MAKALAH

KIMIA ANALISIS

Di susun Oleh:

Achdissam Noor Habibi

Ahmad Sauqi Fuadi

Amelia Lestari

Budiono

Dina Melinda

Ika Aulia Rahmi

Henny Jayanti

SEKOLAH TINGGI FARMASI MUHAMMADIYAH

TANGERANG

2015

BAB I

PENDAHULUAN

Spektroskopi adalah ilmu yang mempelajari materi dan atributnya berdasarkan

cahaya, suara atau partikel yang dipancarkan, diserap atau dipantulkan oleh materi

tersebut. Spektroskopi juga dapat didefinisikan sebagai ilmu yang mempelajari

interaksi antara cahaya dan materi. Dalam catatan sejarah, spektroskopi mengacu

kepada cabang ilmu dimana "cahaya tampak" digunakan dalam teori-teori struktur

materi serta analisis kualitatif dan kuantitatif. Dalam masa modern, definisi

spektroskopi berkembang seiring teknik-teknik baru yang dikembangkan untuk

memanfaatkan tidak hanya cahaya tampak, tetapi juga bentuk lain dari radiasi

elektromagnetik dan non-elektromagnetik seperti gelombang mikro, gelombang

radio, elektron, fonon, gelombang suara, sinar x dan lain sebagainya.

Spektroskopi umumnya digunakan dalam kimia fisik dan kimia analisis untuk

mengidentifikasi suatu substansi melalui spektrum yang dipancarkan atau yang

diserap. Alat untuk merekam spektrum disebut spektrometer. Spektrofotometer

adalah alat untuk mengukur transmitan atau absorban suatu sampel sebagai fungsi

panjang gelombang. Spektroskopi juga digunakan secara intensif dalam astronomi

dan penginderaan jarak jauh. Kebanyakan teleskop-teleskop besar mempunyai

spektrograf yang digunakan untuk mengukur komposisi kimia dan atribut fisik

lainnya dari suatu objek astronomi atau untuk mengukur kecepatan objek

astronomi berdasarkan pergeseran Doppler garis-garis spektral.

Spektrometer terdiri dari spektrometer sinar tampak, spektrometer ultra-ungu,

spektrometer infra-merah, spektrometer resonansi magnet inti, spektrometer

serapan, spektrometer massa, dan spektrometer fluoresensi.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Spektroskopi

Spektroskopi adalah ilmu yang mempelajari tentang metode-metode

untuk menghasilkan dan menganalisis spektrum. Interpretasi spektrum

yang dihasilkan dapat digunakan untuk analisis unsur kimia, meneliti arus

energi atom dan molekul, meneliti struktur molekul, dan untuk menentukan

komposisi dan gerak benda-benda langit.

Spektroskopi terbagi dua kelompok utama, yaitu spektroskopi atom dan

spektroskopi molekul. Dasar dari spektroskopi atom adalah tingkat energi

elektron terluar suatu atom atau unsur, sedang dasar dari spektroskopi

molekul adalah tingkat energi molekul yang melibatkan energi elektronik,

vibrasi, dan rotasi.

Berdasarkan sinyal radiasi elektromagnetik, spektroskopi dibagi menjadi

empat golongan yaitu spektroskopi absorpsi, spektroskopi emisi,

spektroskopi scattering, dan spektroskopi fluoresensi. Pada spektroskopi

absorpsi (serapan), terdapat beberapa tipe metode spektroskopi

berdasarkan sifat radiasinya, yaitu spektroskopi absorpsi atom (nyala),

absorpsi atom (tanpa nyala) dan absorpsi sinar-x. Pada spektroskopi emisi,

terdapat beberapa tipe metode spektroskopi yaitu arc spark, plasma argon,

emisi atom atau emisi nyala dan emisi sinar-x.

B. Spektrofotometri

Spektrofotometri adalah alat untuk mengukur panjang gelombang cahaya

secara akurat dengan menggunakan kisi difraksi atau prisma untuk

memisahkan panjang gelombang yang berbeda disebut spektrometer. Jenis

spektrometer antara lain adalah spektrometer sinar tampak, spektrometer

ultra-ungu, spektrometer infra-merah, spektrometer resonansi magnet inti,

spektrometer serapan, spektrometer massa, dan spektrometer fluoresensi.

Perbedaan dari jenis spektrometer tersebut terletak pada sumber cahaya atau

sampel yang disesuaikan dengan apa yang akan diteliti. Pada spektrometer

sinar tampak, contohnya pada serapan cahaya dari radiasi panas plasma,

sumber cahaya plasma difokuskan oleh lensa pemfokus dan diterima

monokromator, kemudian dipilih panjang gelombang yang sesuai dengan

mengatur selektor panjang gelombang, dan pada saat yang tepat ada

cahaya keluaran yang ditangkap fotodiode kemudian sinyal dari

fotodiode diteruskan ke osiloskop. Fotodiode yang digunakan sekiranya

yang cocok dengan panjang gelombang cahaya dari sumber cahaya plasma

tersebut.

1. Cahaya dan Sifat-Sifatnya

Cahaya adalah suatu bentuk energi dan merupakan radiasi

elektromagnetik. Bagian kecil dari radiasi elektromagnetik adalah cahaya

tampak yang dapat dilihat langsung oleh mata. Cahaya dapat dikatakan

sebagai rangsangan yang diterima oleh panca indra mata. Dalam

menerima rangsangan tersebut ada keterbatasan pada diri manusia yaitu

hanya dapat mengidentifikasi cahaya pada panjang gelombang 380-780

nm, yang dikenal sebagai cahaya tampak ( visible light).

