TEORI ANALISIS – Uji Kemurnian

APT OKTOBER 2013

Berusaha dan Berdoa, pasti bisa!!!

I. PENETAPAN JARAK LEBUR ATAU SUHU LEBUR <1021> FI IV hal.1032-1033

A. TUJUAN Menentukan jarak lebur atau suhu lebur zat padatan dan menggunakannya sebagai kriteria identifikasi dan dalam pemeriksaan kemurnian.

B. PRINSIPJarak lebur atau suhu lebur zat padat adalah rentang suhu atau suhu pada saat zat padat menyatu dan melebur sempurna. Setiap alat atau metode yang mampu dan memiliki ketelitian yang setara dapat digunakan. Ketelitian harus sering diperiksa dengan menggunakan satu atau lebih dari enam Baku Pembanding Suhu Lebur BPFI, lebih baik digunakan satu baku yang melebur paling dekat dengan suhu lebur senyawa yang ditetapkan seperti yang tertera pada Baku Pembanding. Pada suhu yang lebih rendah dari suhu lebur, zat berada dalam bentuk fase padat. Pada saat suhu lebur tercapai, zat padat melebur menjadi fase cair sampai tercapai kesetimbangan antara fase padat dan fase cair. Pada saat semua zat padat melebur hanya terdapat fase cair dan penambahan panas selanjutnya menyebabkan kenaikkan suhu secara linear. Penetapan suhu lebur antara sampel dibandingkan dengan suhu lebur campuran sampel dan pembanding yang sesuai (BPFI) (1:1) dapat digunakan sebagai konfirmasi identitas kimia bila memberikan hasil yang sesuai.

C. METODE1. METODE I Gerus senyawa uji menjadi menjadi serbuk sangat halus dan kecuali dinyatakan lain, jika mengandung air hidrat diubah menjadi anhidrat dengan pengeringan pada suhu yang tertera di monografi, jika tidak mengandung air hidrat, keringkan diatas bahan pengering yang sesuai selama tidak kurang dari 16 jam. Pipa kapiler kaca yang salah satu ujungnya tertutup diisi serbuk kering secukupnya hingga membentuk kolom di dasar tabung dengan tinggi 2,5-3,5 mm, setelah diisi semampat mungkin dengan cara mengetukan secukupnya pada permukaan padat, panaskan tangas hingga suhu 300 dibawah suhu lebur yang diperkirakan, angkat termometer tempelkan kapiler pada termometer dengan membasahi keduanya dengan tetsan cairan dari tangas atau sebaliknya dan atur hingga tinggi bahan dalam kapiler setinggi pencadang raksa. Lanjutkan pemanasan dengan kenaikan ± 3 0

per menit. Pada suhu ± 30 dibawah batas bawah suhu lebur perkiraan, kurangi pemanasan sehingga kenaikan ± 1-20 per menit, lanjutkan pemanasan sampai melebur sempurna. Suhu saat zat uji terlepas sempurna dari dinding kapiler = permulaan melebur, suhu pada saat zat uji mencair seluruhnya didefinisikan sebagai akhir peleburan/suhu lebur. Kedua suhu tersebut berada dalam batas jarak lebur.

2. METODE II Tanpa diserbukkan, bahan yang sudah didinginkan (pada suhu≤100,tidak kurang dari 2 jam,dalam wadah tertutup) diisikan ke pipa kapiler seperti pada metode 1. Masukkan ke dalam desikator hampa (tekanan tidak lebih dari 20 mmhg selama 3 jam), lalu ujung terbuka kapiler dilebur. Panaskan tangas hingga suhu 10 0± 10

dibawah rentang lebur yang diperkirakan, masukkan kapiler, panaskan dengan kenaikan suhu 3 0± 0,50 per menit hingga melebur sempurna, catat jarak lebur seperti pada metode 1. Jika ukuran partikel terlalu besar untuk kapiler, dinginkan lebih dahulu zat uji seperti di atas, gerus hati-hati pada tekanan rendah hingga sesuai dengan kapiler, segera isi ke dalam kapiler.

3. METODE III Siapkan dan masukkan zat uji ke kapiler seperti metode I, panaskan tangas hingga suhu ± 100 dibawah suhu lebur yang diperkirakan, naikkan suhu dengan kecepatan 10 ± 0,50 per menit, masukkan kapiler bila suhu mencapai 50 dibawah suhu terendah yang diperkirakan, lanjutkan pemanasan hingga melebur sempurna. Catat jarak lebur seperti pada metode 1.4. METODE IV

TEORI ANALISIS – Uji Kemurnian

APT OKTOBER 2013

Berusaha dan Berdoa, pasti bisa!!!

