Born to be REDS: Analisis Kuantitatif Metode Konvensiona

TUGAS

KIMIA FARMASI ANALITIK II

Disusun ole:

Dhini Indryani ( A. 082. OO58)

Fitriyani

Metti Ria Yulistina (A. 082. 0068)

Vivih Risnawati ( A. 082. 0071)

Ryandi

Metode Analisis Titrimetri

Prinsip umum :

Analisis dengan metode titrimetri didasarkan pada reaksi kimia seperti

aA + tT à produk

Dimana a molekul analit, A, bereaksi dengan t molekul pereaksi T. Pereaksi T, yang disebut titran, ditambahkan secara kontinyu, biasanya dari sebuah buret, dalam wujud larutan yang konsentrasinya diketahui yang disebut dengan larutan standar, dan prosesnya disebut dengan standarisasi. Penmbahan titran dilakukan sampai jumlah T secara kimiawi sama dengan yang telah ditmbahkan kepada A. selanjutnya dikatakan titik ekivalen dari titrasi yang telah dicapai.

Adapun penggolongan untuk metode titrimetri :

1. Asam-basa. Ada sejumlah besar asam dan basa yang dapat ditentukan oleh titrimetri. Jika HA mewakili asam yang akan ditentukan oleh B yang mewakili basa, reaksinya adalah sebagai berikut :

HA + OH^- à A^- + H₂O

Dan

B + H₃O⁺ à BH⁺ + H₂O

Titran umumnya adalah larutan standar dari elektrolit kuat, seperti natrium hidroksida dan asam klorida.

Titrasi asam-basa ini prinsipnya adalah netralisasi dimana pH asam (biasanya berkisar antara 1 – 6) dinetralkan oleh pH basa (berkisar antara 8 – 14) dengan demikian dalam prosesnya terjadi perubahan pH yang signifikan. Sehingga secara garis besar untuk titrasi asam basa ini dapat digolongkan menjadi 3 :

a. Titrasi Asam Kuat-Basa Kuat.

Asam dan basa kuat terurai sempurna dalam larutan berair. Oleh karena itu, pH pada berbagai titik selama titrasi dapat dihitung langsung dari jumlah stoikiometri asam dan basa yang dibiarkan bereaksi. Pada titik ekivalen, pH ditentukan oleh tingkat terurainya air. Pada 25°C pH air murni adalah 7,00.

Indicator yang digunakan pada titrasi ini biasanya indicator yang memiliki range pH yang cukup luas, karena pada saat titrasi ini dilakukan terjadi perubahan range pH yang cukup signifikan. Biasanya indicator yang dipakai adalah fenolftalein, bromotymol blue, Metil merah.

b. Titrasi Asam Lemah-Basa Kuat.

Karena terurai sedikit dalam air, sehingga bila dilakukan pembacaan dengan menggunakan kurva titrasi tampak pada asam lemah ini pH nya mulai meningkat dengan cepat saat basa pertama kali basa ditambahkan, laju peningkatan melambat seiring dengan meningkatnya konsentrasi B^-(bila asam lemah tersebut dimisalkan HB). Larutan tersebut dikatakan sebagai tersangga didaerah ini, dimana laju peningkatkan pH lambat. Setelah titik paruhnya, pH perlahan-lahan meningkat lagi sampai terjadi perubahan besar pada titik ekivalen.

c. Titrasi Bebas Air (TBA).

Pada titrasi ini pelarut asam merupakan pelarut yang lebih baik dari air, karena air adalah produk dari reaksi titrasi, dan lebih lanjut air terdapat dalam jumlah berlebih. Jadi sampai tingkat tertentu air bersifat asam sehingga bersaing dengan asam yang hendak kita titrasi dan mencegah reaksi titrasi berjalan hingga selesai kecuali asam itu sendiri cukup kuat.

Adapun pendapat lain yaitu, Titrasi bebas air adalah suatu titrasi yang tidak mengunakan air sebagai pelarut, tetapi digunakan pelarut organik. Titrasi ini dilakukan pada zat asam atau basa lemah seperti halnya asam-asam organik atau alkoloida. Alkoloida sukar larut dalam air juga kurang reaktif dalam air, seperti misalnya garam-garam amina dimana garam-garam dirombak dulu menjadi basa bebas yang larut dalam air. Pelarut yang biasa digunakan dibagi atas dua golongan yaitu pelarut protolitis dan pelarut amfiprotolitis.

2. Oksidasi-reduksi (redoks). Reaksi kimia yang melibatkan oksidasi-reduksi dipergunakan secara luas dalam analisis titrimetrik. Sebagai contoh, besi dengan tingkat oksidasi +2 dapat dititrasi dengan sebuah larutan standar dari serium(IV)sulfat:

Fe²⁺ + Ce⁴⁺ à Fe³⁺ + Ce³⁺

Unsure pengoksidasi lainnya sering dipergunakan sebagai titran adalah kalium permanganate, KMnO₄ reaksinya dengan besi dalam larutan asam adalah

5Fe²⁺ + MnO₄^- + 8H⁺ à 5Fe³ + Mn²⁺ + 4H₂O

3. Argento-metri (pengendapan), pengendapan dari kation perak dengan anion halogen dipergunakan secara luas dalam prosedur titrimetri. Reaksinya adalah sebagai berikut :

Ag⁺ + X^- à AgX_(S)

o Parameter yang diamati

Pengendapan pada senyawa golongan halogen atau pseudo halogen, ( I, Cl, Br, F, SCN ).

o Dikenal 4 metode :

Mohr : K₂CrO₄ sebagai indikator, merupakan titrasi langsung dengan perak nitrat sampai membentuk warna merah jingga.

Volhard : Ferro Amonium sulfat srbagai indikator, merupakan titrasi tidak langsung dimana ion halida diendapkan dengan AgNO₃ berlebih dan kelebihan AgNO₃ dititrasi kembali dengan tiosianat.

Fajans : Eosin sebagai indikator, merupakan titrasi langsung dengan peak nitrat.