Tabel panjang gelombang warna dan warna komplementer

Panjang Gelombang (nm) WarnaWarna

Komplementer< 380 UV

380 – 435 Violet Hijau Kekuningan435 – 480 Biru Kuning480 – 490 Biru Kehijauan Jingga490 – 500 Hijau Kebiruan Merah500 – 560 Hijau Ungu Kemerahan560 – 580 Hijau Kekuningan Violet580 – 595 Kuning Biru595 – 650 Jingga Biru Kehijauan650 – 780 Merah Hijau Kebiruan

> 780 Infra Merah

Radiasi elektromagnetik mencakup kisaran panjang gelombang yang

sangat besar. Sesuai dengan kisaran panjang gelombangnya, maka energi

juga beragam pula. Sinar-x mempunyai energi yang cukup untuk

mempengaruhi elektron dalam, sedangkan sinar uv hanya cukup untuk

mempengaruhi elektron valensi. Sementara itu radiasi infra merah hanya

cukup untuk mempengaruhi vibrasi dan rotasi molekul.

Sinar X memiliki panjang gelombang yang pendek, tetapi berenergi

tinggi. Sinar X dapat melalui padatan atau cairan yang tipis. Radiasi sinar

X yang terlalu banyak akan merusak sel-sel tubuh manusia. Sinar uv

dapat diproduksi oleh lampu khusus yang mengandung uap merkuri atau

gas deuterium. Sinar uv berenergi tinggi dan akan menyebakan luka bakar

bila terlalu lama mengenai kulit. Sinar tampak diproduksi oleh lampu

biasa (misalkan, lampu wolfram). Cahaya putih yang terpancar dari

matahari merupakan campuran dari beberapa cahaya berwarna seperti

merah, jingga, kuning, biru, nila, dan ungu. Sinar infra merah dihasilkan

dari benda panas semacam kawat logam globar dalam bola lampu. Sinar

IR tidak terlihat tetapi dapat dirasakan hangat oleh kulit manusia.

2. Komponen Pokok Spektroskopi

a. Sumber Sinar

Sumber radiasi dalam spektrofotometri serapan mempunyai dua

fungsi, pertama memberikan energi pada daerah panjang gelombang

yang tepat untuk pengukuran, kedua untuk mempertahankan intensitas

sinar yang tetap selama pengukuran. Untuk spektrofotometer sinar

tampak (Visible) digunakan lampu wolfram sebagai sumber sinar,

lampu wolfram menghasilkan panjang gelombang > 375 nm.

Sementara itu untuk spektrofotometer sinar uv digunakan lampu

deuterium yang memiliki panjang gelombang di bawh 375 nm. Energi

yang dipancarkan sumber sinar bervariasi sesuai dengan panjang

gelombangnya.

b. Monokromator

Sinar yang dikeluarkan sumber radiasi merupakan sinar polikromatis

yaitu mengandung berbagai panjang gelombang. Sementara itu untuk

pengukuran zat diperlukan sinar tertentu yang khas dan sebaiknya

monokromatis. Monokromator berfungsi untuk memperoleh sinar

yang monokromatis, yaitu sinar dengan satu daerah panjang

gelombang. Berikut adalah beberapa bagian dalam rangkaian

monokromator:

1) Celah Masuk: Berfungsi mempersempit radiasi yang akan masuk

dari sumber radiasi ke zat.

2) Lensa Kolimator: Berfungsi untuk mengubah sinar menjadi berkas

sinar sejajar

3) Media Pendispersi

4) Celah Keluar: Berfungsi untuk mengisolasi sinar yang diinginkan

dengan cara menghalangi sinar lain dan membiarkan sinar yang

diinginkan lewat mencapai zat.

c. Sel (kuvet)

Sinar monokromatis yang keluar dari monokromator selanjutnya

memasuki sel. Sel adalah tempat disimpannya larutan contoh yang

akan diukur serapannya. Sel atau kuvet untuk tempat larutan

diletakkan pada jalan cahaya dari monokromator. Pada saat cahaya

monokromatis melalui sel, terjadi penyerapan sejumlah tertentu

cahaya, sementara sebagian lain diteruskan ke detektor.

Kuvet untuk analisis harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut :

1) Tidak berwarna sehingga dapat mentransmisikan semua cahaya

2) Permukaannya secara optis harus benar-benar sejajar

3) Harus tahan /tidak bereaksi terhadap bahan-bahan kimia khususnya

samel yang akan diukur

4) Tidak boleh rapuh

Bahan-bahan pada kuvet

1) Kaca Silika Biasa

a) Tahan asam/ basa kuat

b) Tahan Pelarut Organik

c) Hanya untuk Visible

2) Kuarsa

a) Tahan asam/ basa kuat

b) Tahan Pelarut Organik

c) Untuk UV dan Visible

d. Detektor

Berfungsi untuk mengubah energi cahaya yang ditransmisikan atau

diteruskan sel menjadi suatu besaran yang terukur. Pada umumnya

mengubah energi cahaya menjadi energi listrik (arus listrik). Detektor

photo tube atau barrier layer cell yang keduanya dapat mengubah

cahaya menjadi arus listrik (photo sensitive detector).

1) Photo Emmisive Cell(photo tube)

Bentuk yang sederhana terdiri dari suatu bola gelas yang hampa

udara atau berisi gas mulia pada tekanan rendah, misalnya argon

pada 0,2 mmHg. Di dalam bola terdapat katoda yang berbentik

lempeng setengah lingkaran dan bagian dalamya dilapisi zat yang

sangat peka terhadap cahaya, misalnya campuran Caesium Oksida

atau kalium oksida dengan perak oksida. Anoda yang terbuat dari

cincin logam dan diletakkan sedikit dekat dengan pusat lingkaran.

