Teori Prak Anis.docx

Spektrofotometer sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri darispectrometer dan fotometer. Spektrometer menghasilkan sinar dari spektrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau yang di absorpsi. Spektrofotometri juga merupakan suatu metodeanalisis yang berdasarkan pada pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu lajurlarutan berwarna pada panjang gelombang yang spesifik dengan menggunakanmonokromator prisma atau kisi difraksi dan detector vacuum phototube atau tabung fotonhampa. Alat yang digunakan adalah spektrofotometer, yaitu sutu alat yang digunakanuntuk menentukan suatu senyawa baik secara kuantitatif maupun kualitatif denganmengukur transmitan ataupun absorban dari suatu cuplikan sebagai fungsi darikonsentrasi. Secara umum spektrofotometri dibedakan menjadi empat macam, yaitu : a) b) c) d)

Spektrofotometer ultraviolet Spektrofotometer sinar tampak Spektrofotometer infra merah Spektrofotometer serapan atom

Spektrum elektromagnetik terdiri dari urutan gelombang dengan sifat-sifat yang berbeda. Kawasan gelombang penting di dalam penelitian biokimia adalah ultralembayung (UV, 180-350 nm) dan tampak (VIS, 350-800 nm). Cahaya di dalam kawasanini mempunyai energi yang cukup untuk mengeluarkan elektron valensi di dalam molekultersebut (Harjadi, 1990). Penyerapan sinar UV-Vis dibatasi pada sejumlah gugusfungsional atau gugus kromofor yang mengandung elektron valensi dengan tingkateksutasi rendah. Tiga jenis elektron yang terlibat adalah sigma, phi, dan elektron bebas.Kromofor-kromofor organik seperti karbonil, alkena, azo, nitrat, dan karboksil mampumenyerap sinar ultraviolet dan sinar tampak. Panjang gelombang maksimumnya dapat berubah sesuai dengan pelarut yang digunakan. Auksokrom adalah gugus fungsionalyang mempunyai elektron bebas seperti hidroksil, metoksi, dan amina. Terkaitnya guguskromofor akan mengakibatkan pergeseran pita absorpsi menuju ke panjang gelombangyang lebih besar dan disertai dengan peningkatan intensitas. Ketika cahaya melewatisuatu larutan biomolekul, terjadi dua kemungkinan. Kemungkinan pertama adalah cahayaditangkap dan kemungkinan kedua adalah cahaya discattering. Bila energi dari cahaya(foton) harus sesuai dengan perbedaan energi dasar dan energi eksitasi dari molekultersebut. Proses inilah yang menjadi dasar pengukuran absorbansi dalamspektrofotometer (sutopo, 2006). Cara kerja spektrofotometer dimulai dengandihasilkannya cahaya monokromatik dari sumber sinar. Cahaya tersebut kemudianmenuju ke kuvet (tempat sampel/sel). Banyaknya cahaya yang diteruskan maupun yangdiserap oleh larutan akan dibaca oleh detektor yang kemudian menyampaikan ke layar pembaca (Sastrohamidjojo, 1992) Hasil pengukuran yang baik dari suatu parameter kuantitas kimia, dapat dilihat berdasarkan tingkat presisi dan akurasi yang dihasilkan.Akurasi menunjukkan kedekatannilai hasil pengukuran dengan nilai sebenarnya. Untuk menentukan tingkat akurasi perludiketahui nilai sebenarnya dari parameter yang diukur dan kemudian dapat diketahuiseberapa besar tingkat akurasinya. Presisi menunjukkan tingkat reliabilitas dari data yangdiperoleh. Hal ini dapat dilihat dari standar deviasi yang diperoleh dari pengukuran, presisi yang baik akan memberikan standar deviasi yang kecil dan bias yang rendah. Jikadiinginkan hasil pengukuran yang valid, maka perlu dilakukan pengulangan, misalnyadalam penentuan nilai konsentrasi suatu zat dalam larutan larutan dilakukan pengulangan

