BAB IKOLORIMETRI

5.1. Tujuan Praktikum

Pada akhir praktikum siswa diharapkan dapat nilai tuntas dengan indikasi:

a. Prinsip dasar penentuan kadar dengan metode kolorimetri dapat

dijelaskan dengan benar

b. Kadar larutan dalam skala ppm dapat dibuat dengan benar

c. Penentuan kadar sampel dengan metode kolorimetri dapat dilakukan

dengan benar

5.2. Dasar Teori

5.2.1. Definisi Kolorimetri

Kolorimetri adalah suatu metode analisa kimia yang berdasarkan pada

perbandingan intensitas warna larutan dengan warna larutan standarnya. Metode ini

merupakan bagian dari analisis fotometri. Fotometri adalah bagian dari optik yang

mempelajari mengenai kuat cahaya(intensity) dan derajat penerangan(brightness).

Beberapa metode penentuan kadar dengan kolorimetri di antaranya:

1. Metode deret standar (misal tabung Nessler)

Tabung-tabung seragam yang tidak berwarna dengan dasar datar (disebut

tabung Nessler) digunakan untuk menampung larutan berwarna dengan jumlah

volume tertentu. Pada dasarnya, pengukur Nessler bekerja berdasarkan prinsip

perbandingan warna

2. Metode pengenceran

Larutan sampel dan larutan standar dengan konsentrasi cx dan cy ditempatkan

pada tabung kaca dengan ukuran yang sama. Larutan yang lebih pekat diencerkan

sampai warnanya mempunyai intensitas yang sama dengan yang lebih encer.

3. Metode kesetimbangan

Metode kesetimbangan adalah metode yang paling umum digunakan pada

kolorimetri visual.

Metode Kolorimetri merupakan bagian dari metode spektroskopi sinar tampak

yang berdasarkan pada panjang sinar tampak oleh suatu larutan berwarna, hanya

senyawa yang dapat ditentukan dengan metode spektroskopi, senyawa yang tidak

berwarna dapat dibuat menjadi berwarna, seperti ion Fe3+ dan SCN- menghasilkan

larutan berwarna merah.

Kolorimetri dilakukan dengan membandingkan larutan standar dengan aplikasi

yang dibuat pada keadaan yang sama dengan menggunakan tabung Nessler atau

kolorimeter Dubosque. Dengan kolorimetri elektronik, jumlah cahaya yang diserap

berbanding lurus dengan konsentrasi larutan. Metode ini sering digunakan dalam

menentukan konsentrasi besi dalam air minum.

Gambar 1 A Nessler Cylinder

Gambar 2 A drawing and diagram of a Duboscq colorimeter, for visually obtaining a color match between two columns of fluid to arrive at a quantitative concentration ratio

Pada kolorimetri, suatu duplikasi warna dilakukan dengan dua larutan yang

mengandung zat yang sama pada kolom dengan kemampuan areometer penampang

yang sama serta tegak lurus dengan arah sinar atau alat visualisasi. Biasanya zat-zat

yang dapat menimbulkan warna adalah ion-ion kompleks. Warna tersebut muncul

karena adanya elektron - elektron yang tidak berpasangan.

Konsentrasi berwarna dapat diperkirakan secara visual. Hal ini dapat dilakukan

dengan cara membandingkan cuplikan dengan sederet larutan yang konsentrasinya

sudah diketahui terlebih dahulu yaitu larutan standar.

5.2.2. Faktor yang mempengaruhi kolorimetri

Pemakaian indikator tidak mempengaruhi pH kolorimetri. Hal ini disebabkan

karena indikator pada umumnya adalah asam atau basa yang sangat lemah. Faktor

yang mempengaruhi kolorimetri adalah pemakaian indikator yang tidak cocok dengan

pH larutan. Selain itu, dengan adanya protein dan asam amino. Karena bersifat

amfoter sehingga dapat bereaksi dengan asam ataupun basa.

5.2.3. Percobaan Kolorimetri Pada Asetosal

Prinsip metode kolorimetri pada penetapan kadar asam asetilsalisilat adalah

pembentukan kompleks antara besi nitrat dengan gugus fenolik asam salisilat pada asam

asetilsalisilat menjadi kompleks besi salisilat yang berwarna ungu.