Anoda dan katoda dihubungkan dengan suatu baterai. Bila cahaya

jatuh pada katoda, maka elektron dibebaskan dan meloncat ke

anoda sehingga dalam sirkuit terdapat aliran elektron (timbul

aliran listrik). Arus yang dihasilkan sangat lemah, karena itu

dihubungkan dulu dengan amplifier sebelum dengan

galvanometer. Skala dari galvanometer ditera dalam skala

absorbans atau persen transmisi (%T).

2) Barrier layer cell

Terdiri dari sebuah plat logam yang dilapisi dengan suatu

lapisan semi konduktor. Biasanya dipakai logam besi dengan

lapisan semi konduktornya selen. Suatu lapisan transparan

yang sangat tipis dari perak diletakkan di atas semi konduktor

dan berlaku sebagai elektron kolektor. Energi cahaya yang

jatuh di atas permukaan akan sampai ke semi konduktor dan

mengeksitasi elektron-elektron pada antar permukaan perak-

selen yang akhirnya menuju ke elektron kolektor, suatu daerah

hypotical barrier terjadi diantara permukaan yang

memudahkan elektron meninggalkan semi konduktor menuju

ke elektron kolektor. Kekurangan elektron pada selen akan

mengambil dari plat besi sehingga besi bermuatan positif

sedangkan elektron kolektor bermuatan negatif, bila keduanya

melalui suatu galvanometer, maka akan dihasilkan arus listrik.

e. Meter (Read Out)

Sinyal listrik yang dihasilkan pada detector dapat dibaca pada

meter dengan mengkonversikannya ke dalam besaran absorbans.

f. Suatu amplifier (penguat) dan rangkaian yang berkaitan yang

membuat isyarat listrik dapat untuk diamati. Sistem pembacaan

yang memperlihatkan besarnya isyarat listrik.

3. Prinsip Kerja Spektrofotometer

Prinsip kerja spektrofotometri berdasarkan hukum Lambert Beer, bila

cahaya monokromatik (Io) melalui suatu media (larutan), maka sebagian

cahaya tersebut diserap (Ia), sebagian dipantulkan (Ir), dan sebagian lagi

dipancarkan (It). Ilustrasi jalannya sinar pada spektrofotometer dapat

dilihat pada gambar dibawah ini:

Persyaratan hukum Lambert-Beer antara lain : Radiasi yang digunakan

harus monokromatik, energi radiasi yang di absorpsi oleh sampel tidak

menimbulkan reaksi kimia, sampel (larutan) yang mengabsorpsi harus

homogen, tidak terjadi flouresensi atau phosphoresensi, dan indeks

refraksi tidak berpengaruh terhadap konsentrasi, jadi larutan harus pekat

(tidak encer).

Berdasarkan hukum Lambert-Beer, rumus yang digunakan untuk

menghitung banyaknya cahaya yang dihamburkan:

Dan absorbansi dinyatakan dengan rumus:

Dimana I0 merupakan intensitas cahaya datang dan It atau I1 adalah

intensitas cahaya setelah melewati sampel.

Rumus yang diturunkan dari Hukum Beer dapat ditulis sebagai: 

Dimana:

A = Absorbansi

a = Tetapan absorbtivitas (jika konsentrasi larutan yang diukur

dalam ppm)

c = Konsentrasi larutan yang diukur

ε = Tetapan absorbtivitas molar (jika konsentrasi larutan yang

diukur dalam ppm)

b = Tebal larutan (tebal kuvet diperhitungkan juga umumnya 1cm).

Secara eksperimen hukum Lambert-beer akan terpenuhi apabila peralatan

yang digunakan memenuhi kriteria-kriteria berikut:

a. Sinar yang masuk atau sinar yang mengenai sel sampel berupa sinar

dengan dengan panjang gelombang tunggal (monokromatis).

b. Penyerapan sinar oleh suatu molekul yang ada di dalam larutan tidak

dipengaruhi oleh molekul yang lain yang ada bersama dalam satu

larutan.

c. Penyerapan terjadi di dalam volume larutan yang luas penampang

(tebal kuvet) yang sama.

d. Penyerapan tidak menghasilkan pemancaran sinar pendafluor.

Artinya larutan yang diukur harus benar-benar jernih agar tidak

terjadi hamburan cahaya oleh partikel-partikel koloid atau suspensi

yang ada di dalam larutan.

e. Konsentrasi analit rendah. Karena apabila konsentrasi tinggi akan

menggangu kelinearan grafik absorbansi versus konsntrasi.

4. Jenis Spektrofotomeri berdasarkan Optik

Jenis Spektrofotometer berdasarkan sistem optiknya terdapat 2 jenis

spektrofotometer, yaitu :

a. Single Beam ( Berkas Tunggal )

Pada spektrofotometer ini hanya terdapat satu berkas sinar yang

dilewatkan melalui kuvet. Blanko, larutan standar, dan contoh

diperiksa secara bergantian. Pada spektrofotometer berkas tunggal,

pengukuran cuplikan dilakukan setelah pengukuran blanko secara

bergantian. Pengukuran blanko dilakukan untuk menghindari

kesalahan pengukuran yang disebabkan oleh adanya matriks lain

dalam cuplikan selain analit yang diukur.

b. Double Beam ( Berkas Ganda)

Pada alat ini berkas cahaya dibagi menjadi dua berkas oleh cermin

yang berputar ( chopper). Berkas pertama melalui kuvet berisi blanko,

dan berkas kedua melalui kuvet berisi standar atau contoh.

