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)

  • Terminologi Redoks
  • Sel Elektrokimia
  • Elektroda
Page 23: Teknologi Analisa Instrument 19 29

23

p Elektroforesa kafiler

Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal

tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-

partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)

Contoh alat Elektroforesa kafiler

Cara kerja

Proses Elektroforesis Kapiler

Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah

1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya

dari luar)

2 Dua buah elektroda

3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)

4 Detector (sinar UV)

5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya

24

Gambar Alat elektroforesis kapiler

Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan

untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang

mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic

mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)

vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)

Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah

Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan

jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara

kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler

tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang

pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang

25

ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan

adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk

menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees

panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa

tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat

q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir

Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak

jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti

seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan

alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa

tidak bersifat magnet

Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)

ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet

luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan

terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan

keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah

dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya

tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan

E = γhH2π(134)

H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ

tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk

proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)

Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan

perbedaan energi E yakni

E = hν (135)

inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi

(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi

(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)

26

II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum

a Bahan kimia

Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk

memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti

1 Perencanaan analisis

Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua

hal berikut ini

- Informasi analisis apa yang diperlukan

Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil

analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis

- Metode analisis yang harus digunakan

Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian

tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih

metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu

2 Pengambilan sampel (sampling)

Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara

representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara

keseluruhan tidak homogen

3 Persiapan sampel untuk analisis

4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan

sampel

Pengeringan sampel

Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel

dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel

Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash

110oC sampai mencapai berat konstan

Penimbangan atau pengukuran volume sampel

Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara

kuntitatif berat atau volume sampel

Pelarutan sampel

27

Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan

sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan

menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam

campuran) serta peleburan

5 Pemisahan senyawa pengganggu

Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau

senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif

karena adanya unsur atau senyawa pengganggu

Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel

yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan

unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah

ekstraksi pelarut dan kromatografi

6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui

Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar

unsursenyawa

7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis

Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan

perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk

memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume

sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran

Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan

ketelitiannya

Metode Dalam Analisis Kimia

Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional

maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut

Gravimetri

Titrasi (volumetri)

meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi

reduksi

Ekstraksi

Kromatogarfi

28

Elektro analisiskimia

meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri

Spektrofotometri

meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra

merah (IR) serapan atom

b Air

Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang

paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya

Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen

dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion

dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion

tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk

larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa

polar

Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya

akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air

ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal

sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan

minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang

Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen

nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya

tarik dan tolak antara air dan gas

Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan

melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam

kehidupan sehari-hari

Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air

dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita

karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair

Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup

rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius

hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal

29

Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel

bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat

melayang diatas permukaan air

Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel

seperti pada selulosa

Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan

adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu

kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa

dipakai untuk minum mandi dll

Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada

senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa

yang dapat menggantikan kedudukan air

c Penimbangan

Pengontrolan Timbangan

Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang

atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan

berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum

pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan

sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)

Penanganan Timbangan

Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-

waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika

menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur

temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda

hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan

Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo

harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi

Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga

timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus

melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan

ruang kerja

30

Membersihkan Timbangan

Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali

selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan

menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan

secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)

timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan

menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan

etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah

dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan

d Alat-alat gelas dan plastic

Permasalahan Alat-alat gelas

Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi

Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim

Permasalahan Alat-alat plastic

Tidak tahan panas dalam suhu tinggi

Susah dicuci

Sekali pakai disposible

Tidak Inert

e Alat-alat volumetric

Harus dikalibrasi secara berkala

Mudah pecah dari bahan gelas

Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam

pengukuran kwantitatif

f Termometer

Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital

Kesalahan Termometer Digital

31

Ketidakpastian Termometer Digital

Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari

besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian

yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian

Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal

Faktor - Faktor Ketidakpastian

Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu

perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam

pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan

Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah

yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)

yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan

sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan

perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya

Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis

besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak

Ketidakpastian bersistem

Kesalahan kalibrasi

Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat

itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran

Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum

penunjuk alat ukur

Kesalahan komponen alat

Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering

dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat

yang bergerak

Paralaks

Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak

Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh

32

Frekuensi tegangan listrik

Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki

Landasan yang bergetar

Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur

Keterbatasan dari pengamat sendiri

Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam

menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua

golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan

yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan

Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang

menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi

merupakan kesalahan jenis ini

g Waterbath

Permasalahan

Pembersihan dan Perawatan

Thermostat

Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan

Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-

sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium

sesuai dengan petunjuk pabrik

Media pemanas dan Alat

Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya

kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi

dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih

(sabun deterjen yang biasa digunakan)

Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan

pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)

33

Uji Operasional

Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer

water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau

seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan

termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus

didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi

tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak

perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini

Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)

Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC

yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi

(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat

Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada

buku alat

Dokumentasi

Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam

bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang

terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse

but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi

Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian

dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan

deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat

h Pemanas Inkubator dan oven

pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama

di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan

reaksi dengan adanya pemanasan

Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya

cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah

terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan

Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang

dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah

34

pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam

besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita

bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu

Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur

Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk

mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan

i Mixer pengaduk

stirrer + heater

berbagai macam pengaduk magnet

Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu

dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah

alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan

dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika

listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil

35

ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang

asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk

menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk

(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan

ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert

pengaduk ultrasonic + heater

Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air

atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti

gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga

berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)

j Pelarut

Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari

suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan

komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut

zat yang dilarutkan dan zat padat

Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang

akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula

sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil

yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya

tidak tepat

36

Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam

bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk

kontak dengan komponen yang dilarutkan9

Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh

Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang

diinginkan

Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan

melarutkan ekstrak yang besar

Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair

pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi

Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang

besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi

Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara

kimia pada komponen bahan ekstraksi

Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat

karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan

distilasi dan rektifikasi

Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah

besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila

bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil

secara kimia dan fisik10

9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011

10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)