Gambar 3 Rumus struktur asam asetilsalisilat

Asam asetilsalisilat mempunyai nama sinonim asetosal, asam salisilat asetat

dan yang paling terkenal adalah aspirin (brandname produk dari Bayer). Serbuk asam

asetilsalisilat dari tidak berwarna atau kristal putih atau serbuk granul kristal yang

berwarna putih. Asam asetilsalisilat stabil dalam udara kering tapi terdegradasi

perlahan jika terkena uap air menjadi asam asetat dan asam salisilat. Nilai titik lebur

dari asam asetilsalisilat adalah 1350C. Asam 4 asetilsalisilat larut dalam air (1:300),

etanol (1:5), kloroform (1:17) dan eter (1:10-15), larut dalam larutan asetat dan sitrat

dan dengan adanya senyawa yang terdekomposisi, asam asetilsalisilat larut dalam

larutan hidroksida dan karbonat

Gambar 4 Reaksi pembentukan kompleks warna besi salisilat

Asetosal merupakan ester fenolik dari asam salisilat sehingga tidak dapat

bereaksi dengan Fe3+. Gugus ester tersebut harus dipecah melalui hidrolisis terlebih

dahulu dengan NaOH sehingga terbentuk Na salisilat dan Na asetat. Setelah

diasamkan dengan HCl, asam salisilat hasil hidrolisis asetosal dapat membentuk

kompleks dengan pereaksi Fe3+ yang berwarna ungu yang dapat diukur serapannya

pada panjang gelombang sinar tampak (525 nm).

5.3. Bahan Dan Alat

5.3.1. Bahan

a. Standar baku pembanding asam salisilat (BPFI)

b. Sampel (berupa serbuk salisilat ditentukan oleh pengawas)

c. Larutan FeCl3 1%

5.3.2. Alat

a. Satu set perlengkapan pengenceran (labu takar 100 ml minimal 6 buah)

b. Tabung Nessler minimal 6 buah

c. Timbangan analitis

5.4. Prosedur

a. Disiapkan 5 buah labu takar 100 mL.

b. Dibuat larutan baku standar asam salisilat dengan cara ditimbang 2.5 mg

asam salisilat baku pembanding dan dilarutkan dalam labu takar 250 ml

dengan aquades untuk mendapatkan larutan stok asam salisilat 10

ppm(10 µg/ml).

c. Larutan baku yang sudah dibuat dipipet dan diencerkan dengan

menggunakan pipet volume dan labu takar hingga diperoleh larutan baku

standar dengan kadar 1 ppm, 3 ppm, 5 ppm dan 7 ppm dan masing –

masing dimasukkan 100ml dalam tabung Nessler.

d. Sampel diencerkan mirip dengan pengenceran larutan baku (sekitar 5-7

ppm) untuk kemudian dimasukkan 100ml dalam tabung Nessler

e. Sampel dan larutan baku standar ditambah 1 mL larutan FeCl3 1% dalam

waktu bersamaan

f. tunggu selama 5 menit.

g. Warna sampel dibandingkan dengan warna baku standar untuk kemudian

ditentukan perkiraan kadar sampel dari hasil perbandingan warna sampel

yang mendekati warna pembanding.

5.5. Lembar Kerja Siswa

Nama Siswa : ……………………………. Pembimbing :

…………………..

NIS : ……………………………. Paraf : …………………..

Judul Praktikum : Penetapan Kadar Dengan Kolorimeter

Tanggal : ……………………………..

5.5.1. Tugas Pendahuluan

a. Bacalah dengan seksama teori dasar pada bagian dari bab ini!

b. Tulislah pertanyaan-pertanyaan yang tidak dimengerti dari penjelasan

pada teori dasar dan dibawa sebagai persyaratan sebelum praktikum!

c. Jelaskan pengertian singkat dari ppm!

d. Ubah satuan berikut ke dalam ppm:

1. 1 M

2. 20 % b/v

3. 2 mol NaOH dalam 1500 ml air

4. 3,65 g HCl dalam 20000 ml air

e. Bagaimana cara mengencerkan larutan berikut ini, tulis lengkap dengan

prosedur beserta alat dan bahannya:

1. 4 mg NaOH dalam 100 ml menjadi 10 ppm

2. HCl 0,1 M 10 ml menjadi 8 ppm

5.5.2. Hasil Pengamatan

BAB IISPEKTROFOTOMETRI

6.1.Tujuan Praktikum

Pada akhir praktikum siswa diharapkan dapat nilai tuntas dengan indikasi:

a. Prinsip dasar penentuan kadar dengan metode spektrofotometri dapat

dijelaskan dengan benar

b. Larutan untuk pengukuran spektrofotometri dapat dibuat dengan benar

c. Penentuan kadar sampel dengan metode spektrofotometri dapat

dilakukan dengan benar

6.2. Dasar Teori

A. Hukum Lambert-Beer

Adalah hubungan jumlah zat atau warna yang diserap oleh larutan yang disebut

absorbansi A dengan zat-zat c. di mana salah satu larutan telah diketahui

konsentrasinya, untuk kedua larutan tersebut maka :