Spektrofotometer berkas ganda dirancang untuk memudahkan

pengoperasian. Dalam alat ini, pengukuran larutan blanko dan larutan

contoh dapat dilakukan secara bersamaan. Sinar monokromatis dari

monokromator akan melewati sel blanko dan sel contoh secara

bergantian. Pada akhirnya sinar yang masuk ke detektor adalah sinar

dari larutan contoh yang telah dikoreksi terhadap blanko.

5. Aplikatif Spektrofotometri

a. Analisis Kualitatif : dipakai untuk data sekunder atau data pendukung.

1) Pemeriksaan kemurnian : dibandingkan dengan standar.

2) Identifikasi : pengukuran λ maks dan absorpsivitas molar.

3) Elusidasi struktur : informasi adanya gugus kromofor dan gugus

fungsi melalui profil spektrum

b. Analisis Kuantitatif

1) Senyawa Tunggal : Dengan membandingkan absorban senyawa

yang dianalisis dengan reference standard pada panjang

gelombang maksimum.

2) Senyawa multikomponen : mengukur absorban campuran pada

panjang gelombang maksimum masing-masing.

6. Keuntungan dan Kerugian Spektrofotometri

Keuntungan dari spektrofotometer adalah :

a. Penggunaannya luas, dapat digunakan untuk senyawa anorganik,

organik dan biokimia yang diabsorpsi di daerah ultra lembayung atau

daerah tampak.

b. Sensitivitasnya tinggi, batas deteksi untuk mengabsorpsi pada jarak

10-4 sampai 10-5 M. Jarak ini dapat diperpanjang menjadi 10-6 sampai

10-7 M dengan prosedur modifikasi yang pasti.

c. Selektivitasnya sedang sampai tinggi, jika panjang gelombang dapat

ditemukan dimana analit mengabsorpsi sendiri, persiapan pemisahan

menjadi tidak perlu.

d. Ketelitiannya baik, kesalahan relatif pada konsentrasi yang ditemui

dengan tipe spektrofotometer UV-Vis ada pada jarak dari 1% sampai

5%. Kesalahan tersebut dapat diperkecil hingga beberapa puluh persen

dengan perlakuan yang khusus.

e. Mudah, spektrofotometer mengukur dengan mudah dan kinerjanya

cepat dengan instrumen modern, daerah pembacaannya otomatis

Kerugian Spektofotometri adalah :

a. Absorbsi dipengaruhi oleh pH larutan, suhu dan adanya zat

pengganggu dan kebersihan dari kuvet

b. Hanya dapat dipakai pada daerah ultra violet yang panjang gelombang

>185 nm

c. Pemakaian hanya pada gugus fungsional yang mengandung elektron

valensi dengan energy eksitasi rendah

d. Sinar yang dipakai harus monokromatis

C. Spektofotometer Serapan

Spektrofotometri serapan merupakan pengukuran suatu interaksi antara

radiasi elektromagnetik dan molekul atau atom dari suatu zat kimia. Teknik

yang sering digunakan dalam analisis farmasi meliputi spektrofotometri

ultraviolet, cahaya tampak, infra merah dan serapan atom. Jangkauan panjang

gelombang untuk daerah ultraviolet adalah 190-380 nm, daerah cahaya

tampak 380-780 nm, daerah infra merah dekat 780-3000 nm, dan daerah infra

merah 2,5-40 μm atau 4000-250 cm-1.

Radiasi ultraviolet dan sinar tampak diabsorpsi oleh molekul organik

aromatik, molekul yang mengandung elektron-π terkonyugasi dan atau atom

yang mengandung elektron-n, menyebabkan transisi elektron di orbital

terluarnya dari tingkat energi elektron dasar ke tingkat energi elektron

tereksitasi lebih tinggi. Besarnya serapan radiasi tersebut sebanding dengan

banyaknya molekul analit yang mengabsorpsi sehingga dapat digunakan

untuk analisis kuantitatif.

Gugus fungsi yang menyerap radiasi di daerah ultraviolet dekat dan daerah

tampak disebut khromofor dan hampir semua khromofor mempunyai ikatan

tak jenuh. Pada khromofor jenis ini transisi terjadi dari π → π*, yang

menyerap pada λmax kecil dari 200 nm (tidak terkonyugasi), misalnya pada

>C=C< dan -C≡C-. Khromofor ini merupakan tipe transisi dari sistem yang

mengandung elektron π pada orbital molekulnya. Untuk senyawa yang

mempunyai sistem konyugasi, perbedaan energi antara keadaan dasar dan

keadaan tereksitasi menjadi lebih kecil sehingga penyerapan terjadi pada

panjang gelombang yang lebih besar.

Gugus fungsi seperti –OH, -NH2 dan –Cl yang mempunyai elektron-elektron

valensi bukan ikatan disebut auksokhrom yang tidak menyerap radiasi pada

panjang gelombang lebih besar dari 200 nm, tetapi menyerap kuat pada

daerah ultraviolet jauh. Bila suatu auksokhrom terikat pada suatu khromofor,

maka pita serapan khromofor bergeser ke panjang gelombang yang lebih

panjang (efek batokhrom) dengan intensitas yang lebih kuat. Efek

hipsokhrom adalah suatu pergeseran pita serapan ke panjang gelombang lebih

pendek, yang sering kali terjadi bila muatan positif dimasukkan ke dalam

molekul dan bila pelarut berubah dari non polar ke pelarut polar.