  • Terminologi Redoks
  • Sel Elektrokimia
  • Elektroda
Page 24: Teknologi Analisa Instrument 19 29

24

Gambar Alat elektroforesis kapiler

Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan

untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang

mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic

mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)

vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)

Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah

Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan

jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara

kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler

tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang

pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang

25

ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan

adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk

menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees

panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa

tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat

q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir

Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak

jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti

seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan

alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa

tidak bersifat magnet

Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)

ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet

luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan

terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan

keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah

dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya

tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan

E = γhH2π(134)

H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ

tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk

proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)

Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan

perbedaan energi E yakni

E = hν (135)

inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi

(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi

(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)

26

II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum

a Bahan kimia

Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk

memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti

1 Perencanaan analisis

Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua

hal berikut ini

- Informasi analisis apa yang diperlukan

Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil

analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis

- Metode analisis yang harus digunakan

Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian

tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih

metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu

2 Pengambilan sampel (sampling)

Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara

representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara

keseluruhan tidak homogen

3 Persiapan sampel untuk analisis

4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan

sampel

Pengeringan sampel

Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel

dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel

Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash

110oC sampai mencapai berat konstan

Penimbangan atau pengukuran volume sampel

Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara

kuntitatif berat atau volume sampel

Pelarutan sampel

27

Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan

sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan

menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam

campuran) serta peleburan

5 Pemisahan senyawa pengganggu

Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau

senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif

karena adanya unsur atau senyawa pengganggu

Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel

yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan

unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah

ekstraksi pelarut dan kromatografi

6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui

Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar

unsursenyawa

7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis

Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan

perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk

memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume

sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran

Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan

ketelitiannya

Metode Dalam Analisis Kimia

Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional

maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut

Gravimetri

Titrasi (volumetri)

meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi

reduksi

Ekstraksi

Kromatogarfi

28

Elektro analisiskimia

meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri

Spektrofotometri

meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra

merah (IR) serapan atom

b Air

Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang

paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya

Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen

dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion

dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion

tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk

larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa

polar

Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya

akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air

ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal

sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan

minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang

Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen

nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya

tarik dan tolak antara air dan gas

Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan

melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam

kehidupan sehari-hari

Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air

dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita

karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair

Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup

rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius

hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal

29

Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel

bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat

melayang diatas permukaan air

Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel

seperti pada selulosa

Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan

adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu

kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa

dipakai untuk minum mandi dll

Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada

senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa

yang dapat menggantikan kedudukan air

c Penimbangan

Pengontrolan Timbangan

Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang

atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan

berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum

pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan

sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)

Penanganan Timbangan

Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-

waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika

menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur

temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda

hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan

Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo

harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi

Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga

timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus

melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan

ruang kerja

30

Membersihkan Timbangan

Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali

selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan

menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan

secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)

timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan

menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan

etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah

dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan

d Alat-alat gelas dan plastic

Permasalahan Alat-alat gelas

Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi

Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim

Permasalahan Alat-alat plastic

Tidak tahan panas dalam suhu tinggi

Susah dicuci

Sekali pakai disposible

Tidak Inert

e Alat-alat volumetric

Harus dikalibrasi secara berkala

Mudah pecah dari bahan gelas

Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam

pengukuran kwantitatif

f Termometer

Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital

Kesalahan Termometer Digital

31

Ketidakpastian Termometer Digital

Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari

besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian

yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian

Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal

Faktor - Faktor Ketidakpastian

Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu

perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam

pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan

Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah

yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)

yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan

sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan

perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya

Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis

besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak

Ketidakpastian bersistem

Kesalahan kalibrasi

Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat

itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran

Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum

penunjuk alat ukur

Kesalahan komponen alat

Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering

dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat

yang bergerak

Paralaks

Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak

Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh

32

Frekuensi tegangan listrik

Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki

Landasan yang bergetar

Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur

Keterbatasan dari pengamat sendiri

Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam

menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua

golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan

yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan

Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang

menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi

merupakan kesalahan jenis ini

g Waterbath

Permasalahan

Pembersihan dan Perawatan

Thermostat

Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan

Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-

sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium

sesuai dengan petunjuk pabrik

Media pemanas dan Alat

Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya

kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi

dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih

(sabun deterjen yang biasa digunakan)

Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan

pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)

33

Uji Operasional

Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer

water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau

seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan

termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus

didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi

tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak

perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini

Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)

Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC

yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi

(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat

Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada

buku alat

Dokumentasi

Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam

bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang

terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse

but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi

Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian

dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan

deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat

h Pemanas Inkubator dan oven

pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama

di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan

reaksi dengan adanya pemanasan

Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya

cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah

terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan

Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang

dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah

34

pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam

besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita

bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu

Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur

Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk

mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan

i Mixer pengaduk

stirrer + heater

berbagai macam pengaduk magnet

Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu

dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah

alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan

dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika

listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil

35

ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang

asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk

menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk

(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan

ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert

pengaduk ultrasonic + heater

Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air

atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti

gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga

berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)

j Pelarut

Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari

suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan

komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut

zat yang dilarutkan dan zat padat

Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang

akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula

sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil

yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya

tidak tepat

36

Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam

bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk

kontak dengan komponen yang dilarutkan9

Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh

Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang

diinginkan

Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan

melarutkan ekstrak yang besar

Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair

pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi

Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang

besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi

Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara

kimia pada komponen bahan ekstraksi

Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat

karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan

distilasi dan rektifikasi

Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah

besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila

bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil

secara kimia dan fisik10

9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011

10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)