sebanyak n kali. Ilmu yang mempelajari interaksi radiasi dengan materi sedangkanspektrofotometri adalahpengukuran kuantitatif dari intensitas radiasi elektromagnetik pada satu atau lebih panjanggelombang dengan suatu transduser (detektor).Spektr ofotometri adalah analisis kuantitatif yang paling sering digunakan karenamempunyai sensitivitas yang baik yaitu 10-4 sampai 10-6. Analisis jenis ini juga relatifselektif dan spesifik, ketepatannya cukup tinggi, relatif sederhana, dan murah ( Mathias,2005). Spektofotometri adalah metode dalam kimia analisis yang digunakan untukmenentukan komposisi suatu sampel baik secara kuantitatif dan kualitatif yangdidasarkan pada interaksi antara materi dengan cahaya. Peralatan yang digunakan dalamspektrofotometri disebut spektrofotometer. Cahaya yang dimaksud dapat berupa cahayavisibel, UV dan inframerah, sedangkan materi dapat berupa atom dan molekul namunyang lebih berperan adalah elektron valensi ( Sutopo, 2006 ). Interaksi materi dengan cahaya atau radiasi elektromagnetik, radiasi elektromagnetik kemungkinanan dihamburkan, diabsorbsi atau dihamburkan sehingga dikenal adanya spektroskopi hamburan, spektroskopi absorbsi ataupun spektroskopi emisi. Interaksi antara materi dengan cahaya disini adalah terjadi penyerapan cahaya, baik cahaya Uv, Vis maupun Ir oleh materi sehingga spektrofotometri disebut juga sebagai spektroskopi absorbsi ( Eka, 2007). Spektrofotometer UV-VIS Spektrofotometri ini merupakan gabungan antara spektrofotometri UV dan Visible. Menggunakan dua buah sumber cahaya berbeda, sumber cahaya UV dan sumbercahaya visible. Meskipun untuk alat yang lebih canggih sudah menggunakan hanya satusumber sinar sebagai sumber UV dan Vis, yaitu photodiode yang dilengkapi dengan monokromator. Untuk sistem spektrofotometri, UV-Vis paling banyak tersedia dan paling populer digunakan. Kemudahan metode ini adalah dapat digunakan baik untuksample berwarna juga untuk sample tak berwarna. Spektroskopi ultraviolet-visible atauspektrofotometri ultraviolet-visible (UV-Vis atau UV / Vis) melibatkan spektroskopi darifoton dalam daerah UV-terlihat. Ini berarti menggunakan cahaya dalam terlihat dan berdekatan (dekat ultraviolet (UV) dan dekat dengan inframerah (NIR)) kisaran.Penyerapan dalam rentang yang terlihat secara langsung mempengaruhi warna bahankimia yang terlibat. Di wilayah ini dari spektrum elektromagnetik, molekul mengalamitransisi elektronik. Teknik ini melengkapi fluoresensi spektroskopi, di fluoresensi berkaitan dengan transisi dari ground state ke eksited state. Penyerapan sinar uv dan sinartampak oleh molekul, melalui 3 proses yaitu : a) Penyerapan oleh transisi elektron ikatan dan electron anti ikatan b) Penyerapan oleh transisi electron d dan f dari molekul kompleks. c) Penyerapan oleh perpindahan muatan. Absorbsi radiasi oleh suatu sampel diukur pada berbagai panjang gelombangdan dialirkanoleh suatu perkam untuk menghasilkan spektrum tertentu yang khas untuk komponenyang berbeda.Absorbsi sinar oleh larutan mengikuti hukum Lambert-Beer, yaitu : A = log ( Io / It ) = a b c Keterangan : Io = Intensitas sinar datang It = Intensitas sinar yang diteruskan