Budde : merupakan titrasi langsung dengan perak nitrat untuk penentuan barbiturat menggunakan kekeruhan sebagai titik akhir titrasi.

4. Pembentukan kompleks, contoh dari reaksi dimana terbentuuk kompleks yang stabil antara ion perak dan sianida :

Ag⁺ + 2CN^- à Ag(CN₂)^-

Reaksi ini adalah dasar dari metode liebig untuk penetapan sianida. Pereaksi organic tertentu, seperti asam etilenadiaminatetraasetat (EDTA), membentuk kompleks stabil dengan beberapa ion logam dan digunakan secara luas untuk penentuan titrimetrik dari logam-logam ini.

Penggunaan buffer / larutan penyangga pH diperlukan selama titrasi ini karena, pada saat pembentukan senyawa kompleks antara EDTA dengan logam terjadi pelepasan 2H⁺ yang dapat mengubah pH sehingga mengganggu kepada pembentukan senyawa kompleks nya.

Persyaratan untuk reaksi yang dipergunakan dalam analisis titrimetrik.

1. Reaksi tersebut harus diproses sesuai persamaan kimiawi tertentu. Seharusnya tidak ada reaksi sampingan.

2. Reaksi tersebut harus diproses sampai benar-benar selesai pada titik ekivalensi. Cara lain untuk mengatakannya adalah bahwa konstanta kesetimbangan dari reaksi tersebut haruslah amat besar. Jika persyaratan ini dipenuhi, akan terjadi akan terjadi perubahan yang besar dalam konsentrasi analit (atau titran) pada titik ekivalensi.

3. Harus tersedia beberapa metode untuk menetukan kapan titik ekivalensi tercapai. Harus tersedia beberapa indicator atau metode instrumental agar analisis dapat menghentikan penambahan dari titran.

4. Diharapkan reaksi tersebut berjalan cepat, sehingga titrasi dapat dilakukan dalam beberapa menit. (R.A. Day, Jr., A.L. Underwood, 1998)

Metode Gravimetri

Prinsip umum.

Suatu metode analysis gravimetric biasanya didasarkan pada reaksi kimia seperti,

aA + rR à A_aR_r

dimana a molekul analit, A, dan r molekul reagennya R. produknya yakni A_aR_r biasanya merupakan sutau substansi yang sedikit larut yang bias ditimbang setelah pengeringan, atau bisa dibakar menjadi senyawa lain yang komposisinya diketahui, untuk kemudiann ditimbang. Sebagai contoh, kalsium bias ditetapkan dengan cara gravimetric melalui pengendapan kalsium oksalat dan pembakaran oksalat tersebut menjadi kalsium oksida.

Ca² + C₂O₄^- à CaC₂O_{4 (S)}

CaC₂O_{4 (S)} à CaO _(S) + CO_{2 (g)} + CO _(g)

Biasanya reagen R ditambahkan secar berlebih untuk menekan kelarutan endapan.

Persyaratan yang harus dipenuhi untuk metoda gravimetric :

1. Proses pemisahan hendaknya cukup sempurna sehingga kuantitas analit yang tak terendapkan secara analitis tak dapat dideteksi (biasanya 0,1 mg atau kurang, dalam menetapkan penyusunan utama dari suatu makro).

2. Zat yang ditimbang hendaknya mempunyai susunan yang pasti dan hendaknya murni atau sangat hamper murni. Bila tidak, akan diperoleh hasil yang galat.

Metode Potensiometri

Potensiometri secara singkat dapat dibagi kepada dua, pertama potensiometri langsung, seseorang memasang sel galvani yang tegangannya bergantung kepada aktivitas analit. Kedua titrasi potensiometrik, perkembangannya kearah titik ekivalen dikaji dengan memonitor tegangan sel yang tergantung pada aktivitas salah satu reaktan atau pada suatu perbandingan seperti aFe^2+l aFe³⁺yang berubah selama titrasi. Sel selam yang selalu memiliki dua elektroda, elektroda acuan yang potensialnya tetap konstan selama pengukurandan elektroda indicator yang potensialnya merespons perubahan aktivitas dalam larutan uji.

Sel galvanic adalah sel dimana reaksi kimia muncul secara spontan, melepaskan energy listrik yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan. Gaya gerak listrik (ggl) diukur dalam satuan volt dan disebut sebagai voltase atau potensial dari sel tersebut. Satu volt adalah ggl yang diperlukan untuk memberikan satu joule (J) energy pada sebuah muattan listrik sebesar satu coulomb (C).

1 V = 1 J/C

Harus diingat bahwa muatan sebuah electron adalah 1,60 x 10^-19 C dan 1 C/s adalah satu ampere (A), satuan untuk arus. Selain itu, muatan dari 1 mol electron, disebut faraday, adalah 96.500 C. (R.A. Day, Jr., A.L. Underwood, 1998)

Proses titrasi potensiometri dapat dilakukan dengan bantuan elektroda indikator dan elektroda pembanding yang sesuai. Dengan demikian, kurva titrasi yang diperoleh dengan menggambarkan grafik potensial terhadap volume pentiter yang ditambahkan, mempunyai kenaikan yang tajam di sekitar titik kesetaraan. Dari grafik itu dapat diperkirakan titik akhir titrasi. Cara potensiometri ini bermanfaat bila tidak ada indikator yang cocok untuk menentukan titik akhir titrasi, misalnya dalam hal larutan keruh atau bila daerah kesetaran sangat pendek dan tidak cocok untuk penetapan titik akhir titrasi dengan indikator (Rivai, 1995).

Titik akhir dalam titrasi potensiometri dapat dideteksi dengan menetapkan volume pada mana terjadi perubahan potensial yang relatif besar ketika ditambahkan titran. Dalam titrasi secara manual, potensial diukur setelah penambahan titran secara berurutan, dan hasil pengamatan digambarkan pada suatu kertas grafik terhadap volum titran untuk diperoleh suatu kurva titrasi. Dalam banyak hal, suatu potensiometer sederhana dapat digunakan, namun jika tersangkut elektroda gelas, maka akan digunakan pH meter khusus. Karena pH meter ini telah menjadi demikian biasa, maka pH meter ini dipergunakan untuk semua jenis titrasi, bahkan apabila penggunaannya tidak diwajibkan (Basset, 1994).