  • Terminologi Redoks
  • Sel Elektrokimia
  • Elektroda
Page 25: Teknologi Analisa Instrument 19 29

25

ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan

adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk

menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees

panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa

tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat

q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir

Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak

jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti

seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan

alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa

tidak bersifat magnet

Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)

ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet

luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan

terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan

keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah

dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya

tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan

E = γhH2π(134)

H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ

tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk

proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)

Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan

perbedaan energi E yakni

E = hν (135)

inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi

(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi

(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)

26

II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum

a Bahan kimia

Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk

memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti

1 Perencanaan analisis

Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua

hal berikut ini

- Informasi analisis apa yang diperlukan

Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil

analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis

- Metode analisis yang harus digunakan

Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian

tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih

metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu

2 Pengambilan sampel (sampling)

Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara

representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara

keseluruhan tidak homogen

3 Persiapan sampel untuk analisis

4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan

sampel

Pengeringan sampel

Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel

dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel

Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash

110oC sampai mencapai berat konstan

Penimbangan atau pengukuran volume sampel

Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara

kuntitatif berat atau volume sampel

Pelarutan sampel

27

Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan

sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan

menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam

campuran) serta peleburan

5 Pemisahan senyawa pengganggu

Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau

senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif

karena adanya unsur atau senyawa pengganggu

Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel

yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan

unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah

ekstraksi pelarut dan kromatografi

6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui

Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar

unsursenyawa

7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis

Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan

perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk

memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume

sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran

Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan

ketelitiannya

Metode Dalam Analisis Kimia

Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional

maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut

Gravimetri

Titrasi (volumetri)

meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi

reduksi

Ekstraksi

Kromatogarfi

28

Elektro analisiskimia

meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri

Spektrofotometri

meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra

merah (IR) serapan atom

b Air

Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang

paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya

Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen

dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion

dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion

tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk

larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa

polar

Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya

akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air

ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal

sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan

minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang

Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen

nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya

tarik dan tolak antara air dan gas

Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan

melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam

kehidupan sehari-hari

Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air

dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita

karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair

Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup

rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius

hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal

29

Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel

bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat

melayang diatas permukaan air

Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel

seperti pada selulosa

Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan

adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu

kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa

dipakai untuk minum mandi dll

Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada

senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa

yang dapat menggantikan kedudukan air

c Penimbangan

Pengontrolan Timbangan

Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang

atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan

berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum

pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan

sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)

Penanganan Timbangan

Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-

waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika

menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur

temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda

hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan

Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo

harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi

Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga

timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus

melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan

ruang kerja

30

Membersihkan Timbangan

Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali

selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan

menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan

secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)

timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan

menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan

etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah

dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan

d Alat-alat gelas dan plastic

Permasalahan Alat-alat gelas

Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi

Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim

Permasalahan Alat-alat plastic

Tidak tahan panas dalam suhu tinggi

Susah dicuci

Sekali pakai disposible

Tidak Inert

e Alat-alat volumetric

Harus dikalibrasi secara berkala

Mudah pecah dari bahan gelas

Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam

pengukuran kwantitatif

f Termometer

Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital

Kesalahan Termometer Digital

31

Ketidakpastian Termometer Digital

Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari

besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian

yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian

Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal

Faktor - Faktor Ketidakpastian

Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu

perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam

pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan

Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah

yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)

yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan

sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan

perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya

Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis

besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak

Ketidakpastian bersistem

Kesalahan kalibrasi

Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat

itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran

Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum

penunjuk alat ukur

Kesalahan komponen alat

Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering

dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat

yang bergerak

Paralaks

Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak

Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh

32

Frekuensi tegangan listrik

Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki

Landasan yang bergetar

Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur

Keterbatasan dari pengamat sendiri

Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam

menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua

golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan

yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan

Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang

menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi

merupakan kesalahan jenis ini

g Waterbath

Permasalahan

Pembersihan dan Perawatan

Thermostat

Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan

Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-

sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium

sesuai dengan petunjuk pabrik

Media pemanas dan Alat

Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya

kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi

dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih

(sabun deterjen yang biasa digunakan)

Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan

pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)

33

Uji Operasional

Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer

water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau

seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan

termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus

didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi

tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak

perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini

Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)

Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC

yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi

(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat

Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada

buku alat

Dokumentasi

Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam

bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang

terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse

but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi

Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian

dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan

deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat

h Pemanas Inkubator dan oven

pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama

di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan

reaksi dengan adanya pemanasan

Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya

cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah

terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan

Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang

dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah

34

pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam

besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita

bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu

Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur

Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk

mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan

i Mixer pengaduk

stirrer + heater

berbagai macam pengaduk magnet

Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu

dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah

alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan

dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika

listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil

35

ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang

asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk

menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk

(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan

ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert

pengaduk ultrasonic + heater

Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air

atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti

gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga

berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)

j Pelarut

Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari

suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan

komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut

zat yang dilarutkan dan zat padat

Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang

akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula

sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil

yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya

tidak tepat

36

Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam

bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk

kontak dengan komponen yang dilarutkan9

Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh

Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang

diinginkan

Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan

melarutkan ekstrak yang besar

Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair

pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi

Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang

besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi

Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara

kimia pada komponen bahan ekstraksi

Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat

karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan

distilasi dan rektifikasi

Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah

besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila

bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil

secara kimia dan fisik10

9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011

10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)