Secara eksperimental, sangat mudah untuk mengukur banyaknya radiasi yang

diserap oleh suatu molekul sebagai fungsi frekuensi radiasi. Suatu grafik yang

menghubungkan antara banyaknya sinar yang diserap dengan frekuensi (atau

panjang gelombang) sinar merupakan spectrum absorpsi. Transisi yang

dibolehkan (allowed transition) untuk suatu molekul dengan struktur kimia

yang berbeda adalah tidak sama ssehingga spectra absorpsinya juga berbeda.

Dengan demikian, spectra dapat digunkan sebagai bahan informasi yang

bermanfaat untuk analisis kualitatif. Banyaknya sinar yang diabsorpsi pada

panjang gelombang tertentu sebanding dengan banyaknya molekul yang

menyerap radiasi, sehingga spectra absorpsi juga dapat digunakan untuk

analisis kuantitatif.

D. Spektrofotometri Ultraviolet

Spektrofotometri UV pada prinsipnya bekerja berdasarkan interaksi sample

dengan sinar UV. Sinar UV memiliki panjang gelombang 190-380 nm.

Sebagai sumber sinar dapat digunakan lampu deuterium. Deuterium disebut

juga heavy hidrogen. Dia merupakan isotop hidrogen yang stabil yang

terdapat berlimpah di laut dan daratan. Inti atom deuterium mempunyai satu

proton dan satu neutron, sementara hidrogen hanya memiliki satu proton dan

tidak memiliki neutron. Nama deuterium diambil dari bahasa Yunani,

deuteros, yang berarti ‘dua’, mengacu pada intinya yang memiliki dua

pertikel. Karena sinar UV tidak dapat dideteksi oleh mata kita, maka senyawa

yang dapat menyerap sinar ini terkadang merupakan senyawa yang tidak

memiliki warna bening dan transparan. Deuterium berbeda dengan hidrogen

lainnya yang hanya memiliki 1 neutron tanpa proton. Air yang atom

hidrogennya merupakan isotop deuterium dinamakan air berat (D2O).

Air berat digunakan sebagai moderator neutron dan pendingin pada reaktor

nuklir. Deuterium juga berpotensi sebagai bahan bakar fusi nuklir komersial.

Perlu diketahui air berat yang dibekukan (es) dapat tenggelam dalam air

karena massa jenisnya lebih besar dari massa jenis air. Hal ini, tentu berbeda

dengan es yang dibuat dari air (H2O) yang mengapung bila dimasukan dalam

air karena massa jenisnya lebih kecil dari air.

Zat yang dapat dianalisis menggunakan spektrofotometri UV umumnya

adalah zat dalam bentuk larutan dan zat tersebut tidak tampak berwarna. Jika

zat tersebut berwarna maka perlu direaksikan dengan reagen tertentu sehingga

dihasilkan suatu larutan tidak berwarna. Senyawa-senyawa organik sebagian

besar tidak tidak berwarna sehingga spektrofotometer UV lebih banyak

digunakan dalam analisis senyawa organik khususnya dalam penentuan

struktur senyawa organik.

Oleh karena itu, sample tidak berwarna tidak perlu dibuat berwarna dengan

penambahan reagent tertentu. Bahkan sample dapat langsung dianalisa

meskipun tanpa preparasi. Namun perlu diingat, sample keruh tetap harus

dibuat jernih dengan filtrasi atau centrifugasi. Prinsip dasar pada

spektrofotometri adalah sample harus jernih dan larut sempurna. Tidak ada

partikel koloid apalagi suspensi. Spektrofotometri UV memang lebih simple

dan mudah dibanding spektrofotometri visible, terutama pada bagian

preparasi sample. Namun harus hati-hati karena, banyak kemungkinan terjadi

interferensi dari senyawa lain selain analat yang juga menyerap pada panjang

gelombang UV. Hal ini berpotensi menimbulkan bias pada hasil analisa.

Adanya partikel-partikel koloid ataupun suspensi akan memperbesar

absorbansi, akibatnya bila dihubungkan dengan rumus yang diturunkan dari

hukum Lambaert-Beer konsentrasi zat yang dianalisis makin besar dan

apabila digunakan untuk penentuan struktur suatu senyawa maka pita pada

spektrum akan melebar dari yang sesungguhnya.

Hal–hal yang harus diperhatikan dalam analisis spektofotometri ultraviolet

1. Pemilihan panjang gelombang maksimum

Panjang gelombang yang digunakan untuk analisis kuantitatif adalah

panjang gelombang dimana terjadi serapan maksimum. Untuk

memperoleh panjang gelombang serapan maksimum, dilakukan dengan

membuat kurva hubungan antara absorbansi dengan panjang gelombang

dari suatu larutan baku pada konsentrasi tertentu.

2. Pembuatan Kurva Kalibrasi

Dibuat seri larutan baku dari zat yang akan dianalisis dengan berbagai

konsentrasi. Masing – masing absorbansi larutan dengan berbagai

konsentrasi diukur, kemudian dibuat kurva yang merupakan hubungan

antara absorbansi dengan konsentrasi. Bila hukum Lambert-Beer

terpenuhi maka kurva kalibrasi berupa garis lurus.

3. Pembacaan absorbansi sampel atau cuplikan

Absorbansi yang terbaca pada spektrofotometer hendaknya antara 0,2

sampai 0,6. Anjuran ini berdasarkan anggapan bahwa pada kisaran nilai

absorbansi tersebut kesalahan fotometrik yang terjadi adalah paling

minimal.