a = Absorptivitas b = Panjang sel/kuvet c = konsentrasi (g/l) A = Absorban Spektrofotometri merupakan bagian dari fotometri dan dapat dibedakan dari filterfotometri sebagai berikut : 1.Daerah jangkauan spectrum. Fotometer hanya dapat digunakan untuk mengukur serapan sinar tampak (400-750 nm).Sedangkan spektrofotometer dapat mengukur serapan di daerah tampak, UV (200-380nm) maupun IR (> 750 nm). 2. Sumber sinar Sesuai dengan daerah jangkauan spektrumnya maka spektrofotometer menggunakansumber sinar yang berbeda pada masing-masing daerah (sinar tampak, UV, IR).Sedangkan sumber sinar filter fotometer hanya untuk daerah tampak. 3. Monokromator Filter fotometere menggunakan filter sebagai monokrmator. Tetapi pada spektrodigunakan kisi atau prisma yang daya resolusinya lebih baik. 4.Detektor - Filter fotometer menggunakan detektor fotosel - Spektrofotometer menggunakan tabung penggandaan foton atau fototube. Panjang gelombang pada alat spektrofotometer lazim disajikan dalam satuan nm di mana1 m = 10-9 nm. Cara Kerja Spektrofotometer Cara kerja spektrofotometer secara singkat adalah sebagai berikut. Tempatkan larutan pembanding, misalnya blanko dalam sel pertama sedangkan larutan yang akan dianalisis pad a sel kedua. Kemudian pilih fotosel yang cocok 200-650 nm ( 650-1100 nm ) agar daerah λ yang diperlukan dapat terliputi. Dengan ruang fotosel dalam keadaan tertutup ” nol ” galvanometer dengan menggunakan tombol dark-current. Pilih h yang diinginkan, bukfotosel dan lewatk an berkas cahaya pada blanko dan ” nol ” galvanometer didapat dengan memutar tombol sensitivitas. Dengan menggunakn tombol transmitansi, kemudian atur besarnya pada 100 %. Lewatkan berkas cahaya pada larutan sampel yang akan dianalisis.Skala absorbansi menunjukkan absorbansi larutan sampel. o

Metode Kualitatif

Panjang gelombang dimana suatu larutan zat uji memiliki serapan maksimum (disebut panjang gelombang serapan maksimum) merupakan ciri khas dari zat uji tersebut dalam metode spektrofotometri. Panjang gelombang serapan maksimum dapat ditentukan dengan cara membuat spectrum penyerapan dari larutan zat uji. Dari spectrum yang penyerapan yang diperoleh, panjang gelombang serapan maksimum larutan zat uji dibandingkan dengan panjang gelombang serapan

maksimum larutan baku pembanding (larutan standar yang terkandung senyawa uji yang konsentrasinya sudah diketahui). Bila sama, maka zat uji sama dengan baku pembanding. Tinggi rendahnya konsentrasi larutan, akan mempengaruhi intensitas serapan, namun tidak mempengaruhi panjang gelombang. Oleh karena itu, jika terdapat dua larutan terkandung senyawa yang sama akan menghasilkan panjang gelombang maksimum yang sama. Data spektra UV-Vis bila digunakan secara tersendiri, tidak dapat digunakan unutk identifikasi kualitatif obat atau metabolitnya. Akan tetapi, bila digabung dengan cara lain seperti spektroskopi infra merah, resonansi magnet inti, dan spektroskoppi massa, maka dapat digunakan untuk maksud analisis kualitatif suatu senyawa tersebut. Data yang diperoleh dari spektroskopi UV dan Vis adalah panjang gelombang maksimal, intensitas, efek, pH, dan pelarut yang kesemuanya dapat dibandingkan dengan data yang sudah dipublikasikan.

Dari spektra yang diperoleh dapat dilihat, misalnya : a. Serapan (absorbansi) berubah atau tidak karena perubahan pH. Jika berubah bagaimana perubahannya apakah batokromik ke hipsokromik dan sebaliknya atau dari hipokromik ke hiperkromik, dsb. b. Obat-obat yang netral misalnya kafein, kloramfenikol atau obat-obat yang berisi ausokrom yang tidak terkonjugasi seperti amfetamin, siklizin, dan pensiklidin. Analisis kualitatif ini berfungsi untuk mengidentifikasi keberadaan suatu senyawa dalam sampel , yaitu menggunakan pereaksi kimia yang merupakan salah satu teknik dengan melihat hasil dari warna saat ditambahkan pereaksi kimia tersebut, jika sesuai dengan standar maka positif mengandung senyawa yang diuji, jika tidak sesuai maka negatif. Metode Kuantitatif Suatu berkas radiasi dikenakan pada larutan sampel (cuplikan) dan intensitas sinar radiasi yang diteruskan diukur besarnya. Intensitas atau kekuatan radiasi cahaya sebanding dengan jumlah foton yang melalui satu satuan luas penampang per detik. Serapan dapat terjadi jika foton/radiasi yang mengenai cuplikan memiliki energi yang sama dengan energi yang dibutuhkan untuk menyebabkan terjadinya perubahan tenaga. Jika sinar monokromatik dilewatkan melalui suatu lapisan larutan dengan ketebalan db, maka penurunan intesitas sinar (dl) karena melewati lapisan larutan tersebut berbanding langsung dengan intensitas radiasi (I), konsentrasi spesies yang menyerap (c), dan dengan ketebalan lapisan larutan (db). Secara matematis, pernyataan ini dapat dituliskan : -dI = kIcdb bila diintergralkan maka diperoleh persamaan ini : I = I0 e-kbc dan bila persamaan di atas diubah menjadi logaritma basis 10, maka akan diperoleh persamaan : I = I0 10-kbc dimana : k/2,303 = a , maka persamaan di atas dapa diubah menjadi persamaan : Log I0/I = abc