  • Terminologi Redoks
  • Sel Elektrokimia
  • Elektroda
Page 26: Teknologi Analisa Instrument 19 29

26

II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum

a Bahan kimia

Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk

memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti

1 Perencanaan analisis

Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua

hal berikut ini

- Informasi analisis apa yang diperlukan

Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil

analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis

- Metode analisis yang harus digunakan

Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian

tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih

metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu

2 Pengambilan sampel (sampling)

Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara

representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara

keseluruhan tidak homogen

3 Persiapan sampel untuk analisis

4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan

sampel

Pengeringan sampel

Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel

dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel

Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash

110oC sampai mencapai berat konstan

Penimbangan atau pengukuran volume sampel

Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara

kuntitatif berat atau volume sampel

Pelarutan sampel

27

Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan

sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan

menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam

campuran) serta peleburan

5 Pemisahan senyawa pengganggu

Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau

senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif

karena adanya unsur atau senyawa pengganggu

Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel

yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan

unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah

ekstraksi pelarut dan kromatografi

6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui

Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar

unsursenyawa

7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis

Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan

perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk

memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume

sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran

Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan

ketelitiannya

Metode Dalam Analisis Kimia

Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional

maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut

Gravimetri

Titrasi (volumetri)

meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi

reduksi

Ekstraksi

Kromatogarfi

28

Elektro analisiskimia

meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri

Spektrofotometri

meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra

merah (IR) serapan atom

b Air

Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang

paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya

Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen

dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion

dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion

tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk

larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa

polar

Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya

akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air

ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal

sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan

minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang

Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen

nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya

tarik dan tolak antara air dan gas

Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan

melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam

kehidupan sehari-hari

Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air

dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita

karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair

Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup

rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius

hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal

29

Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel

bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat

melayang diatas permukaan air

Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel

seperti pada selulosa

Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan

adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu

kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa

dipakai untuk minum mandi dll

Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada

senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa

yang dapat menggantikan kedudukan air

c Penimbangan

Pengontrolan Timbangan

Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang

atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan

berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum

pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan

sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)

Penanganan Timbangan

Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-

waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika

menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur

temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda

hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan

Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo

harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi

Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga

timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus

melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan

ruang kerja

30

Membersihkan Timbangan

Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali

selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan

menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan

secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)

timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan

menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan

etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah

dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan

d Alat-alat gelas dan plastic

Permasalahan Alat-alat gelas

Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi

Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim

Permasalahan Alat-alat plastic

Tidak tahan panas dalam suhu tinggi

Susah dicuci

Sekali pakai disposible

Tidak Inert

e Alat-alat volumetric

Harus dikalibrasi secara berkala

Mudah pecah dari bahan gelas

Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam

pengukuran kwantitatif

f Termometer

Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital

Kesalahan Termometer Digital

31

Ketidakpastian Termometer Digital

Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari

besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian

yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian

Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal

Faktor - Faktor Ketidakpastian

Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu

perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam

pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan

Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah

yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)

yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan

sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan

perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya

Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis

besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak

Ketidakpastian bersistem

Kesalahan kalibrasi

Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat

itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran

Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum

penunjuk alat ukur

Kesalahan komponen alat

Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering

dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat

yang bergerak

Paralaks

Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak

Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh

32

Frekuensi tegangan listrik

Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki

Landasan yang bergetar

Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur

Keterbatasan dari pengamat sendiri

Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam

menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua

golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan

yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan

Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang

menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi

merupakan kesalahan jenis ini

g Waterbath

Permasalahan

Pembersihan dan Perawatan

Thermostat

Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan

Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-

sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium

sesuai dengan petunjuk pabrik

Media pemanas dan Alat

Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya

kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi

dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih

(sabun deterjen yang biasa digunakan)

Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan

pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)

33

Uji Operasional

Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer

water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau

seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan

termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus

didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi

tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak

perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini

Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)

Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC

yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi

(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat

Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada

buku alat

Dokumentasi

Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam

bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang

terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse

but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi

Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian

dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan

deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat

h Pemanas Inkubator dan oven

pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama

di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan

reaksi dengan adanya pemanasan

Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya

cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah

terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan

Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang

dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah

34

pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam

besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita

bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu

Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur

Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk

mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan

i Mixer pengaduk

stirrer + heater

berbagai macam pengaduk magnet

Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu

dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah

alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan

dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika

listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil

35

ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang

asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk

menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk

(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan

ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert

pengaduk ultrasonic + heater

Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air

atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti

gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga

berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)

j Pelarut

Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari

suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan

komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut

zat yang dilarutkan dan zat padat

Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang

akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula

sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil

yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya

tidak tepat

36

Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam

bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk

kontak dengan komponen yang dilarutkan9

Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh

Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang

diinginkan

Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan

melarutkan ekstrak yang besar

Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair

pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi

Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang

besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi

Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara

kimia pada komponen bahan ekstraksi

Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat

karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan

distilasi dan rektifikasi

Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah

besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila

bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil

secara kimia dan fisik10

9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011

10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)

  • Terminologi Redoks
  • Sel Elektrokimia
  • Elektroda
Page 27: Teknologi Analisa Instrument 19 29

