Kuliah 4 Analisis Kuantitatif Dengan Spektro UV-Vis

DR. Harrizul Rivai, M.S

Lektor Kepala Kimia Analitik

Fakultas Farmasi

Universitas Andalas

28/03/2013 Harrizul Rivai 1

ANALISIS KUANTITATIF

Analisis kuantitatif dengan metode spektrofotometri UV-Vis dibagi dalam dua cara pelaksanaan : Analisis kuantitatif zat tunggal Analisis kuantitatif campuran dua atau

lebih zat (Analisis multi komponen)


ANALISIS KUANTITATIF ZAT TUNGGAL

Analisis kuantitatif zat tunggal dengan spektrofotometri UV-Vis berdasarkan pada besarnya harga absorban

Hubungan konsentrasi dengan absorban dapat dihitung berdasarkan pada :

1. Perbandingan absorban sampel dengan absorban standar

2. Penggunaan kurva kalibrasi

3. Penggunaan Hukum Lambert-Beer

28/03/2013 3 Harrizul Rivai

Absorbansi zat yang dianalisis (sampel) dibandingkan dengan absorban larutan standar pada kondisi dan pada max tertentu. Persyaratannya harga absorbansi larutan sampel dan larutan standar dalam pengukuran tidak boleh jauh bedanya.


)(

)()(

)(

)()()()(

)(

)(

)(

)(

)(

)(

)(

)(

)()()()(

..

..

....

ST

STSP

SP

STSPSPST

ST

SP

ST

SP

ST

SP

ST

SP

STSTSPSP

A

CAC

CACA

C

C

A

A

Cba

Cba

A

A

CbaACbaA

A(SP) = absorbansi larutan sampel

C(SP) = konsentrasi larutan sampel

A(ST) = absorbansi larutan standar

C(ST) = konsentrasi larutan standar

1. Perbandingan absorban sampel dengan absorban standar

Berdasarkan Persamaan Hukum Lambert-Beer:


Contoh (Watson, 2010) Serbuk untuk injeksi kloksasilin ditetapkan kadarnya dengan menggunakan reaksi merkuri-imidazol dengan membandingkan absorbannya dengan absorban baku kloksasilin. Sampel maupun baku kloksasilin diencerkan dalam 500 mL air dan kemudian masing-masing larutan diambil 25 mL dan diencerkan dengan air sampai 100 mL. Sebanyak 2 mL larutan sampel dan baku direaksikan dengan pereaksi merkuri-imidazol. Dari data berikut ini, hitunglah jumlah kloksasilin per vial.

Bobot kandungan 10 vial = 2,653 g Bobot sampel diambil = 0,1114 g Bobot baku kloksasilin diambil = 0,1015 g Absorban larutan sampel = 0,111 Absorban larutan baku = 0,106 Dalam perhitungan ini, pengenceran dapat diabaikan sehingga diperoleh:

g 1063,0106,0

1015,0111,0

)(

)()(

)(

ST

STSP

SPA

CAC

Bobot 1 vial = 2,653 g/10 = 0,2653 g

g 2563,0

g 1063,01114,0

2653,0 n/vialkloksasiliJumlah

Cara kurva kalibrasi digunakan untuk mengurangi atau menghilangkan kesalahan akibat dari galat alat (noise)

Kurva kalibrasi dibuat dengan menggunakan senyawa murni pada beberapa konsentrasi

Rentang konsentrasi yang digunakan harus melingkupi konsentrasi sampel

Konsentrasi sampel dihitung berdasar persamaan Regresi Linier yang diperoleh dari data tersebut.


2. Penggunaan kurva kalibrasi


Langkah-langkah analisis kuantitatif dengan kurva kalibrasi:

Langkah 1. Penentuan panjang gelombang serapan maksimum (max)

Penentuan max dilakukan pada larutan standar dengan konsentrasi yang memberikan serapan dengan kesalahan fotometrik terkecil, yaitu sekitar A = ± 0,4343. Konsentrasi tersebut dapat dihitung dari nilai absorptivitas molar () dari literatur. Contoh: Nifedipin dalam metanol pada 235 nm mempunyai = 21.590 (The Merck Index, 2001)

Spektrum serapan nifedipin BPFI (7 mcg/mL dalam metanol)

Dari hasil pengukuran diperoleh A = 0,4370 pada max = 235 nm (Sumber: Sirait, 2009)