Reaksi-reaksi yang berperan dalam pengukuran titrasi potensiometri yaitu reaksi pembentukan kompleks reaksi netralisasi dan pengendapan dan reaksi redoks. Pada reaksi pembentukan kompleks dan pengendapan, endapan yang terbentuk akan membebaskan ion terhidrasi dari larutan. Umumnya digunakan elektroda Ag dan Hg, sehingga berbagai logam dapat dititrasi dengan EDTA. Reaksi netralisasi terjadi pada titrasi asam basa dapat diikuti dengan elektroda indikatornya elektroda gelas. Tetapan ionisasi harus kurang dari 10^-8. Sedangkan reaksi redoks dengan elektroda Pt atau elektroda inert dapat digunakan pada titrasi redoks. Oksidator kuat (KMnO₄, K₂Cr₂O₇, Co(NO₃)₃) membentuk lapisan logam-oksida yang harus dibebaskan dengan reduksi secara katoda dalam larutan encer (Khopkar, 1990).

Sehingga hal yang harus diperhatikan dalam potensiometri adalah :

· Parameter Yang didapat

pH larutan, suhu, perbedaan potensial

· Biasanya digunakan

1. Elektroda hidrogen digunakan sebagai elektroda baku

(Standard hydrogen elektrode, SHE)

2. Kadar larutan yang dapat digunakan untuk pengukuran

tidak lebih dari 1 molar.

3. Suhu pengamatan/percobaan 25ºC.

· Biasanya digunakan untuk mengukur logam yang dapat melepaskan/menangkap electron

Densitometri

Prinsipnya mengukur densitas dari spot misalnya pada KLT.
prinsipnya spot pada KLT disinari oleh cahaya UV, sebagian akan diserap (absorb) sebagian akan direfleksikan dan akan mengenai detektor. Mekanisme lain sinar yang mengenai spot akan diserap oleh molekul untuk tereksitasi, selanjutnya molekul akan kembali kekeadaan dasar dengan mengemisikan (floresensi) dan akan ditangkap oleh detektor.

KROMATOGRAFI

Kromatografi adalah metode pemisahan yang berkaitan dengan perbedaan dalam keseimbangan distribusi dari komponenkomponen sampel di antara dua fase yang berbeda, yaitu fase bergerak dan fase diam.

Klasifikasi kromatografi

Berdasarkan jenis fasa gerak yang digunakan, ada 2 (dua) klasifikasi dalam kromatografi, yaitu kromatografi gas dan kromatografi cairan. Pada kromatografi gas fasa geraknya berupa

gas, sedangkan pada kromatografi cairan, fasa geraknya berbentuk cairan.

Skema pengelompokkan kromatografi

Analisa denganMetode Kromatografi

Definisi keulemans : Kromatografi adalah suatu metode pemisahan fisik, dimana komponen-komponen yang dipisahkan didistribusikan di antara dua fasa, salah satu fasa tersebut adalah suatu lapisan stationer dengan permukaan yang luas, yang lainnya hanya fluida yangmengalir lembut di sepanjang landasan stationer. (A. I, M. Keulemans, 1959)

Untuk komponen instrumen kromatografi secara garis besar hanya dibagi kepada tiga bagian,

1. Fasa gerak dalam pembawa yang cocok.

2. Fase stationer (dalam kolom).

3. Detector.

Kromatografi Gas – Cair (GLC)

Fase gerak GLC biasanya adalah Helium, Hidrogen atau Nitrogen. Pilihan gas pembawa terutama tergantung pada karakteristik detector. Sistem gas pembawa juga berisi saringan molekuler untuk membuang air dan kotoran lainnya.

Kolom dalam GLC biasanya diletakan dalam oven dengan temperature konstan. Tabung untuk kolom GLC biasanya bebrbentuk U maupun spiral untuk menghemat tempat, tabung itu sendiri terbuat dari tembaga atau baja tahan karat, tabung tersebut berisi padatan halus dengan permukaan yang luas dan relative inert namun padatan itu sebenarnya hanya sebuah penyangga mekanik unutk cairan. Sebelum diisi kedalam kolom, padatan tersebut diimpregnasi dengan cairan yang diinginkan yangberperan fasa stationer sebenarnya. Cairan ini harus stabil dan nonovolatil pada temperature kolom, dan harus sesuai untuk pemisahan tertentu.

Kromatografi Kertas

Kromatotografi kertas secara garis besar di bagi menjadi dua berdasarkan posisi kertas sebagai penyangganya, yang pertama, adalah kromatografi kertas yang menaik. Dimana zat yang akan dianalisa dilarutkan kedalam pelarut yang sesuai dengan posisi pelarut dan zat yang terlarut berada didasar ruangan yang kedap dengan kertas untuk kromatografi menggantung diatas ruangan dengan permukaan dasar kertas yang tercelup kedalam larutan. Kemudian pelarut akan merangkak membasahi kertas secara perlahan akibat kapilaritas.

Kedua, kromatografi kertas yang menurun, kertas di kaitkan pada cawan yang mengandung pelarut yang terletak diatas ruangan, dan pelarut akan bergerak kebawah dikarenakan kapilaritas yang dibantu dengan gaya gravitasi. Setelah pelarut membasahi kertas dan memindahkan zat yang terlarutnya di hamper sepanjang kertas, maka pita (kertas) tersebut disisihkan, dikeringkan dan diperiksa. Zat yang terlarut dari campuran asli akan bergerak sepanjang kertas dengan kecepatan yang berbeda-beda membentuk sederetan noda-noda yang terpisah. Jika noda tersebut berwarna maka bisa langsung diamati. Jika noda tidak berwarna maka harus ditemukan dengan cara lain. Untuk beberapa senyawa berpendar, bisa terlihat pada saat kertas diletakan dibawah lampu ultra-violet, untuk asam amino, biasanya disemprot dengan larutan ninhidrin, yaitu reagen yang bereaksi dengan gugus asam amino untuk menghasilkan warna ungu. Untuk analisa kuantitatif, noda-noda tersebut dapat dipotong-potong dengan gunting, dilindi dari kertas oleh pelarut yang tepatdan larutan tersebut di periksa dengan tekhnik yang tepat, biasanya dengan spektrofotometri.