27

Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan

sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan

menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam

campuran) serta peleburan

5 Pemisahan senyawa pengganggu

Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau

senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif

karena adanya unsur atau senyawa pengganggu

Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel

yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan

unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah

ekstraksi pelarut dan kromatografi

6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui

Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar

unsursenyawa

7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis

Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan

perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk

memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume

sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran

Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan

ketelitiannya

Metode Dalam Analisis Kimia

Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional

maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut

Gravimetri

Titrasi (volumetri)

meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi

reduksi

Ekstraksi

Kromatogarfi

28

Elektro analisiskimia

meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri

Spektrofotometri

meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra

merah (IR) serapan atom

b Air

Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang

paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya

Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen

dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion

dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion

tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk

larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa

polar

Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya

akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air

ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal

sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan

minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang

Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen

nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya

tarik dan tolak antara air dan gas

Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan

melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam

kehidupan sehari-hari

Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air

dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita

karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair

Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup

rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius

hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal

29

Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel

bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat

melayang diatas permukaan air

Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel

seperti pada selulosa

Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan

adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu

kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa

dipakai untuk minum mandi dll

Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada

senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa

yang dapat menggantikan kedudukan air

c Penimbangan

Pengontrolan Timbangan

Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang

atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan

berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum

pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan

sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)

Penanganan Timbangan

Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-

waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika

menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur

temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda

hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan

Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo

harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi

Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga

timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus

melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan

ruang kerja

30

Membersihkan Timbangan

Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali

selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan

menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan

secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)

timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan

menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan

etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah

dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan

d Alat-alat gelas dan plastic

Permasalahan Alat-alat gelas

Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi

Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim

Permasalahan Alat-alat plastic

Tidak tahan panas dalam suhu tinggi

Susah dicuci

Sekali pakai disposible

Tidak Inert

e Alat-alat volumetric

Harus dikalibrasi secara berkala

Mudah pecah dari bahan gelas

Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam

pengukuran kwantitatif

f Termometer

Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital

Kesalahan Termometer Digital

31

Ketidakpastian Termometer Digital

Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari

besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian

yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian

Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal

Faktor - Faktor Ketidakpastian

Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu

perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam

pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan

Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah

yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)

yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan

sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan

perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya

Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis

besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak

Ketidakpastian bersistem

Kesalahan kalibrasi

Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat

itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran

Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum

penunjuk alat ukur

Kesalahan komponen alat

Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering

dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat

yang bergerak

Paralaks

Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak

Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh

32

Frekuensi tegangan listrik

Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki

Landasan yang bergetar

Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur

Keterbatasan dari pengamat sendiri

Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam

menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua

golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan

yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan

Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang

menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi

merupakan kesalahan jenis ini

g Waterbath

Permasalahan

Pembersihan dan Perawatan

Thermostat

Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan

Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-

sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium

sesuai dengan petunjuk pabrik

Media pemanas dan Alat

Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya

kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi

dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih

(sabun deterjen yang biasa digunakan)

Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan

pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)

33

Uji Operasional

Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer

water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau

seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan

termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus

didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi

tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak

perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini

Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)

Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC

yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi

(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat

Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada

buku alat

Dokumentasi

Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam

bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang

terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse

but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi

Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian

dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan

deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat

h Pemanas Inkubator dan oven

pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama

di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan

reaksi dengan adanya pemanasan

Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya

cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah

terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan

Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang

dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah

34

pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam

besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita

bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu

Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur

Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk

mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan

i Mixer pengaduk

stirrer + heater

berbagai macam pengaduk magnet

Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu

dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah

alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan

dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika

listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil

35

ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang

asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk

menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk

(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan

ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert

pengaduk ultrasonic + heater

Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air

atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti

gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga

berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)

j Pelarut

Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari

suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan

komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut

zat yang dilarutkan dan zat padat

Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang

akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula

sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil

yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya

tidak tepat

36

Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam

bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk

kontak dengan komponen yang dilarutkan9

Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh

Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang

diinginkan

Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan

melarutkan ekstrak yang besar

Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair

pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi

Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang

besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi

Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara

kimia pada komponen bahan ekstraksi

Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat

karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan

distilasi dan rektifikasi

Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah

besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila

bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil

secara kimia dan fisik10

9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011

10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)

  • Terminologi Redoks
  • Sel Elektrokimia
  • Elektroda
Page 28: Teknologi Analisa Instrument 19 29

28

Elektro analisiskimia

meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri

Spektrofotometri

meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra

merah (IR) serapan atom

b Air

Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang

paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya

Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen

dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion

dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion

tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk

larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa

polar

Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya

akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air

ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal

sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan

minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang

Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen

nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya

tarik dan tolak antara air dan gas

Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan

melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam

kehidupan sehari-hari

Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air

dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita

karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair

Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup

rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius

hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal

29

Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel

bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat

melayang diatas permukaan air

Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel

seperti pada selulosa

Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan

adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu

kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa

dipakai untuk minum mandi dll

Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada

senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa

yang dapat menggantikan kedudukan air

c Penimbangan

Pengontrolan Timbangan

Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang

atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan

berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum

pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan

sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)