Alat: Spectrophotometer UV Mini 1240 Shimadzu


Langkah 2. Pembuatan Kurva Kalibrasi

Kurva Kalibrasi dibuat dengan menyiapan sederetan larutan standar dan serapan masing-masing larutan itu diukur pada panjang gelombang maksimum. Contoh: Larutan standar nifedipin BPFI 4, 6, 8, 10 dan 12 mcg/mL dalam metanol diukur pada max 235 nm (Sirait, 2009)

Kurva kalibrasi nifedipin BPFI


Perhitungan Persamaan Regresi Nifedipin BPFI (Sirait, 2009)

Persamaan garis regresi: Y = 0,052807 X + 0,002798

Kriteria penerimaan koefisien korelasi: r 0,995 (Clark, 2011)


Langkah 3. Pengukuran konsentrasi larutan sampel

Larutan sampel dibuat dengan cara melarutkan sampel dalam pelarut yang sama dengan pelarut untuk pembuatan kurva kalibrasi dan dengan konsentrasi yang diperkirakan mempunyai serapan sekitar A = 0,4343. Kemudian serapan diukur pada max dan hasilnya dimasukkan ke Persamaan Regresi sehingga diperoleh kadar larutan sampel. Contoh: Absorban larutan serbuk tablet Adalat® dalam metanol = 0,4625 (Sirait, 2009).

Persamaan garis regresi: Y = 0,052807 X + 0,002798 0,4625 = 0,052807 X + 0,002798 X = 8,70532315791467 mcg/mL Jadi kadar larutan nifedipin = 8,7 mcg/mL Kadar nifedipin dalam tablet Adalat® dihitung dengan mempertimbangkan faktor pengenceran.

1. Menggunakan Hukum Lambert-Beer berdasarkan nilai absorptivitas Spesifik yang tertera dalam Farmakope atau textbook dan membandingkan dengan nilai absorbansi zat yang dianalisis menggunakan pelarut tertentu.

1% Nilai E menyatakan suatu zat diukur pada 1cm konsentrasi 1% (1 g/100 ml) memakai kuvet

1 cm pada max dan pelarut tertentu.

Nilai dapat dilihat dalam Farmakope atau textbook.


bE

ACCbEA

cm

cm.

..%1

1

%1

1

%1

1 cmE

3. Penggunaan Hukum Lambert-Beer

CONTOH : Dalam buku Identifikasi Obat, oleh : Auterhoff & Kovar, cara penentuan kadar asetilsalisilat (asetosal) menggunakan metode spektrofotometri tercantum seperti berikut:

dalam HCl 0,1 N = 485 pada 228 nm dan 65 pada 275 nm. Bila larutan sampel dalam HCl 0,1 N diukur pada = 228 nm absorbansinya = 0,500, hitunglah kadar asetosal dalam larutan sampel!


%1

1 cmE

g/mL 10,3093 mg/mL 0,0103093

ml mg/100 1,03093 mL100/00103093,0%00103093,0

%00103093,01485

500,0

...

%1

1

%1

1

gC

bE

ACCbEA

cm

cm

2. Menggunakan Hukum Lambert-Beer berdasarkan nilai absortivitas molar ()

Absortivitas molar dihitung dari harga absorptivitas spesifik yang tercantum dalam Farmakope atau textbook dengan persamaan berikut:


mol/L)(

10 11%

cm 1

b

ACCbA

BME

Buat larutan sampel, ukur absobansi dan masukkan dalam persamaan di atas, sehingga konsentrasi larutan sampel dapat dihitung.


CONTOH : Dalam buku Identifikasi Obat, oleh : Auterhoff & Kovar, cara penentuan kadar asetilsalisilat (asetosal) menggunakan metode spektrofotometri tercantum seperti berikut:

dalam HCl 0,1 N = 485 pada 228 nm dan 65 pada 275 nm. Bila larutan sampel dalam HCl 0,1 N diukur pada = 228 nm absorbansinya = 0,500, hitunglah kadar asetosal dalam larutan sampel!