A1 = a . b1c1 dan A2 = a . b2c2

Dengan : a = tetapan jenis zat

b = tebal ukuran yang disinari

c = konsentrasi zat

Jika kedua larutan tersebut kepekatannya sama maka :

A1 = A2

ab1c1 = ab2c2

b1c1 = b2c2

B. Hukum Boogner Lambert

Lambert menyelidiki hubungan antara intensitas mula-mula dan setelah melalui

media. Hubungan antara tebal dari suatu media dan serapan sinar dikenal sebagai :

“ Hukum Boogner Lambert”

Apabila sinar monokromatis mengenai suatu media yang transparan, maka

berkurangnya intensitas sebanding dengan bertambahnya tebal media yang

dilewatinya. Maka semakin tebal suatu media, semakin banyak pula cahaya yang

hilang (intensitasnya berkurang) karena semakin banyaknya cahaya yang diserap

oleh media.

Dapat kita katakan, bahwa :

DI = K.I.dt

Dengan : I = intensitas sinar mula-mula

K = koefisien serapan

t = tebal media yang ditembus

C. spektroskopi uv-vis

Umumnya spektroskopi dengan sinar ultraviolet (UV) dan sinar tampak (VIS)

dibahas bersama karena sering kedua pengukuran dilakukan pada waktu yang sama.

Berkaitan dengan proses berenergi tinggi yakni transisi elektron dalam molekul,maka

informasi yang didapat cenderung untuk molekul keseluruhan bukan bagian-bagian

molekulnya dengan kata lain setiap molekul akan memiliki ciri masing-masing dari

hasil interaksi dengan sinar uv/vis.

Metode ini sangat cocok untuk tujuan analisis karena metode ini sangat sensitif,

sangat kuantitatif dan jumlah sinar yang diserap oleh sampel diberikan oleh ungkapan

hukum Lambert-Beer. Menurut hukum Beer, absorbans larutan sampel sebanding

dengan panjang lintasan cahaya d dan konsentrasi larutannya c

di mana,

A= serapan

Io = Intensitas sinar yang datang

I = Intensitas sinar yang diteruskan

ε = absorptivitas molar

ι = panjang atau tebal larutan

c = konsentrasi larutan

Gambar 5 Contoh instrumen spektrofotometri uv-vis

Spektrofotogram adalah hasil cetak dari instrumen spektrofotometri yang

menggambarkan serapan sinar uv/vis yang terdeteksi dari suatu zat dengan panjang

gelombang yang berbeda-beda sehingga diperoleh satu titik panjang gelombang saat

sinar diserap paling tinggi atau disebut panjang gelombang serapan maksimum (λmax).

Gambar 6 Contoh model struktur senyawa isoprene dengan spektrogramnya

D. Profil Fisikokimia Parasetamol

1) Nama lain : Asetaminofen

2) Nama kimia : 4’-hidroksiasetanilida

3) Struktur molekul :

Gambar 7 Struktur molekul parasetamol

4) Rumus molekul : C8H9NO2

5) Berat molekul : 151,61

6) Bentuk : serbuk hablur

7) Warna : putih

8) Rasa : sedikit pahit

9) Bau : tidak berbau

10) Kelarutan : larut 1:70 dalam air dingin, 1:20 dalam air mendidih, 1:7

dalam etanol, 1:13 dalam aseton, 1:40 dalam gliserol, 1:9 dalam

propilenglikol. Larut dalam metanol, dimetilformamida, etil diklorida, etil

asetat, dan dalam larutan alkali hidroksida.

11) Titik leleh : 168-172oC

12) pH : 5,3-6,5

13) Stabilitas : Laju penguraian parasetamol dalam larutan bervariasi

tergantung pada pH dan temperatur. Parasetamol dapat dihidrolisis oleh

katalis asam maupun katalis basa, dan merupakan hal yang utama yang

berkenaan dengan parasetamol, ion hidrogen dan konsentrasi ion

hidroksida. Laju penguraian parasetamol secara langsung tergantung

pada konsentrasi parasetamol dan tidak dipengaruhi kekuatan ion. Pada

rentang pH 2 – 9 energi aktivasi penguraian parasetamol 73,22 kJ/mol dan

reaksi hidrolisis minimum pada pH 5-7. Dalam bentuk larutan,

parasetamol harus terlindung dari cahaya dan pada bentuk kering stabil

pada suhu hingga 45oC. Jika produk hidrolisis parasetamol, yaitu p-

aminofenol hadir sebagai kontaminan sebagai akibat penyimpanan pada

lingkungan lembab, maka dapat didegradasi melalui proses oksidasi

menjadi kuinonimin yang berwarna pink, coklat dan hitam. Parasetamol

relatif stabil terhadap oksidasi.