Penanganan Timbangan

Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-

waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika

menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur

temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda

hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan

Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo

harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi

Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga

timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus

melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan

ruang kerja

30

Membersihkan Timbangan

Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali

selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan

menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan

secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)

timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan

menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan

etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah

dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan

d Alat-alat gelas dan plastic

Permasalahan Alat-alat gelas

Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi

Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim

Permasalahan Alat-alat plastic

Tidak tahan panas dalam suhu tinggi

Susah dicuci

Sekali pakai disposible

Tidak Inert

e Alat-alat volumetric

Harus dikalibrasi secara berkala

Mudah pecah dari bahan gelas

Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam

pengukuran kwantitatif

f Termometer

Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital

Kesalahan Termometer Digital

31

Ketidakpastian Termometer Digital

Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari

besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian

yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian

Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal

Faktor - Faktor Ketidakpastian

Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu

perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam

pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan

Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah

yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)

yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan

sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan

perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya

Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis

besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak

Ketidakpastian bersistem

Kesalahan kalibrasi

Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat

itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran

Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum

penunjuk alat ukur

Kesalahan komponen alat

Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering

dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat

yang bergerak

Paralaks

Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak

Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh

32

Frekuensi tegangan listrik

Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki

Landasan yang bergetar

Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur

Keterbatasan dari pengamat sendiri

Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam

menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua

golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan

yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan

Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang

menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi

merupakan kesalahan jenis ini

g Waterbath

Permasalahan

Pembersihan dan Perawatan

Thermostat

Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan

Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-

sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium

sesuai dengan petunjuk pabrik

Media pemanas dan Alat

Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya

kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi

dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih

(sabun deterjen yang biasa digunakan)

Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan

pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)

33

Uji Operasional

Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer

water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau

seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan

termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus

didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi

tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak

perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini

Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)

Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC

yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi

(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat

Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada

buku alat

Dokumentasi

Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam

bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang

terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse

but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi

Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian

dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan

deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat

h Pemanas Inkubator dan oven

pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama

di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan

reaksi dengan adanya pemanasan

Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya

cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah

terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan

Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang

dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah

34

pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam

besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita

bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu

Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur

Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk

mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan

i Mixer pengaduk

stirrer + heater

berbagai macam pengaduk magnet

Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu

dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah

alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan

dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika

listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil

35

ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang

asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk

menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk

(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan

ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert

pengaduk ultrasonic + heater

Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air

atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti

gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga

berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)

j Pelarut

Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari

suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan

komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut

zat yang dilarutkan dan zat padat

Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang

akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula

sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil

yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya

tidak tepat

36

Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam

bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk

kontak dengan komponen yang dilarutkan9

Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh

Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang

diinginkan

Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan

melarutkan ekstrak yang besar

Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair

pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi

Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang

besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi

Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara

kimia pada komponen bahan ekstraksi

Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat

karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan

distilasi dan rektifikasi

Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah

besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila

bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil

secara kimia dan fisik10

9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011

10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)

  • Terminologi Redoks
  • Sel Elektrokimia
  • Elektroda
Page 29: Teknologi Analisa Instrument 19 29

29

Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel

bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat

melayang diatas permukaan air

Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel

seperti pada selulosa

Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan

adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu

kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa

dipakai untuk minum mandi dll

Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada

senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa

yang dapat menggantikan kedudukan air

c Penimbangan

Pengontrolan Timbangan

Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang

atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan

berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum

pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan

sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)

Penanganan Timbangan

Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-

waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika

menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur

temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda

hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan

Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo

harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi

Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga

timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus

melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan

ruang kerja

30

Membersihkan Timbangan

Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali

selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan

menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan

secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)

timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan

menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan

etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah

dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan

d Alat-alat gelas dan plastic

Permasalahan Alat-alat gelas

Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi

Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim

Permasalahan Alat-alat plastic

Tidak tahan panas dalam suhu tinggi

Susah dicuci

Sekali pakai disposible

Tidak Inert

e Alat-alat volumetric

Harus dikalibrasi secara berkala

Mudah pecah dari bahan gelas

Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam

pengukuran kwantitatif

f Termometer

Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital

Kesalahan Termometer Digital

31

Ketidakpastian Termometer Digital

Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari

besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian

yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian

Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal

Faktor - Faktor Ketidakpastian

Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu

perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam

pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan

Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah

yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)

yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan

sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan

perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya

Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis

besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak

Ketidakpastian bersistem

Kesalahan kalibrasi

Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat

itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran

Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum

penunjuk alat ukur

Kesalahan komponen alat

Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering

dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat

yang bergerak

Paralaks

Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak

Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh

32

Frekuensi tegangan listrik

Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki

Landasan yang bergetar

Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur

Keterbatasan dari pengamat sendiri

Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam

menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua

golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan

yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan

Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang

menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi

merupakan kesalahan jenis ini

g Waterbath

Permasalahan

Pembersihan dan Perawatan

Thermostat

Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan

Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-

sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium

sesuai dengan petunjuk pabrik

Media pemanas dan Alat

Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya

kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi

dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih

(sabun deterjen yang biasa digunakan)

Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan

pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)

33

Uji Operasional

Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer

water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau

seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan

termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus

didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi

tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak

perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini

Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)

Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC

yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi

(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat

Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada

buku alat

Dokumentasi

Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam

bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang

terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse

but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi

Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian

dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan

deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat

h Pemanas Inkubator dan oven

pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama

di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan

reaksi dengan adanya pemanasan

Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya

cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah

terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan

Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang

dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah

34

pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam

besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita

bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu

Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur

Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk

mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan

i Mixer pengaduk

stirrer + heater

berbagai macam pengaduk magnet

Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu

dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah

alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan

dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika

listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil

35

ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang

asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk

menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk

(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan

ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert

pengaduk ultrasonic + heater

Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air

atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti

gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga

berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)

j Pelarut

Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari

suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan

komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut

zat yang dilarutkan dan zat padat

Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang

akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula

sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil

yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya

tidak tepat

36

Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam

bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk

kontak dengan komponen yang dilarutkan9

Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh

Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang

diinginkan

Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan

melarutkan ekstrak yang besar

Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair

pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi

Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang

besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi

Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara

kimia pada komponen bahan ekstraksi

Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat

karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan

distilasi dan rektifikasi

Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah

besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila

bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil

secara kimia dan fisik10

9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011

10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)