atau

A = abc (Hukum Lambert-Beer)

dimana : A= Absorban a= absorptivitas b = tebal kuvet (cm) c = konsentrasi Bila Absorbansi (A) dihubungkan dengan Transmittan (T) = I/I0 maka dapat diperoleh A=log 1/T . Absorptivitas (a) merupakan suatu konstanta yang tidak tergantung pada konsentrasi, tebal kuvet, dan intensitas radiasi yang mengenai larutan sampel. Tetapi tergantung pada suhu, pelarut, struktur molekul, dan panjang gelombang radiasi. Pada Hukum Lambert-Beer, terdapat beberapa batasan, antara lain : 1. Sinar yang digunakan dianggap monokromatis 2. Penyerapan terjadi dalam suatu volume yang mempunyai penampang luas yang sama 3. Senyawa yang menyerap dalam larutan tersebut tidak tergantung terhadap yang lain dalam larutan 4. Tidak terjadi peristiwa flouresensi atau fosforisensi 5. Indeks bias tidak tergantung pada konsentrasi larutan. Salah satu hal yang penting juga diingat adalah untuk menganalisis secara spektrofotometri UV-Vis diperlukan panjang gelombang maksimal. Adapun beberapa alasan mengapa harus menggunakan panjang gelombang maksimal, yaitu : 1. Pada panjang gelombang maksimal, kepekaannya juga maksimal karena pada panjang gelombang maksimal tersebut, perubahan absorbansi untuk setiap konsentrasi adalah yang paling besar 2. Di sekitar panjang gelombang maksimal, bentuk kurva absorbansi datar dan pada kondisi tersebut hukum Lambert-Berr akan terpenuhi 3. Jika dilakukan pengukuran ulang, maka kesalahan yang disebabkan oleh pemasangan ulang panjang gelombang akan kecil sekali, ketika digunakan panjang gelombang maksimal. Analisis kuantitatif ini bertujuan untuk mengetahui kadar rhodamin B dalam sampel karena berdasakan uji kualitatif, sampel mengandung suatu senyawa. Analisis kuantitatif yang dilakukan adalah spektrofotometer UV-Vis. Metode spektrofotometri ini mempunyai prinsip yaitu hukum lambert beer. Hukum lambert beer menyatakan konsentrasi suatu zat berbanding lurus dengan jumlah cahaya yang diabsorbsi, atau berbanding terbalik dengan logaritma cahaya yang ditransmisikan. Dengan demikian, dari pengukuran spektrofotometri dapat dihitung konsentrasi sampel yang dianalisis. Analisa kuantitatif umumnya didasarkan atas pengukuran serapan dari larutan zat uji pada panjang gelombang serapan dengan konsentrasi larutan. Prosedur kerja pada analisa kuantitatif meliputi: 1.

Penyiapan Larutan Uji.

Dalam penyiapan larutan uji perlu diperhatikan kadar larutan. Kadar larutan diduat sedemikian agar diperoleh serapan antara 0,2-0,8 sehingga memenuhi hokum Beer. Pada rentang serapan tersebut persentase kesalahan analisis masih dalam batas yang dapat diterima, yaitu 0,5-1%. Diluar rentang tersebut, dapat menyebabkan terjadinya kesalahan fotometrik yang dapat mempengaruhi keakuratan metode fotometrik. 2.