(FI IV : 649)

2. Fungsi Farmakologi Parasetamol

Berfungsi sebagai analgesik (dengan menghambat sintesis prostaglandin pada

sistem saraf pusat dan melalui aksi perifer dengan memblok impuls rasa sakit) dan

antipiretik (bekerja terpusat pada pusat pengaturan suhu di hipotalamus,

menyebabkan vasodilatasi perifer).

6.3. ALAT & BAHAN

6.3.1. Bahan

a. NaOH 0,1 N

b. Parasetamol BPFI

c. Sampel serbuk parasetamol (ditentukan oleh pengawas)

6.3.2. Alat

a. Spektrofotometer uv-vis + kuvet

b. Labu takar 10ml, 25 ml, 50 ml dan 100 ml

c. Pipet ukur,pipet volume 1ml,5ml,10ml

d. Timbangan analitis

6.4. PROSEDUR PENETAPAN KADAR PARASETAMOL

1. Dibuat pelarut dasar untuk standar dan sampel berupa NaOH 0,1 N

minimal 250 ml

2. Dibuat larutan standar baku pembanding stok parasetamol dengan

melarutkan 25 mg parasetamol BPFI pada NaOH 0,1 N pada labu 25 ml

(C=1mg/ml)

3. Dibuat seri larutan standar baku pembanding dengan mengencerkan

larutan standar baku pembanding stok hingga diperoleh konsentrasi

2,6,10,12 dan 14 µg/ml (ppm).

4. Dibuat larutan sampel parasetamol dengan mirip dengan cara membuat

salah satu dari seri larutan dengan perkiraan konsentrasi 6 µg/ml.

5. Diukur serapan maksimum dari tiap konsentrasi larutan standar baku

pembanding untuk memperoleh kurva kalibrasi dengan spektrofotometer

uv-vis pada panjang gelombang 224 nm (atau sesuai serapan maksimum

hasil pengukuran dari alat spektrofotometer). Prosedur pengukuran

disesuaikan alat spektrofotometer yang digunakan.

6. Diukur serapan maksimum dari sampel minimal tiga kali pengukuran

untuk sumber sampel yang sama dengan waktu pengukuran tidak

berjauhan antara masing- masing sampel dengan waktu pengukuran

larutan standar dan dengan alat yang sama

7. Ditentukan kadar sampel dengan cara memasukkan nilai absorpsi pada

persamaan linier yang diperoleh dari kurva kalibrasi

6.5. Lembar Kerja Siswa

Nama Siswa : ……………………………. Pembimbing :

…………………..

NIS : ……………………………. Paraf : …………………..

Judul Praktikum : Kolorimeter

Tanggal : ……………………………..

6.5.1. Tugas Pendahuluan

a. Bacalah dengan seksama teori dasar pada bagian dari bab ini!

b. Tulislah pertanyaan-pertanyaan yang tidak dimengerti dari penjelasan

pada teori dasar dan dibawa sebagai persyaratan sebelum praktikum!

c. Apa yang dimaksud dengan Baku Pembanding Farmakope Indonesia?

d. Mengapa parasetamol dapat diuji dengan menggunakan spektrofotometri

uv? Mengapa tidak bisa dengan visibel?

e. Apa saja yang mempengaruhi hasil pengukuran menggunakan

spektrofotometri uv-vis?

6.5.2. Hasil Pengamatan

DAFTAR PUSTAKA

Blaschke,Gottfried, Roth, Hermann J.1998. Analisis Farmasi edisi kedua. Yogyakarta: Gajahmada University Press. hal.367-373.

Fessenden & Fessenden. 1982 . Kimia Organik edisi kedua. Jakarta: Erlangga. hal.436-437.

Kosasih, Satiadarma, et al. 2004. Asas Pengembangan Prosedur Analisis edisi pertama. Jakarta: Erlangga. hal.87-97.

Departemen Kesehatan Republik Indonesia. 1995. FARMAKOPE INDONESIA EDISI IV 1995. Jakarta: Kementrian Kesehatan Republik Indonesia.

http://en.wikipedia.org, diakses pada tanggal 10 Maret 2010 pukul 18.15