  • Terminologi Redoks
  • Sel Elektrokimia
  • Elektroda
Page 30: Teknologi Analisa Instrument 19 29

30

Membersihkan Timbangan

Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali

selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan

menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan

secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)

timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan

menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan

etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah

dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan

d Alat-alat gelas dan plastic

Permasalahan Alat-alat gelas

Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi

Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim

Permasalahan Alat-alat plastic

Tidak tahan panas dalam suhu tinggi

Susah dicuci

Sekali pakai disposible

Tidak Inert

e Alat-alat volumetric

Harus dikalibrasi secara berkala

Mudah pecah dari bahan gelas

Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam

pengukuran kwantitatif

f Termometer

Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital

Kesalahan Termometer Digital

31

Ketidakpastian Termometer Digital

Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari

besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian

yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian

Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal

Faktor - Faktor Ketidakpastian

Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu

perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam

pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan

Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah

yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)

yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan

sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan

perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya

Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis

besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak

Ketidakpastian bersistem

Kesalahan kalibrasi

Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat

itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran

Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum

penunjuk alat ukur

Kesalahan komponen alat

Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering

dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat

yang bergerak

Paralaks

Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak

Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh

32

Frekuensi tegangan listrik

Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki

Landasan yang bergetar

Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur

Keterbatasan dari pengamat sendiri

Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam

menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua

golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan

yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan

Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang

menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi

merupakan kesalahan jenis ini

g Waterbath

Permasalahan

Pembersihan dan Perawatan

Thermostat

Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan

Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-

sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium

sesuai dengan petunjuk pabrik

Media pemanas dan Alat

Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya

kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi

dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih

(sabun deterjen yang biasa digunakan)

Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan

pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)

33

Uji Operasional

Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer

water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau

seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan

termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus

didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi

tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak

perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini

Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)

Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC

yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi

(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat

Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada

buku alat

Dokumentasi

Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam

bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang

terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse

but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi

Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian

dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan

deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat

h Pemanas Inkubator dan oven

pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama

di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan

reaksi dengan adanya pemanasan

Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya

cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah

terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan

Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang

dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah

34

pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam

besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita

bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu

Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur

Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk

mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan

i Mixer pengaduk

stirrer + heater

berbagai macam pengaduk magnet

Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu

dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah

alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan

dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika

listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil

35

ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang

asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk

menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk

(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan

ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert

pengaduk ultrasonic + heater

Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air

atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti

gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga

berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)

j Pelarut

Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari

suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan

komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut

zat yang dilarutkan dan zat padat

Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang

akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula

sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil

yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya

tidak tepat

36

Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam

bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk

kontak dengan komponen yang dilarutkan9

Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh

Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang

diinginkan

Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan

melarutkan ekstrak yang besar

Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair

pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi

Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang

besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi

Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara

kimia pada komponen bahan ekstraksi

Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat

karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan

distilasi dan rektifikasi

Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah

besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila

bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil

secara kimia dan fisik10

9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011

10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)

  • Terminologi Redoks
  • Sel Elektrokimia
  • Elektroda
Page 31: Teknologi Analisa Instrument 19 29

31

Ketidakpastian Termometer Digital

Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari

besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian

yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian

Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal

Faktor - Faktor Ketidakpastian

Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu

perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam

pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan

Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah

yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)

yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan

sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan

perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya

Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis

besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak

Ketidakpastian bersistem

Kesalahan kalibrasi

Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat

itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran

Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum

penunjuk alat ukur

Kesalahan komponen alat

Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering

dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat

yang bergerak

Paralaks

Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak

Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh

32

Frekuensi tegangan listrik

Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki

Landasan yang bergetar

Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur

Keterbatasan dari pengamat sendiri

Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam

menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua

golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan

yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan

Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang

menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi

merupakan kesalahan jenis ini

g Waterbath

Permasalahan

Pembersihan dan Perawatan

Thermostat

Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan

Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-

sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium

sesuai dengan petunjuk pabrik

Media pemanas dan Alat

Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya

kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi

dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih

(sabun deterjen yang biasa digunakan)

Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan

pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)

33

Uji Operasional

Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer

water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau

seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan

termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus

didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi

tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak

perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini

Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)

Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC

yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi

(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat

Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada

buku alat

Dokumentasi

Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam

bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang

terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse

but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi

Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian

dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan

deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat

h Pemanas Inkubator dan oven

pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama

di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan

reaksi dengan adanya pemanasan

Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya

cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah

terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan

Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang

dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah

34

pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam

besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita

bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu

Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur

Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk

mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan

i Mixer pengaduk

stirrer + heater

berbagai macam pengaduk magnet

Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu

dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah

alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan

dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika

listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil

35

ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang

asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk

menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk

(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan

ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert

pengaduk ultrasonic + heater

Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air

atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti

gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga

berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)

j Pelarut

Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari

suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan

komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut

zat yang dilarutkan dan zat padat

Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang

akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula

sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil

yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya

tidak tepat

36

Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam

bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk

kontak dengan komponen yang dilarutkan9

Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh

Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang

diinginkan

Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan

melarutkan ekstrak yang besar

Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair

pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi

Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang

besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi

Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara

kimia pada komponen bahan ekstraksi

Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat

karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan

distilasi dan rektifikasi

Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah

besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila

bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil

secara kimia dan fisik10

9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011

10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)

  • Terminologi Redoks
  • Sel Elektrokimia
  • Elektroda
Page 32: Teknologi Analisa Instrument 19 29