Pada umumnya spektrofotometri ultraviolet dalam analisis senyawa organik

digunakan untuk:

1. Menentukan jenis khromofor, ikatan rangkap yang terkonyugasi dan

auksokhrom dari suatu senyawa organik

2. Menjelaskan informasi dari struktur berdasarkan panjang gelombang

serapan maksimum suatu senyawa

3. Mampu menganalisis senyawa organik secara kuantitatif dengan

menggunakan hukum Lambert-Beer.

E. Sifat Sinar Ultraviolet

Sinar ultra violet berenergi tinggi, artinya memiliki panjang gelombang yang

pendek. Suatu senyawa dapat menyerap sinar uv bila dalam senyawa tersebut

terdapat gugus fungsi yang disebut sebagai kromofor. Kromofor cenderung

memiliki ikatan tak jenuh atau mengandung gugus fungsi dengan ikatan

rangkap.

Tipe Contoh Pita Serapan (nm)Alkena CH2CH2 165 – 193Alkuna CHCH 195 – 225Aldehida CH3CHO 180 – 290Keton CH3COCH3 188 – 279Asam Karboksilat

CH3COOH 208 – 210

F. Prinsip Kerja Spektrofotometri Ultraviolet

Bila seberkas sinar cahaya keluar dari sumber sinar, maka sinar akan masuk

ke dalam sistem monokromator melalui slit. Monokromator akan menyeleksi

panjang gelombang berkas sinar yang diinginkan untuk memasuki sel. Seleksi

panjang gelombang dilakukan dengan memutar tombol panjang gelombang

pada alat. Selanjutnya sinar yang monokromatis akan masuk melewati sel

yang berisi larutan cuplikan. Sinar yang diteruskan selanjutnya akan masuk

ke detector, dan sinyal detector akan disampaikan ke operator dalam bentuk

read out.

G. Penggunaan Spektrofotometri Ultraviolet

Pada umumnya spektrofotometri ultraviolet dalam analisis senyawa organik

digunakan untuk:

1. Menentukan jenis khromofor, ikatan rangkap yang terkonyugasi dan

auksokhrom dari suatu senyawa organik

2. Menjelaskan informasi dari struktur berdasarkan panjang gelombang

serapan maksimum suatu senyawa

3. Mampu menganalisis senyawa organik secara kuantitatif dengan

menggunakan hukum Lambert-Beer.

Analisis kualitatif

Kegunaan spektrofotometri ultraviolet dalam analisis kualitatif sangat

terbatas, karena rentang daerah radiasi yang relatif sempit hanya dapat

mengakomodasi sedikit sekali puncak absorpsi maksimum dan minimum,

karena itu identifikasi senyawa yang tidak diketahui, tidak memungkinkan.

Penggunaannya terbatas pada konfirmasi identitas dengan menggunakan

parameter panjang gelombang puncak absorpsi maksimum, λmax, nilai

absorptivitas, a, nilai absorptivitas molar, ε, atau nilai ekstingsi, A1%, 1 cm,

yang spesifik untuk suatu senyawa yang dilarutkan dalam suatu pelarut dan

pH tertentu.

Analisis Kuantitatif

Penggunaan utama spektrofotometri ultraviolet adalah dalam analisis

kuantitatif. Apabila dalam alur spektrofotometer terdapat senyawa yang

mengabsorpsi radiasi, akan terjadi pengurangan kekuatan radiasi yang

mencapai detektor. Parameter kekuatan energi radiasi khas yang diabsorpsi

oleh molekul adalah absorban (A) yang dalam batas konsentrasi rendah

nilainya sebanding dengan banyaknya molekul yang mengabsorpsi radiasi

dan merupakan dasar analisis kuantitatif. Penentuan kadar senyawa organik

yang mempunyai gugus khromofor dan mengabsorpsi radiasi ultraviolet-sinar

tampak, penggunaannya cukup luas. Konsentrasi kerja larutan analit

umumnya 10 sampai 20 μg/ml, tetapi untuk senyawa yang nilai

absorptivitasnya besar dapat diukur pada konsentrasi yang lebih rendah.

Senyawa yang tidak mengabsorpsi radiasi ultraviolet-sinar tampak dapat juga

ditentukan dengan spektrofotometri ultraviolet-sinar tampak, apabila ada

reaksi kimia yang dapat mengubahnya menjadi khromofor atau dapat

disambungkan dengan suatu pereaksi khromofor.

Analisis kuantitatif secara spektrofotometri dapat dilakukan dengan metode

regresi dan pendekatan.

1. Metode Regresi

Analisis kuantitatif dengan metode regresi yaitu dengan menggunakan

persamaan garis regresi yang didasarkan pada harga serapan dan

konsentrasi standar yang dibuat dalam beberapa konsentrasi, paling

sedikit menggunakan 5 rentang konsentrasi yang meningkat yang dapat

memberikan serapan yang linier, kemudian diplot menghasilkan suatu

kurva yang disebut dengan kurva kalibrasi. Konsentrasi suatu sampel

dapat dihitung berdasarkan kurva tersebut.

2. Metode Pendekatan

Analisis kuantitatif dengan cara ini dilakukan dengan membandingkan

serapan standar yang konsentrasinya diketahui dengan serapan sampel.

Konsentrasi sampel dapat dihitung melalui rumus perbandingan C=

As.Cb/Ab dimana As= serapan sampel, Ab= serapan standar, Cb=

konsentrasi standar, dan C= konsentrasi sampel.

BAB III

PEMBAHASAN

Penerapan Metode Spektrofotometri Ultraviolet pada Penetapan Kadar

Nifedipine dalam Sediaan Tablet.