%1

1 cmE

mol/L 0000621,018051

0,500C

mol/L)(

80511016648510 111%

cm 1

b

ACCbA

BME

Contoh penetapan kadar furosemid dalam tablet

Sebanyak 20 tablet furosemid ditimbang beratnya 1,6560 g. Sampel ditimbang sebanyak 0,5195 g dan dicampurkan dengan 300 mL NaOH 0,1 N, lalu diencerkan sampai 500,0 mL dengan NaOH 0,1 N. Sejumlah ekstrak disaring dan diambil 5,0 mL lalu diencerkan dengan NaOH 0,1 N sampai 250,0 mL. Absorbansi dibaca pada λ 271 nm dengan blanko NaOH 0,1 N ternyata absorbansinya 0,596.

Jika E 1%1cm Furosemid pada λmax 271 nm = 580,

Hitung kadar Furosemid tiap tabletnya ?



Penyelesaian

Kadar furosemid dalam ekstrak tablet yang diencerkan:

mL mg/100 1,028mL g/100 001028,0580

596,0

...

%1

1

%1

1

C

bE

ACCbEA

cm

cm

Faktor pengenceran = 250 mL/5 mL = 50 Kadar furosemid dalam ekstrak awal = 50 x 1,028/100 mL = 51,40 mg/100 mL Volume ekstrak awal = 500 mL, sehingga jumlah furosemid dalam ekstrak awal = 500 mL x 51,40 mg/100 mL = 257 mg Jumlah furosemid dalam 20 tablet = 1,6560 g/0,5195 g x 257 mg = 819,2 mg. Kadar furosemid tiap tablet = 819,2 mg/20 = 40,96 mg/tablet


ANALISIS KUANTITATIF CAMPURAN DUA ATAU LEBIH ZAT (ANALISIS

MULTIKOMPONEN)

Untuk larutan yang mengandung dua komponen yang menyerap, x dan y, serapan diukur pada dua panjang gelombang. Ketelitian yang tinggi didapatkan dengan memilih max, karena dengan pergeseran sedikit pada kurva serapan tidak banyak pengaruhnya terhadap serapan.

Jumlah komponen dalam campuran dapat mencapai 8 komponen dengan syarat selisih panjang gelombang maksimum antara antar komponen minimal 5 nm. Jika jumlah komponen dalam sampel lebih dari 3 maka untuk menghitung kadar digunakan software multikomponen pada alat spektrofotometer UV-Vis.


Prinsip dasar analisa multikomponen dengan spektrometri molekular adalah total absorbansi dari larutan adalah jumlah absorbansi dari tiap-tiap komponen.

Ini berlaku jika komponen-komponen tidak saling berinteraksi

Prinsip Analisis Multikomponen


Anggap suatu larutan terdiri dari komponen X dan Y, maka hasil absorpsi akan tampak seperti di bawah ini.

Pada 1, A1 = ax1Cx +ay1Cy Pada 2, A2 = ax2Cx +ay2Cy

A1 adalah absorbansi pada 1

A2 adalah absorbansi pada 2

ax1 adalah absorptivitas zat x pada 1

ax2 adalah absorptivitas zat x pada 2

ay1 adalah absorptivitas zat y pada 1

ay2 adalah absorptivitas zat y pada 2

Jika ax1, ax2, ay1 dan ay2 diketahui, maka dengan pengukuran A1 dan A2, dapat dihitung Cx dan Cy


Contoh

Penentuan kadar campuran Paracetamol (PCM), Propyphenazone (PP) dan Caffeine (CAF) secara simultan.


Spektrum serapan PCM, PP dan CAF dalam air


Dengan menggunakan hukum Lambert-Beer, absorbansi campuran pada masing-masing panjang gelombang didapatkan sebagai berikut:

Absorptivitas ketiga obat itu pada ketiga panjang gelombang ditentukan dari kurva kalibrasi sehingga persamaan di atas dapat ditulis sebagai berikut:


Oleh karena persamaan di atas mempunyai 3 faktor yang tidak diketahui, maka metode matriks digunakan untuk menyelesaikan sistem persamaan dengan tiga faktor tidak diketahui. Ketiga persamaan di atas digambarkan dalam bentuk matrik dan kemudian Kaidah Cramer digunakan untuk menyelesaikan matriks itu. Hasilnya adalah konsentrasi PCM, PP dan CAF dalam larutan sampel.

Kuliah 4 Analisis Kuantitatif Dengan Spektro UV-Vis

Documents

Transcript of Kuliah 4 Analisis Kuantitatif Dengan Spektro UV-Vis