Kertas ini dianalogkan dengan suatu kolomyang mengandung fasa diam berair, kemudian zat tersebut dipartisikan diantara air ini dan pelarut organic bergerak dengan mudah bercampur dengan air. Tetapi interaksi antara zat terlarut dengan penyangga berselulosa bias saja terlibat, misalnya, adsorpsi dan ikatan hydrogen. Karena dalam prosesnya (pembuatan kertas) gugus hidroksil dan gugus yang mudah terionisasi dimasukan kedalam selulosa selama proses pengoprasian pembuatan bubur kayu dan pengelantangan kertas, dan oleh karena itu kertas juga dapat bertindak sebagai penukar ion.

Parameter :

Kromatograf gas terdiri dari gas pembawa, injektor, kolom, detektor

dan sistem data.

Injektor (Cara masuknya sampel)

Sebagian besar kromatografi gas dilengkapi dengan jenis injector yang bisa memasukkan cairan langsung ke dalam kolom menggunakan jarum suntik. Tipe injektor yang digunakan tergantung

jenis kolom yang dipakai. Sampel yang dimasukkan harus memiliki reproducibly. Hal ini bisa dilakukan dengan menggunakan alat yang dinamakan Splitter.

Injektor pada kolom konvensional dan kolom kapiler

Kolom

Kolom dapat dibuat dari berbagai jenis material,sepertistainless steel, aluminium, tembaga, gelas dan paduan silika.Sebagian besar sistem kolom modern terbuat dari gelas atau paduan silika. Kolom konvensional dibuat dari material pendukung yang dilapisi fase diam dari berbagai pembebanan yang dikemas di dalam kolom. Kolom kapiler terdiri dari tabung kapiler panjang yang didalamnya dilapisi dengan fase diam (fase diam dapat juga direkatkan langsung pada permukaan silika). Sebagian besar kolom kapiler terbuat dari paduan silika yang dilapisi polimer di bagian

luarnya. Paduan silika sangat mudah pecah sedangkan lapisan polimer tersebut bertindak sebagai pelindungnya.

Tipe Kolom dan Pengoperasian KoloM

Kolom dimana pemisahan terjadi, memiliki dua tipe dasar yaitu Kolom kemasan konvensional dan Kolom kapiler atau Kolom tabung terbuka. Kolom dapat dioperasikan dengan dua cara , yaitu : secara isotermal (temperatur konstan) dan temperatur terprogram (variabel peningkatan temperatur dan waktu ditahan pada temperatur konstan).

a. Operasi Isotermal

Pada operasi isotermal, temperatur kolom dijaga konstan.Batas temperatur maksimum dan minimum dipengaruhi stabilitas dan karakter fisik fase diam. Batas bawah ditentukan oleh titik beku

dan batas atas ditentukan oleh “bleed” dari fase diam. Bleed adalah fase diam masuk ke detektor. Secara umum pada mode operasional ini, injektor dioperasikan 30oC diatas temperatur komponen dengan titik didih maksimum (kolom kemasan konvensional).

b. Operasi temperatur terprogram (TPGC)

Pada kromatografi gas temperatur terprogram, temperature oven dikendalikan oleh sebuah program yang dapat mengubah tingkatan pemanasan yang terjadi antara 0,25oC sampai 20oC. Sebuah oven massa rendah mengijinkan pendinginan dan pemanasan cepat dari kolom yang dapat ditahan sampai 1oC dari temperatur yang diperlukan. Pada operasi temperatur terprogram diperlukan pengendali aliran untuk memastikan kesetabilan aliran gas. Kestabilan aliran sangat diperlukan untuk mencapai stabilitas hasil detektor yang baik yang ditunjukan pada garisbawah/baseline datar yang stabil. Fase diam harus stabil secara termal melewati range temperatur yang lebar. Bleed dapat diganti dengan menjalankan dua kolom yang identik secara tandem, satu untuk pemisahan komponen dan yang lain untuk melawan “bleed”.

Detektor

Sebuah detektor yang ideal seharusnya:

a. Mempunyai sensitifitas yang tinggi untuk mengenali unsur dalam bentuk gas. (1 volume terlarut : 1000 volume pelarut)

b. Mempunyai respon yang linear terhadap jumlah unsur dengan cakupan yang luas.

c. Tidak bergantung pada kondisi operasi, seperti : kecepatan alir.

d. Mempunyai stabilitas baseline yang baik.

e. Mudah perawatannya

f. Mempunyai volume internal yang kecil (resolusi puncak)

g. Mempunyai respon yang cepat untuk menghindari gugusanpuncak

h. Murah dan dapat dipercaya.

Ada dua tipe detektor, yaitu detektor integral dan differensial.Detektor differensial banyak digunakan dalam kromatografi. Respon terhadap konsentrasi bahan/larutan dalam fase bergerak

ditampilkan dalam sekejap. Respon detektor yang ditampilkan secara grafik adalah kromatogram diferensial.

Kromatogram

Kromatogram differensial yang pada dasarnya terdiri dari deretan puncak-puncak sekarang mempunyai keuntungan sebagai berikut :

a. Memungkinkan untuk menentukan garis tengah puncaksecara akurat.

b. Pemisahan parsial langsung bisa dilihat jelas.

c. Semakin kecil jumlahnya semakin jelas identifikasinyadibanding dengan menggunakan detektor tipe integral.

Informasi yang diperoleh dari kromatogram digunakan sebagai dasar untuk analisis kualitatif sementara, analisa kuantitatif dengan daerah puncak (daerah puncak adalah konsentrasi ), dan pemilihan kondisi operasi optimum alat kromatografi.