Senyawa uji dilebur pada suhu serendah mungkin masukkan ke dalam pipa kapiler (kedua ujung terbuka) hingga kedalaman 10 mm, dinginkan pada suhu 100 atau lebih rendah selama 24 jam atau tempelkan pada es selama tidak kurang dari 2 jam. Tempelkan kapiler pada termometer dengan cara yang sesuai, atur dalam tangas air hingga ujung atas zat uji 10 mm dibawah permukaan air, panaskan seperti pada metode 1, sampai 5 0

dari suhu lebur yang diperkirakan, atur kenaikkan suhu 0,5 -10 per menit. Suhu saat senyawa uji menaik adalah suhu lebur.

5. METODE V Sejumlah zat uji dilebur perlahan-lahan hingga suhu 900-920 sambil diaduk, pindahkan sumber panas, biarkan mendingin hingga 80-100 diatas suhu lebur yang diperkirakan. Dinginkan pencadang raksa hingga suhu 50, bersihkan hingga kering, sewaktu masih dingin celupkan ke dalam leburan senyawa uji setengahnya terendam. Ambil secepatnya, tahan secara vertikal dari panas hingga permukaan zat uji buram lalu celupkan 5 menit ke dalam tangas air pada suhu ≤160. Lekatkan termometer dalam tabung reaksi sehingga ujungnya 15 mm diatas dasar tabung reaksi. Celupkan tabung reaksi dalam tangas air suhu ± 160, naikkan suhu 20 per menit hingga suhu 300 , lalu turunkan hingga suhu 10 per menit. Catat suhu pada saat tetesan pertama senyawa meleleh lepas dari termometer. Ulangi penetapan 2x menggunakan senyawa yang baru dilelehkan, jika variasi 3x penetapan < 10, hasil rata-rata ketiga penetapan tersebut sebagai suhu lebur. Jika variasi 3x penetapan > 10 lakukan 2 penetapan tambahan, hasil rata-rata 5 penetapan sebagai suhu lebur.

II. PENETAPAN BOBOT JENIS <981> FI IV hal.1030

A. TUJUANMelakukan identifikasi dan pemeriksaan kemurnian

B. PRINSIPPenetapan bobot jenis didasarkan pada perbandingan bobot zat di udara pada suhu 25°C atau yang ditetapkan dalam monografi terhadap bobot air dengan volume dan suhu yang sama. Kecuali dinyatakan lain, penetapan bobot jenis hanya digunakan untuk cairan.Prosedur:Gunakan piknometer bersih, kering, dan telah dikalibrasi dengan menetapkan bobot piknometer dan bobot air yang baru dididihkan, pada suhu 25⁰C. Atur hingga suhu zat uji lebih kurang 20⁰C, masukkan ke dalam piknometer. Atur suhu piknometer yang telah diisi hingga suhu 25⁰C, buang kelebihan zat uji dan timbang. Kurangkan bobot piknometer kosong dari bobot piknometer yang telah diisi.Bobot jenis suatu zat adalah hasil yang diperoleh dengan membagi bobot zat uji dengan bobot air, dalam piknometer. Kecuali dinyatakan lain dalam monografi, keduanya ditetapkan pada suhu 25⁰C.

d=W 3−W 1

W 2−W 1

d = bobot jenis (g/ml)W1 = bobot piknometer kosongW2 = bobot piknometer + airW3 = bobot piknometer + sampel

III. PENETAPAN INDEKS BIAS <1001> FI IV hal.1030-1031

A. TUJUANMelakukan identifikasi dan pemeriksaan kemurnian

B. PRINSIP

TEORI ANALISIS – Uji Kemurnian

APT OKTOBER 2013

Berusaha dan Berdoa, pasti bisa!!!

Indeks bias suatu zat (n) adalah perbandingan kecepatan cahaya dalam udara dengan kecepatan cahaya dalam zat tersebut. Pada umumnya indeks bias ditentukan dengan menggunakan cahaya lampu natrium garis D pada panjang gelombang dublet 589.0 dan 589.6 nm dan suhu 20°C.Indeks bias dinyatakan dengan hukum Snellius:

n= cv= sin isin r

n = indeks bias pada suatu mediumc = kecepatan cahaya dalam hampa udarav = kecepatan cahaya dalam mediumi = sudut datangr = sudut bias

Aat yang digunakan adalah Refraktometer Abbe. Kalibrasi alat ini menggunakan aquades, dengan nilai indeks bias air adalah :n = 1.3333 (pada suhu 20°C)n = 1.3325 (pada suhu 25°C)