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat-alat gelas,

spektrofotometer ultra violet (UV mini 1240 Shimadzu) dan neraca analitik (Vibra

AJ).

Bahan- bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : metanol (pro analisis

dari E.Merck), akuades (Laboratorium Kimia Farmasi Kuantitatif), nifedipin baku

(BPFI); tablet nifedipin generik dan nama dagang.

Pengujian dilakukan dengan pengambilan sampel dilakukan secara purposif yaitu

tanpa membandingkan antara satu sampel dengan yang lain, karena sampel

dianggap homogen. Sampel yang digunakan adalah tablet generik Kimia Farma

dan Dexa Medica serta tablet nama dagang Adalat® (Bayer), Farmalat®(Pratapa

Nirmala), Cordalat®(Kimia Farma), dan Nifedin® (Sanbe Farma).

1. Pembuatan Larutan Induk Baku Nifedipin BPFI

Sejumlah lebih kurang 25 mg nifedipin BPFI ditimbang seksama,

dimasukkan ke dalam labu tentukur 50 ml, dilarutkan dengan metanol lalu

dicukupkan sampai garis tanda dengan metanol dan dikocok homogen,

sehingga diperoleh larutan dengan konsentrasi 500 mcg/ml, larutan ini

disebut larutan induk baku (LIB I). Dari larutan ini dipipet 5 ml masukkan ke

dalam labu tentukur 50 ml, encerkan dengan metanol sampai garis tanda

sehingga diperoleh konsentrasi 50 mcg/ml (LIB II)

Dipipet 3,5 ml dari larutan induk baku (LIB) II (50 mcg/ml) masukkan ke

dalam labu tentukur 25 ml, encerkan dengan metanol sampai garis tanda (7

mcg/ml). Lalu dikocok sampai homogen sehingga diperoleh larutan dengan

konsentrasi 7 mcg/ml. Kemudian ukur serapan pada panjang gelombang 200-

400 nm

2. Pembuatan Kurva Kalibrasi

Dipipet larutan induk baku II BPFI (50 mcg/ml) 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 dan 6,0 ml,

masing-masing masukkan ke dalam labu tentukur 25 ml, tambahkan metanol

sampai garis tanda. Lalu dikocok sampai homogen. Diperoleh larutan dengan

konsentrasi 4; 6; 8; 10; 12 mcg/ml. Kemudian diukur serapannya pada

panjang gelombang maksimum yang diperoleh dan sebagai blangko

digunakan metanol (hasil dapat dilihat pada halaman 13).

3. Penentuan Kadar Nifedipin dalam Sediaan Tablet

Timbang dan serbukkan tidak kurang dari 20 tablet. Timbang seksama

sejumlah serbuk setara dengan 20 mg nifedipin (Penimbangan serbuk

sebanyak 6 kali perlakuan), masukkan ke dalam labu tentukur 25 ml. Lalu

ditambahkan 5 ml metanol, kocok dan encerkan dengan metanol sampai garis

tanda. Kemudian disaring, 5 ml filtrat pertama dibuang.. Dipipet 2 ml filtrat,

masukkan ke dalam labu tentukur 25 ml, dicukupkan dengan metanol sampai

garis tanda dan kocok homogen. Kemudian dipipet 3,5 ml larutan, masukkan

ke dalam labu tentukur 25 ml. Lalu dicukupkan dengan metanol sampai garis

tanda, kocok homogen dan diukur serapannya pada panjang gelombang

maksimum yang diperoleh (hasil dapat dilihat pada Tabel 3, halaman 14).

4. Hasil dan Pembahasan

Menurut Moffat (2004), nifedipin mempunyai spektrum serapan maksimum

pada daerah ultraviolet dalam larutan asam pada panjang gelombang 235 nm

(A= 595 b) dan 338 nm (A= 195 b). Menurut Merck Indeks (2001) , dalam

larutan asam memberikan spektrum serapan maksimum pada panjang

gelombang 235 nm (ε = 20600) dan 338 nm (ε = 5740), dalam larutan basa

pada panjang gelombang 238 nm (ε = 20600) dan 340 nm (ε = 5740) dan

dalam metanol pada panjang gelombang 235 nm (ε = 21590) dan 340 nm (ε =

5010). Dari data kedua literatur diatas kemungkinan nifedipin dapat

ditetapkan kadarnya secara spektrofotometri ultraviolet. Dalam penelitian ini

digunakan pelarut metanol, karena dari hasil orientasi dalam larutan asam

diperoleh larutan yang kurang jernih.

Adapun alasan peneliti memilih panjang gelombang 235 nm untuk

pengukuran karena panjang gelombang tersebut nifedipin memiliki nilai

absorptivitas molar (ε) yang lebih besar daripada panjang gelombang 334 nm.

Holme dan Peck (1983) menyatakan bahwa dengan nilai absorptivitas yang

besar maka pengukuran dapat dilakukan pada konsentrasi yang rendah,

sehingga sensitivitas maksimum dari metode ini dapat tercapai.

5. Penentuan Panjang Gelombang Serapan Maksimum Nifedipin BPFI

Sebelum dilakukan penetapan kadar dengan menggunakan metode

Spektrofotometri ultraviolet terlebih dahulu dilakukan penentuan panjang

gelombang maksimum, meskipun panjang gelombang tersebut sudah

diketahui dalam literatur. Hal ini dikarenakan panjang gelombang suatu

senyawa dapat berbeda bila ditentukan pada kondisi dan alat yang berbeda.