Kromatogram Diferensial

Aplikasi

· Pemisahan dan analisis multi komponen campuran seperti minyak esensial, dan pelarut hidrokarbon. Hakekatnya, dengan menggunakan detektor ionisasi nyala dan detektor menangkap elektron (yang memiliki kepekaan sangat tinggi) kromatografi gas kuantitatif dapat menentukan bahan hadir pada konsentrasi sangat rendah

· studi polusi, pekerjaan forensik dan analisis umum jejak.

Analisis Kuantitatif

Ada tiga tahapan penting dalam analisis GC,

1. Penyusunan sampel.

2. Pengembangan pemisahan dan produksi dari kromatogram.

3. Pengolahan data dan penyajian hasil.

Prosedur kerja

Langkah kerja pembuatan larutan:

Larutan methanol 100 % dengan cara memipet larutan methanol 50 ml. Karena kadarnya 100 % maka larutan tersebut murni ethanol tanpa campuran aquades. Larutan dihomogenkan.
Larutan methanol 80 % dengan cara memipet larutan methanol 40 ml lalu dimasukkan dalam labu ukur 50 ml kemudian tambah aquades sampai tanda garis. Larutan dihomogenkan
Larutan methanol 60 % dengan cara memipet larutan methanol 30 ml lalu dimasukkan dalam labu ukur 50 ml kemudian tambah aquades sampai tanda garis. Larutan dihomogenkan
Larutan methanol 40 % dengan cara memipet larutan methanol 20 ml lalu dimasukkan dalam labu ukur 50 ml kemudian tambah aquades sampai tanda garis. Larutan dihomogenkan
Larutan methanol 20 % dengan cara memipet larutan 10 ml lalu dimasukan dalam labu ukur 50 ml kemudian tambah aquades sampai tanda garis. Larutan dihomogenkan

Prosedur pengoperasian GC

Membuat larutan methanol 100 %, 80 %, 60 %, 40 %, 20 %
Menghomogenkan larutan sampel
Menganalisis larutan menggunakan GC dengan cara pengoperasian sebagai berikut:

Tancapkan steker
Tutup kran tabung kompresor
Buka tabunggas hidrogen
Buka tabung gas pada nitrogen
Tekan tombol On pada GC
Nyalakan komputer
Klik dua kali pada GC solution
Klik angka satu
User ID tidak usah diisi langsung Ok
Klik Ok
Klik advanced
Klik DINJ, kolom, DVID, Genaral
Klik DINJ
Kolom tempat diisi diatas temperatur pelarut. Flow diisi tergantung proses pemisahan
Klik kolom
TEMP didisi temperatur dari analit yang mau diuji
Klik Hold Time diisi waktu penahanan dengan temperatur pilihan sampel yang diuji.
Klik DFID
Klik TEMP diisi harus diatas temperatur kolom atau diatas temperatur injection, agar tidak terjadi kondensasi
Klik general, isi semua kolom dengan tanda V
Klik download
Klik File, Save Method File As
File Name
Klik Save
Klik sistem ON, GC hidup pada layar komputer tertulis Not ready, tunggu sampai warna kuning hilang. Masukkan sampel dengan cara disuntikkan dengan SYRING, setelah sampel masuk tekan Start pada GC, alat dicabut.
Pada layar komputer muncul menu AC Quire, keluar grafik dengan lama waktu sesuai yang ada pada isian Hold Time
Klik Stop
Klik YesA
Untuk melihat data klik GC Solution, klik Post run
Matikan suhu kolom diusahakan dibuat sama dengan suhu kamar.
Klik DINJ, TEMP, dirubah dengan diturunkan
Klik kolom, suhu kolom dikurangi
Klik DFID, TEMP dikurangi
Download
File Open Method File Cari pendingin, tunggu warna kuning pada layar komputer hilang.
Klik sistem OFF, tunggu sampai ada bunyi.
Tekan tombol OFF pada GC
Close semua
Shut down komputer
Cabut steker
Tutup gas hidrogen
Tutup gas nitrogen
Buka tabung kompresor, keluarkan semua udara yang ada.

Keunggulan GC

Keuntungan-keuntungan dari Kromatografi Gas antara lain :

a. Kromatografi Gas akan memisahkan campuran-campuranyang mengandung banyak komponen

dengan perbedaan titik didih rendah.

b. Analisis cepat (biasanya 10 -15 menit)

c. Sensitif (dengan detektor T.C.D. ppm, F.I.D. low ppm.E.C.D. ppb)Volume yang diperlukan sangat kecil ( 1 – 10 􀁐l )

d. Bisa dipakai untuk menganalisis berbagai macamcampuran, hidrokarbon, obat, pestisida, gas-gas dan steroid-steroid

e. Mudah dioperasikan dan tekniknya terpercaya.

f. Baik pada analisa kualitatif dan kuantitatif

g. Hasilnya mudah ditafsirkan

Puncak kromatogram

- Kualitatif ( dengan retensi waktu )

- Kuantitatif ( daerah puncak adalah konsentrasi zat)

kelemahan GC

GC hanya bisa mendeteksi jumlah senyawanya dan hanya digunakan untuk bahan yang barwujud cair.

HPLC

Parameter HPLC

Kromatografi cair kinerja tinggi (atau kromatografi cair tekanan tinggi, HPLC) adalah bentuk kromatografi kolom sering digunakan dalam biokimia dan kimia analitik untuk memisahkan, mengidentifikasi, dan menghitung senyawa berdasarkan polaritas istimewa mereka dan interaksi dengan fase diam kolom itu. HPLC menggunakan berbagai jenis fase diam (biasanya, hidrofobik rantai karbon jenuh), sebuah pompa yang bergerak fase mobile (s) dan analit melalui kolom, dan detektor yang menyediakan waktu untuk karakteristik retensi analit itu. Detektor dapat juga memberikan informasi karakteristik lainnya (yaitu UV / Vis data spektroskopi untuk analit jika demikian dilengkapi). waktu retensi analit bervariasi tergantung pada kekuatan interaksi dengan fase stasioner, rasio / komposisi pelarut (s) yang digunakan, dan laju alir fase gerak.