IV. PENETAPAN ROTASI OPTIK <1081> FI IV hal.1040-1041

A. TUJUANMenentukan kemurnian, kadar, dan uji identifikasi

B. PRINSIPSifat optis aktif berati suatu zat dapat menyebabkan cahaya yang datang terpolarisasi pada satu bidang, muncul kembali dengan intensitas yang berbeda-beda dalam bidang-bidang yang yang berkesinambungan, sedemikian rupa hingga bidang dengan intensitas maksimum membentuk sudut dengan bidang cahaya datang, yang dapat diukur. Kemampuan senyawa optik aktif untuk memutar bidang polarisasi sinar terpolarisasi yang melewatinya disebabkan oleh susunan ruang molekul yang melewati pusat yang asimetris (pusat kiral), tidak mempunyai bidang simetris atau titik simetris. Optik aktif dapat dianggap sebagai interaksi radiasi bidang polarisasi dengan elektron pada molekul yang menghasilkan polarisasi elektronik. Rotasi optik dinyatakan dalam derajat rotasi sudut yang diamati atau derajat rotasi jenis (yang dibandingkan terhadap kadar 1 gram zat terlarut dalam 1 ml larutan, diukur pada kondisi yang telah ditentukan).

Rotasi jenis biasanya dinyatakan dengan : (α ) t X

dengan t = suhu (25°C ) dan x = spektrum spesifik atau panjang gelombang cahaya yg digunakan (kecuali dinyatakan lain, harga rotasi optik berlaku untuk pengukuran pada suhu 25⁰C dengan menggunakan garis D sepasang cahaya natrium pada 589.0 dan 589.6 nm).

Senyawa yang dapat memutar ke arah kanan atau searah jarum jam disebut dekstro dan diberi tanda (+). Senyawa yang dapat memutar ke kiri disebut levo dan diberi tanda (-). Rotasi optik dipengaruhi oleh sifat alami senyawa, ketebalan sel atau tabung polarimeter, suhu dan panjang gelombang sinar yang digunakan.

C. PENETAPAN 1. ZAT CAIRAN, atur suhu hingga 25° pindahkan ke tabung polarimeter, lakukan paling sedikit 5 x

pembacaan, lakukan penetapan blangko dengan tabung kosong yang kering. Perhitungan (α ) t X = a/ld.

TEORI ANALISIS – Uji Kemurnian

APT OKTOBER 2013

Berusaha dan Berdoa, pasti bisa!!!

2. ZAT PADAT , timbang seksama sejumlah tertentu, masukkan ke dalam labu tentukur dengan menggunakan air atau pelarut lain yang ditentukan. Tambahkan secukupnya pelarut hingga meniskus pelarut sedikit di bawah tanda batas dan atur suhu isi labu hingga 25⁰C dengan mencelupkan labu tersebut dalam tangas dengan suhu tetap. Tambahkan pelarut hingga tanda batas dan campur. Pindahkan larutan ke dalam tabung polarimeter tidak lebih dari 30 menit sejak zat dilarutkan, upayakan agar waktu yang terpakai tiap kali sama bagi zat yang diketahui mengalami resemisasi atau mutarotasi. Selama proses penetapan pertahankan suhu larutan pada 25⁰C.Lakukan paling sedikit 5 kali pembacaan rotasi pada 25⁰C. Lakukan pembacaan yang sama banyaknya dengan menggunakan sisa pelarut sebagai pengganti larutan. Sebagai koreksi terhadap titik nol diambil hingga rata-rata rotasi yang teramati. Dalam perhitungan ini perlu dipakai tanda rotasi yang diamati, baik positif atau negatif, untuk memperoleh harga rotasi yang terkoreksi. Perhitungan (α ) t X = 100a/lpd = 100a/lc

a = pengamatan rotasi terkoreksi pada suhu t panjang gelombang x (°), l = panjang tabung polarimeter (dm), d =bobot jenis zat cair atau larutan; p = kadar larutan (g zat dalam 100 g larutan), c = kadar larutan (g zat dalam 100 ml larutan)

V. PENETAPAN SUSUT PEMIJARAN <1111> FI IV hal. 1043

A. TUJUANMenentukan kemurnian dengan penetapan presentase zat uji yang mudah menguap dan hilang pada kondisi yang ditetapkan. (FI IV, 1043).

B. PRINSIPPenentuan kadar komponen anorganik yang tidak mudah menguap yang tetap tinggal pada pembakaran dan pemijaran (Analisis Kimia, Hj. Roth hal 483). Oleh karena itu merupakan pemeriksaan kemurnian dengan melakukan pemijaran yang harus dilanjutkan pada suhu 800° ± 25° (FI IV halaman xlix) dengan tidak merusak zat uji, tetapi merubah zat uji menjadi bentuk lain seperti bentuk anhidrat (FI IV hal 1043).