32

Frekuensi tegangan listrik

Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki

Landasan yang bergetar

Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur

Keterbatasan dari pengamat sendiri

Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam

menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua

golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan

yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan

Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang

menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi

merupakan kesalahan jenis ini

g Waterbath

Permasalahan

Pembersihan dan Perawatan

Thermostat

Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan

Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-

sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium

sesuai dengan petunjuk pabrik

Media pemanas dan Alat

Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya

kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi

dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih

(sabun deterjen yang biasa digunakan)

Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan

pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)

33

Uji Operasional

Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer

water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau

seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan

termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus

didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi

tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak

perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini

Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)

Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC

yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi

(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat

Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada

buku alat

Dokumentasi

Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam

bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang

terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse

but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi

Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian

dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan

deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat

h Pemanas Inkubator dan oven

pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama

di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan

reaksi dengan adanya pemanasan

Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya

cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah

terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan

Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang

dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah

34

pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam

besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita

bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu

Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur

Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk

mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan

i Mixer pengaduk

stirrer + heater

berbagai macam pengaduk magnet

Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu

dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah

alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan

dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika

listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil

35

ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang

asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk

menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk

(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan

ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert

pengaduk ultrasonic + heater

Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air

atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti

gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga

berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)

j Pelarut

Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari

suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan

komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut

zat yang dilarutkan dan zat padat

Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang

akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula

sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil

yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya

tidak tepat

36

Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam

bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk

kontak dengan komponen yang dilarutkan9

Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh

Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang

diinginkan

Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan

melarutkan ekstrak yang besar

Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair

pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi

Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang

besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi

Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara

kimia pada komponen bahan ekstraksi

Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat

karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan

distilasi dan rektifikasi

Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah

besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila

bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil

secara kimia dan fisik10

9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011

10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)

  • Terminologi Redoks
  • Sel Elektrokimia
  • Elektroda
Page 33: Teknologi Analisa Instrument 19 29

33

Uji Operasional

Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer

water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau

seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan

termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus

didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi

tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak

perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini

Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)

Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC

yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi

(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat

Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada

buku alat

Dokumentasi

Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam

bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang

terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse

but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi

Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian

dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan

deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat

h Pemanas Inkubator dan oven

pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama

di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan

reaksi dengan adanya pemanasan

Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya

cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah

terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan

Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang

dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah

34

pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam

besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita

bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu

Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur

Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk

mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan

i Mixer pengaduk

stirrer + heater

berbagai macam pengaduk magnet

Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu

dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah

alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan

dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika

listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil

35

ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang

asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk

menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk

(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan

ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert

pengaduk ultrasonic + heater

Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air

atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti

gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga

berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)

j Pelarut

Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari

suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan

komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut

zat yang dilarutkan dan zat padat

Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang

akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula

sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil

yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya

tidak tepat

36

Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam

bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk

kontak dengan komponen yang dilarutkan9

Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh

Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang

diinginkan

Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan

melarutkan ekstrak yang besar

Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair

pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi

Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang

besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi

Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara

kimia pada komponen bahan ekstraksi

Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat

karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan

distilasi dan rektifikasi

Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah

besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila

bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil

secara kimia dan fisik10

9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011

10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)

  • Terminologi Redoks
  • Sel Elektrokimia
  • Elektroda
Page 34: Teknologi Analisa Instrument 19 29

34

pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam

besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita

bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu

Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur

Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk

mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan

i Mixer pengaduk

stirrer + heater

berbagai macam pengaduk magnet

Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu

dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah

alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan

dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika

listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil

35

ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang

asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk

menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk

(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan

ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert

pengaduk ultrasonic + heater

Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air

atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti

gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga

berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)

j Pelarut

Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari

suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan

komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut

zat yang dilarutkan dan zat padat

Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang

akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula

sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil

yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya

tidak tepat

36

Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam

bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk

kontak dengan komponen yang dilarutkan9

Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh

Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang

diinginkan

Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan

melarutkan ekstrak yang besar

Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair

pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi

Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang

besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi

Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara

kimia pada komponen bahan ekstraksi

Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat

karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan

distilasi dan rektifikasi

Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah

besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila

bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil

secara kimia dan fisik10

9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011

10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)

  • Terminologi Redoks
  • Sel Elektrokimia
  • Elektroda
Page 35: Teknologi Analisa Instrument 19 29

35

ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang

asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk

menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk

(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan

ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert

pengaduk ultrasonic + heater

Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air

atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti

gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga

berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)

j Pelarut

Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari

suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan

komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut

zat yang dilarutkan dan zat padat

Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang

akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula

sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil

yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya

tidak tepat

36

Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam

bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk

kontak dengan komponen yang dilarutkan9

Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh

Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang

diinginkan

Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan

melarutkan ekstrak yang besar

Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair

pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi

Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang

besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi

Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara

kimia pada komponen bahan ekstraksi

Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat

karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan

distilasi dan rektifikasi

Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah

besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila

bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil

secara kimia dan fisik10

9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011

10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)

  • Terminologi Redoks
  • Sel Elektrokimia
  • Elektroda
Page 36: Teknologi Analisa Instrument 19 29

36

Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam

bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk

kontak dengan komponen yang dilarutkan9

Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh

Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang

diinginkan

Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan

melarutkan ekstrak yang besar

Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair

pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi

Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang

besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi

Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara

kimia pada komponen bahan ekstraksi

Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat

karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan

distilasi dan rektifikasi

Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah

besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila

bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil

secara kimia dan fisik10

9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011

10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)

  • Terminologi Redoks
  • Sel Elektrokimia
  • Elektroda