Prinsip kerja

Prinsip dari HPLC ini adalah dinamika dan migrasi dengan meggunakan dua fasa. HPLC biasanya digunakan untuk senyawa untuk yang berberat molekul tinggi dan tidak menguap,dimana penyerapan semakin baik jika molekul berada pada bentuk terkecil sehingga pemisahan semakin baik.

Beberapa sampel yang dapat dianalisis dengan HPLC :

-Asam amino
- Asam organic
- Hidrokarbon aromatic
- Protein

- Karbohidrat
- Vitamin
-Seyawa lain berberat molekul tinggi dan titik didih tinggi.

Operasi

sampel yang akan dianalisis dapat digunakan dalam volume kecil untuk aliran fasa mobile. Mosi analit melalui kolom diperlambat oleh bahan kimia tertentu atau interaksi fisik dengan fase diam karena melintasi panjang kolom. Berapa analit diperlambat tergantung pada sifat analit dan pada komposisi fase stasioner dan mobile. Waktu di mana elutes analit tertentu (yang keluar dari ujung kolom) disebut waktu retensi, waktu retensi dalam kondisi tertentu dianggap cukup unik mengidentifikasi karakteristik dari suatu analit tertentu. Penggunaan partikel kemasan ukuran lebih kecil kolom (yang menciptakan backpressure lebih tinggi) meningkatkan kecepatan linier komponen memberikan sedikit waktu untuk meredakan dalam kolom, menyebabkan resolusi ditingkatkan dalam kromatogram yang dihasilkan. pelarut yang umum digunakan adalah kombinasi miscible air atau cairan berbagai organik (yang paling umum adalah metanol dan asetonitril). Air mungkin mengandung buffer atau garam untuk membantu pemisahan komponen analit, atau senyawa seperti asam trifluoroacetic yang bertindak sebagai agen pasangan ion.

Pada kromatografi,secar umum proses yang terjadi adalah sebagai berikut:
Sampel dimasukkan ataupun dicampurkan biasanya dengan cara di-injeksikan,kemudian dimulailah penyebaran molekul yang disebabkan oleh difusi eddy. Difusi eddy adalah factor yang timbul akibat penggandaan lintasan untuk suatu aliran gas melalui suatu kolom yang berisi partikel-partikel dengan berbagai bentuk dan ukuran yang diatur secara tak beraturan. Ketika partikel tersebut mengalir melalui saluran-saluran di antara partikel-partikel packing. Besarnya kontribusi difusi eddy dari pelebaran pita mestinya bergantung pada ukuran partikel isian,bentuknya,dan keseragaman distribusi dalam kolom tersebut. Selain difusi eddy masih ada difusi longitudinal. Biasanya beberapa molekul zat terlarut cebderung berdifusi sepanjang gradient konsentrasi,sehingga suatu pita yang bergerak akan melebar dan akan meningkatkan panjang waktu yang dibutuhkan untuk mengelusi pita dari kolom. Lalu setelah itu senyawa bergerak keluar masuk dengan difusi dimana semua fasa gerak telah terjerembap kedalam fasa diam. Lalu molekul melakukan penetrasi ,lalu kembali ke fasa gerak lebih cepat dan mengikuti aliran untuk keluar dari kolom. Setelah keluar senyawa didieteksi oleh detector yaitu konsentrasinya yang dihubungklan bersama fungsi waktu. Dan ditunjukkan dengan kromatogram.

Diagram alir HPLC

http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/analisis/hplc1.gif

Pengambilan sampel

Pengambilan sample aldehida di udara dikemukakan sebagai salah satu contoh, Sebuah kotak gel silika dilapisi dengan reagen 2,4-dinitrofenilhidrazin (2,4-DNPH) dipakai untuk pengambilan sampel. Dipermukaan absorben ini, aldehid bereaksi dengan reagen untuk menghasilkan derivatifnya 2,4-dinitrofenilhidrazon (2,4-DNPHz) (lihat gambar bawah).
Sesudah pengambilan contoh, derivatif 2,4-DNPHz diekstraksi dengan larutan dan ditentukan kandungan dengan memakai HPLC (kromatografi cairan bertekanan tinggi), NPD/GC (detektor fosfor nitrogen/ kromatografi gas), dan/atau GC/MS(kromatografi gas/spektometri massa).

Injeksi sampel

Injeksi sample seluruhnya terjadi otomatis. Karena proses ini meliputi tekanan, tidak sama halnya dengan kromatografi gas.

Waktu retensi

Waktu yang dibutuhkan oleh senyawa untuk bergerak melalui kolom menuju detektor disebut sebagai waktu retensi. Waktu retensi diukur berdasarkan waktu dimana sampel diinjeksikan sampai sampel menunjukkan ketinggian puncak yang maksimum dari senyawa itu.
Senyawa-senyawa yang berbeda memiliki waktu retensi yang berbeda. Untuk beberapa senyawa, waktu retensi akan sangat bervariasi dan bergantung pada:

tekanan yang digunakan (karena itu akan berpengaruh pada laju alir dari pelarut)
kondisi dari fase diam (tidak hanya terbuat dari material apa, tetapi juga pada ukuran partikel)
komposisi yang tepat dari pelarut
temperatur pada kolom

Detektor

Ada beberapa cara untuk mendeteksi substansi yang telah melewati kolom. Metode umum yang mudah dipakai untuk menjelaskan yaitu penggunaan serapan ultra-violet.

http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/analisis/hplc2.gif

Jumlah cahaya yang diserap akan bergantung pada jumlah senyawa tertentu yang melewati melalui berkas pada waktu itu.

Kromatogram

Kromatogram menunjukkan hasil yang didapat. Kromatogram yang diinginkan adalah kromatogram yang lurus tinggi dengan lebar sekecil mungkin. Bukan dengan bentuk lainnya,karena bentuk tersebut menandakan pemisahan dilakukan dengan sangat baik. Namun dalam kromatogram kita menemukan beberapa puncak kecil atau yang mengganggu dan disebut denga noise. Noise muncul jika sampel kita ataupun pelarut yang kita gunakan belum pure,belum murni dari pengotor-pengotor yang mungkin tidak sengaja masuk kedalamnya.