C. PENETAPANMasukkan ke dalam krus yang telah ditara sejumlah zat uji yang ditimbang seksama dalam g dihitung dengan rumus 10/L (L=batas atas/rata-rata batas atas susut pemijaran dalam %). Pijarkan krus berisi zat uji tanpa tutup dan tutup pada suhu tertentu x ± 250 selama waktu tertentu sesuai masing-masing monografi. Jika dinyatakan pemijaran sampai bobot tetap, pijarkan dalam jangka waktu 1 jam berurutan, pada akhir tiap pemijaran krus ditutup dan biarkan dingin dalam desikator sampai suhu kamar sebelum ditimbang.

VI. PENETAPAN SUSUT PENGERINGAN <1121> FI IV hal.1043-1044 A. TUJUAN

Menentukan kemurnian zat dengan cara penetapan semua jenis bahan yang mudah menguap dan hilang pada kondisi tertentu (FI IV hal 1043).

B. PRINSIPKehilangan bobot disebabkan oleh adanya sisa bahan yang mudah menguap, termasuk pelarut organik dan air, pada suhu pemanasan 105° ± 2°C (Analisis Kimia, Hj. Roth 477, FI IV hal 1043). Untuk zat yang diperkirakan hanya mengandung air sebagai satu-satunya zat yang mudah menguap, hanya melakukan penetapan kadar air (FI IV hal 1043).

C. PROSEDUR

TEORI ANALISIS – Uji Kemurnian

APT OKTOBER 2013

Berusaha dan Berdoa, pasti bisa!!!

Campur dan timbang zat uji 1-2 g (zat hablur digerus cepat hingga partikel dari 2 mm), tara botol timbang dangkal bersumbat kaca yang telah dikeringkan 30 menit, masukkan zat uji ke botol, timbang botol beserta isinya, ratakan zat uji dengan menggoyang sampai setinggi 5 mm (tidak lebih dari 10 mm untuk ruahan), masukan botol dan sumbatnya dalam oven pada suhu dan waktu sesuai monografi, waktu oven dibuka botol segera ditutup dan dimasukkan desikator sampai suhu kamar sebelum ditimbang.

VII. PENETAPAN SISA PEMIJARAN <301> FI IV hal.925A. TUJUAN

Pemeriksaan kemurnian senyawa organik terhadap pencemar anorganik (kation dan silikat), terutama pada saat pembuatan.

B. PRINSIPKomponen yang tidak menguap pada pemijaran dengan asam sulfat dan tetap tinggal setelah pemijaran pada 450°- 800° ± 25°C. Dengan adanya asam sulfat akan terbentuk garam sulfat yang sesuai, yang akan tetap bertahan pada suhu tinggi (Analisis Kimia, Hj.Roth hal 483-484).

C.PROSEDURTerdiri dari metode I dan metode II, gunakan metode I kecuali dinyatakan lain (FI IV hal 925)Metode ITimbang 1-2 g zat atau sesuai monografi di dalam krus yg telah dipijarkan didinginkan dan ditimbang. Pijarkan hingga mengarang lalu dinginkan, kemudian basahkan dengan 1 mL asam sulfat lalu panaskan hingga 800±25OC sampai arang habis terbakar. Dinginkan dalam desikator, timbang dan hitung presentase sisa. Jika jumlah sisa yang diperoleh lebih dari batas yang ditetapkan pada monografi, basahkan lagi dengan 1 mL asam sulfat P lanjutkan pemijaran hingga bobot tetap.Metode IITimbang zat sesuai monografi lalu ditambahkan 2mL asam sulfat P kedalam krus, mula-mula panaskan diatas penangas air kemudian di atas nyala api kurang lebih 600oC hingga arang habis terbakar dan biarkan dingin. Tambahkan lagi 2 mL asam sulfat P dan ulangi pemanasan, dinginkan. Tambahkan beberapa tetes amonium karbonat 16%, uapkan hingga kering dan pijarkan hati-hati. Dinginkan, timbang hingga bobot tetap.Catatan : prosedur-prosedur penetapan kemurnian biasanya sudah dicantumkan pada monografi masing-masing senyawa di FI IV.Bobot tetap : bobot yang didapat setelah dilakukan 2 kali penimbangan berturut-turut , berbeda tidak lebih dari 0.5 mg tiap gram sisa yang ditimbang. Penimbangan dilakukan setelah zat dikeringkan selama 1 jam. (FI IV hal xlix).