Penentuan panjang gelombang ini dilakukan pada konsentrasi yang

memberikan serapan dengan kesalahan fotometrik terkecil (0,4343). Untuk

mendapatkan konsentrasi tersebut dapat dihitung menggunakan nilai

absorptivitas molar (ε) dari literatur, dalam metanol pada panjang gelombang

235 nm dengan absorptivitas molarnya 21590 (The Merck Indeks, 2001).

Dari perhitungan didapatkan konsentrasi pengukuran adalah 7 mcg/ml dan

dari hasil pengukuran diperoleh panjang gelombang maksimum, pada 235 nm

dan 334 nm dengan serapan masing-masing 0,4370 dan 0,1050 seperti terlihat

pada Gambar 1 dan tabel .

Kurva serapan Nifedipin Baku Pembanding Farmakope Indonesia

(konsentrasi 7 mcg/ml) dalam pelarut metanol

Data Absorbansi dari Kurva Serapan Maksimum

Selanjutnya, untuk penetapan kadar nifedipin dalam sediaan tablet yang

beredar di pasaran dilakukan pada panjang gelombang maksimum nifedipin

BPFI dengan absorptivitas terbesar yaitu pada panjang gelombang 235 nm.

Menurut Satiadarma (2004), penentuan kadar dilakukan dengan mengukur

serapan pada panjang gelombang maksimum (puncak kurva), agar dapat

memberikan serapan tertinggi untuk setiap konsentrasi. Bila suatu senyawa

mempunyai lebih dari satu puncak absorpsi maksimum, lebih diutamakan

panjang gelombang absorpsi maksimum yang absorptivitasnya terbesar dan

memberikan kurva kalibrasi linier dalam rentang konsentrasi yang relatif

lebar.

6. Pembuatan Kurva Kalibrasi

Penentuan linieritas kurva kalibrasi nifedipin BPFI dalam pelarut metanol

dengan konsentrasi 4; 6; 8; 10 dan 12 mcg/ml pada panjang gelombang

maksimum 235 nm dengan menggunakan metanol sebagai blangko dapat

dilihat pada tabel 2 dan gambar 2 berikut ini

Data Kurva Kalibrasi dari Nifedipin BPFI

Kurva kalibrasi nifedipin BPFI dalam pelarut metanol

pada panjang gelombang 235 nm.

Dari hasil pembuatan kurva kalibrasi nifedipin BPFI diperoleh hubungan

yang linier antara konsentrasi dan serapan dengan koefisien korelasi (r) =

0,9996 dan persamaan garis regresi Y = 0,052807 X + 0,002798 yang dapat

dilihat pada gambar 2. Kriteria penerimaan untuk korelasi adalah r ≥ 0,995

(Shargel, 1985).

7. Penentuan Kadar Nifedipin dalam sediaan tablet

Hasil penentuan kadar nifedipin dalam sediaan tablet dapat dilihat pada tabel

dibawah ini.

Kadar rata-rata nifedipin pada sediaan tablet

No Nama Sediaan Kadar Rata-rata

(%)

Kadar Sebenarnya

(%)

1. Nifedipin Generik KF 107,75 107,75 ± 1,970

2. Nifedipin Generik Dexa 106,69 106,69 ± 1,095

3. Cordalat 100,26 100,26 ± 1,183

4. Nifedin 105,75 105,75 ± 0,101

5. Farmalat 100,76 100,76 ± 2,041

6. Adalat 100,02 100,02 ± 3,066

BAB IV

PENUTUP

A. Kesimpulan

Metode spektrofotometri ultraviolet dapat digunakan untuk penetapan kadar

nifedipin dalam sediaan tablet karena dari hasil uji validasi, metode ini

menunjukkan akurasi dan presisi yang baik dengan batas deteksi (LOD) 0,2927

mcg/ml dan batas kuantitasi (LOQ) 0,9758 mcg/ml.

Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa semua tablet yang diperiksa baik yang

generik maupun nama dagang memenuhi standar persyaratan tablet menurut

Farmakope Indonesia Edisi IV Tahun 1995 yaitu tidak kurang dari 90,0 % dan

tidak lebih dari 110,0 % dari jumlah yang tertera pada etiket.

B. Saran

Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca guna sebagai bahan

referensi makalah yang sejenis.

DAFTAR PUSTAKA

Day, R.A & Underwood, A.L. (1999). Analisis Kimia Kuantitatif. Penerjemah:

Pudjaatmaka, A.H. Edisi kelima, Jakarta: Penerbit Erlangga. Halaman:

393.

Dachriyanus (2004). Analisis Struktur Senyawa Organik Secara Spektrofotometri.

Padang : Andalas University Press. Hal 1.

Ditjen POM. (1995). Farmakope Indonesia. Edisi IV. Jakarta: Departemen

kesehatan Republik Indonesia. Jakarta. Halaman 611-613.

Khopkar, S.M., (1990). Konsep Dasar Kimia Analitik. Penerjemah A.

Saptoraharjo. Cetakan Pertama. Jakarta: Penerbit Universitas Indonesia.

Halaman Kesehatan Republik Indonesia. Jakarta. Halaman 26-217.

Satiadarma, K., (2004). Azas Pengembangan Prosedur Analisis. Edisi Pertama.

Cetakan Pertama. Surabaya : Airlangga University Press. Halaman 378-

388.

Skoog DA, West DM, Holler J, Crouch SR. Fundamentals of Analytical

Chemistry. Ed-ke 9. Belmont: Brooks/Cole.

Tjay, T.H dan Raharjo, K. (2002). Obat-obat Penting. Jakarta: Penerbit PT Elek

Media Komputindo. Halaman 503, 527.