Fasa gerak dalam HPLC memegang peranan penting karena sangat akan mempengaruhi kepada pemisahan,jadi ada beberapa criteria yang harus dipenuhi fasa gerak :
-Murni,tidak ada pengotor
-Sesuai dengan detector dan sampel
-Tidak bereaksi dengan wadah
-Harga murah dan mudah mendapatkannya
.
Keunggulan HPLC

Beberapa keunggulan HPLC dibanding alat lain:
• HPLC dilengkapi dengan adanya pompa. Pompa ini menghasilkan tekanan sekitar 400 atm untuk mengalirkan eluen dengan tekanan tinggi dan konstan sehingga memperingan kerja kolom dan juga pemisahansehingga waktu lebih sedikit. pada pompa dikenal dua system dalam teknik pemisahan yaitu isokratik dan gradient,namun gradient lebih berisifat akurat karena masing-masing pompa mengatur laju alir larutan yang berbeda.
• HPLC memiliki keunggulan kolom. Dimana kolom HPLC ini lebih pendek dan lebih kecil dibanding GC misalnya. Diameter untuk internal kolom HPLC ≤ 4.6 mm sehingga dapat memberikan permukaan kontak yang lebih luas diman mempengaruhi sempurnanya pemisahan yang semakin baik. Dan panjang kolom HPLC adalah 150-250 mm. dan yang perlu diingat adalah kolom HPLC dapat digunakan kembali dengan cara direnerasi dengan mencucinya hingga bersih dengan pelarut yang sesuai.
• HPLC mempunyai detector yang amat sangat sensitive dan peka. HPLC memiliki beberapa detector misalnya:
Detector ultraviolet
Detector fluorometrik
Detector elektrokimia

Kelemahan HPLC

- Mahal

- Pelarutnya khusus untuk analis

SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM (SSA)

Spektrofotometriserapan atom didasarkan pada penyeerapan energi sinar oleh atom-atom netral, dan sinar yang diserap biasanya sinar tampak atau ultraviolet.

ü Metode

Berdasarkan pada prinsip absorbsi cahaya oleh atom. Atom-atom akan menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu, tergantung pada sifat unsurnya. Dengan menyerap suatu energi, maka atom akan memperoleh energi maka suatu atom pada keadaan dasar dapat ditingkatkan energinya ke tingkat eksitasi.

Keberhasilan analisis dengan SSA ini tergantung pada proses eksitasi dan cara memperoleh garis eksitasi yang tepat. Temperatur nyala harus sangat tinggi. Jumlah atom natrium yang tereksitasi dari keadaan azas (3s) ke keadaan tereksitasi 3p adalah kecil (misal pada suhu 2500^oK). Hal ini dapat dijelaskan dengan menggunakan persamaan Bolztman :

exp (-

)

k : Tetapan Bolztman (1,38 x 10^-16 energi/derajat Kelvin)

T : Suhu dalam derajat (Kelvin)

Ej : Selisih energi (dalam erg) antara keadaan tereksitasi dengan keadaan azas

Nj : Jumlah atom dalam keadaan tereksitasi

No : Jumlah atom dalam keadaan azas

Pj : Jumlah keadaan kuantum dengan energi yang sama pada keadaan tereksitasi

Po : Jumlah keadaan kuantum dengan energi yang sama dalam keadaan azas

ü Pengukuran absorban pada spektrofotometri serapan atom

§ Lebar garis spektra serapan atom

Di dalam nyala, atom Na akan mampu menyerap sinar dengan panjang gelombang yang sesuai dengan transisi dari tingkat azas ke salah satu tingkat energi elektron tereksitasi yang lebih tinggi (3p, 3d, 4p dst). Maka secara aksperimental dapat diperoleh puncak-puncak serapan sinar oleh atom-atom Na dengan panjang gelombang :

589 nm : sesuai dengan eksitasi 3s ke 3p

589,5 nm : sesuai dengan eksitasi 3s ke 3p

330,28 nm : sesuai dengan eksitasi 3s ke 4p

330,3 nm : sesuai dengan eksitasi 3s ke 4p

Garis-garis spektrum serapan atom yang timbul karena serapan sinar yang menyebabkan eksitasi dari azas ke salah satu tingkat energi yang lebih tinggi disebut garis-garis resonansi (resonansi line).

Penyerapan sinar oleh senyawaa mwnnghasilkan pita-pita panjang gelombang yang lebar karena di dalam suatu molekul, disamping tingkat-tingkat energi elektron terdapat juga tingkat-tingkat energi vibrasi dan rotasi yang disuperposisikan pada tiap-tiap energi elektron tersebut.

§ Pelebaran Dopler (Dopler broadening) dan pelebaran tekanan (Pressure broadening)

§ Melebarnya garis-garis spektrum serapan atom disebabkan 2 peristiwa, yaitu : Pelebaran Dopler dan pelebaran tekanan.

Pelebaran Dopler terjadi karena atom-atom yang menyerap sinar itu (dalam nyata) bergerak dengan cepat terhadap sumber sinar (lampu katoda berongga). Hal ini menyebabkan terjadinya pelebaran garis puncak serapan.

Pada pelebaran tekanan terjadi tabrakan antar atom sehingga menyebabkan terjadinya perubahan-perubahan dalam tingkat energi azas dari atom-atom bersangkutan, akibatnya akan terjadi pelebaran garis puncak serapan.

Pada SSA, panjang gelombang garis absorbsi resonansi identik dengan garis-garis emisinya. Hal ini disebabkan karena serasinya proses transisi. Untuk bekerja pada panjang gelombang ini diperlukan suatu monokromator celah yang dapat menghasilkan lebar puncak sekitar 0,002-0,005nm. Jelaslah pada SSA diperlukan suatu sumber radiasi yang mengemisikan sinar pada panjang gelombang yang tepat sama dengan panjang gelombang emisinya, yakni dengan menggunakan sumber sinar lampu katoda beronngga.