Pencarian Operating Time.

Cara ini biasanya dilakukan jika digunakan pengukuran hasil reaksi atau pembentukan warna. Waktu operasional atau operating time merupakan waktu yang dibutuhkan suatu senyawa untuk bereaksi dengan senyawa lain hingga terbentuk senyawa produk yang stabil. Kestabilan senyawa produk diketahui dengan mengamati absorbansi mulai dari saat direaksikan hingga tercapai serapan yang stabil. Pengukuran serapan ini dilakukan pada panjang gelombang maksimal teoritis. 3.

Pemilihan Panjang Gelombang Maksimum.

Panjang gelombang yang digunakan untuk analisis kuantitatif adalah panjang gelombang yang mempunyai absorbansi maksimal. Ada beberapa alasan mengapa harus dilakukan pada panjang gelombang maksimal: • Pada panjang gelombang maksimal, kepekaannya juga maksimal karena pada panjang gelombang maksimal tersebut, perubahan absorbansi untuk setiap satuan konsenytrasi larutan adalah yang paling besar • Disekitar panjang gelombang maksimal, bentuk kurva absorbansi linier, sehingga memenuhi hukum lambert-beer •

Jika dilakukan pengukuran ulang, akan menghasilkan hasil yang cukup konstan 4.

Pembuatan Kurva Baku.

Dibuat seri larutan baku dari zat yang akan dianalisis dengan berbagai konsentrasi. Masingmasing absorbansi larutan dengan berbagai konsentrasi diukur, kemudian dibuat kurva yang merupakan hubungan antara absorbansi dengan konsentrasi. Bila hukum lambert-beer terpenuhi, maka kurva baku berupa garis lurus. Dengan adanya kuva baku, maka dapat digunakan untuk mencari absorbtifity atau persamaan regresi linier sehingga dapat digunakan dalam pencarian suatu kadar yang absorbansinya sudah diukur. 5.

Pengukuran Serapan Larutan.

Pada analisis zat tunggal, serapan larutan zat uji dan serapan larutan baku diukur pada panjang gelombang maksimum. Pada analisis zat campuran, serapan zat uji diukur pada lebih dari satu panjang gelombang, dimana setiap komponen campuran memiliki perbedaan serapan maksimum. Pada setiap pengukuran serapan larutan zat uji atau baku pembanding, harus selalu dibandingkan dengan larutan blangko, yaitu pelarut yang digunakan untuk melarutkan zat uji. Parasetamol Parasetamol atau asetaminofen adalah obat analgesic dan antipiretik yang populer dandigunakan untuk melegakan sakit kepala, sengal-sengal dan sakit ringan, dan demam.Digunakandalam sebagian besar resep obat analgesic salesma dan flu. Ia aman dalam dosisstandar, tetapikarena mudah didapati, overdosis obat baik sengaja atau tidak sengaja seringterjadi.Parasetamol (Asetaminofen) merupakan salah satu obat yang paling banyakdigunakan sehari-hari. Obat ini berfungsi sebagai pereda nyeri dan penurun panas. Setelah berpuluh tahundigunakan, parasetamol terbukti sebagai

obat yang aman dan efektif. Tetapi, jika diminum dalamdosis berlebihan (overdosis), parasetamol dapat menimbulkan kematian Kafein Kafein dikenal sebagai trimethylxantine dengan rumus kimia C8H10N4O2 dan termasuk jenis alkaloida. Bentuk alami kafein adalah Kristal putih, prisma heksagonaldan dan berbob ot molekul 194,19 dalton. Kafein memiliki titik leleh 238ºC dan mengalami sublimasi pada suhu 178ºC. Kafein terdapat secara alami pada biji kopi, bijicoklat, daun teh serta culanuts.Rumus Molekul kafeinKafein sebagai zat stimulant sering dituding sebagai penyebabkecanduan. Haltersebut tidak sepenuhnya benar. Kafein hanya dapat menimbulkankecanduan jika dikonsumsi dalam jumlah yang sangat banyak dan rutin.