Instrumen SSA

· Sumber sinar

Yang biasa digunakan adalah lampu katoda berongga (hallow cathode lamp). Lampu ini terdiri atas tabung kaca tertutup yang mengandung suatu katoda dan anoda. Katoda berbentuk silinder berongga yang terbuat dari logam atau dilapisi dengan logam tertentu. Satu lampu disunakan untuk satu usur.

· Tempat sempel

Sampel yang dianalisis harus diuraikan menjadi atom-atom netral yang masih dalam keadaan asas. Alat yang dapat digunakan untuk mengubah sampel menjadi uap atom-atom, yaitu : nyala (flame) dan dengan tanpa nyala (flameless).

a. Nyala (flame)

Untuk mengubah sampel yang berupa padatan atau cairan menjadi bentuk uap atomnya, dan juga berfungsi untuk atomisasi. Suhu yang dapat dicapai oleh nyala tergantung pada gas-gas yanng digunakan.

Sumber nyala yang paling banyak digunakan adalah campuran asetilen sebagai bahan pembakar dan udara sebagai pengoksidasi. Propana-udara dipilih oleh logam-logam alkali karena suhu nyala yng lebih rendah akan mengurangi banyaknya ionisasi.

b. Tanpa nyala (flameless)

Pengatoman dapat dilakukan dalam tungku dari grafit seperti tungku yang dikembangkan oleh Masmann. Sejumlah sampel diambil sedikit dan diletakkan di dalam tabung grafit, kemudian dipanaskan dengan sistem elektris dengan cara melewatkan arus listrik pada grafit.

Sistem pemanasan melalui 3 tahap : pengeringan (drying), pengabuan (ashing), pengatoman (atomising). Pada umumnya waktu dan suhu pemanasan tanpa nyala dilakukan dengan cara terprogram.

· Monokromator

Monokromator dimaksudkan untuk memisahkan dan memilih panjang gelombang yang digunakan dalam analisis. Disamping sistem optik, dalam monokromator juga terdapat suatu alat yang digunakan untuk memisahkan radiasi resonansi dan kontinyu yang disebut dengan chopper.

· Detektor

Digunakan untuk mengukur intensitas cahaya yang melalui tempat pengatoman. Biasanya digunakan tabung penggandaan foton (photomultiplier tube). Ada 2 cara yang digunakan dalam sistem deteksi :

a. Yang memberikan respon terhadap radiasi resonansi dan radiasi kontinyu

b. Yang hanya memberikan respon terhadap radiasi resonansi

· Readout

Readout merupakan suatu alat penunjuk atau dapat juga diartikan sebagai sistem pencatatan hasil. Pencatatan hasil dilakukan dengan suatu alat yang telah terkalibrasi untuk pembacaan suatu transmisi atau absorbsi. Hasil pembacaan dapat berupa angka atau berupa kurva dari suatu recorder yang menggambarkan absorbansi atau intensitas emisi.

ü Analisis kuantitatif dengan SSA

Sampel harus dalam bentuk larutan, larutan yang akan dianalisis harus sangat encer. Ada beberapa cara untuk melarutkan sampel, yaitu :

a. Langsung dilarutkan dengan pelarut yang sesuai

b. Sampel dilarutkan dalam suatu asam

c. Sampel dilarutkan dalam suatu basa atau dilebur dahulu dengan basa kemudian hasil leburan dilarutkan dalam pelarut

Larutan yang dihasilkan harus jernih, stabil, dan tidak mengganggu zat-zat yang akan dianalisis.

1. Kuantifikasi dengan kurva baku (kurva kalibrasi)

SSA bukan merupakan metode analisis yang absolut. Suatu perbandingan dengan kurva merupakan metode yang umum. Kurva kalibrasi dalam SSA dibuat dengan memasukkan sejumlah tertentu konsentrasi larutan dalam sistem dilanjutkan dengan pengukuran. Disarankan absorbansi sampel tidak melebihi dari absorbansi baku tertinggi dan tidak kurang dari absorbansi baku terendah.

2. Kuantifikasi dengan cara perbandingan langsung

Cara ini hanya boleh dilakukan jika telah diketahui bahwa kurva baku hubungan antara konsentrasi dengan absorbansi merupakan garis lurus dan melewati titik nol. Cara yang dikerjakan hanya dengan mengukur absorbansi larutan baku (A_b) dengan konsentrasi tertentu (C_b) pada satu konsentrasi saja; lalu dibaca juga absorbansi larutan sampel (A_s). Kadar sampel (C_s) dihitung dengan rumus :

C_s =

x C_b

A_b : Absorbansi baku

A_s : Absorbansi sampel

C_b: Konsentrasi baku

C_s : Konsentrasi sammpel

3. Kuantifikasi dengan cara dua baku

Merupakan adaptasi dari cara 1 dan 2. Dibuat masing-masing 2 buah larutan baku yang konsentrasinya sedikit lebih rendah dan lebih tinggi dari konsentrasi sampel. Keuntungan cara ini adalah konsentrasi bakuu mendekati konsentrasi sampel sehingga akan diperoleh presisi dan akurasi yang baik.

4. Cara standar adisi (cara penambahan baku)

Kebanyakan analisis dilakukan pada sampel yang tidak identik dengan standar dalam larutan air, karenanya pada kasusu ini diperlukan pencampuran matriks dengan baku. Jika matriks tidak diketahui atau bervariasi dari satu ke yang lain, maka metode standar adisi seringkali digunakan.

Gangguan-gangguan pada Spektrofotometri Serapan Atom

Gangguan-gangguan (interference) pada SSA adalah peristiwa-peristiwa yang menyebabkan pembacaan absorbansi unsur yang dianalisi menjadi lebih kecil atau lebih besar dari nilai yang sesuai dengan konsentrasinya dalam sampel. Gangguan-gangguan yang dapat terjadi diantaranya :

1. Gangguan yang berasal dari matriks sampel yang dapat mempengaruhi banyaknya sampel yang mencapai nyala.

2. Gangguan kimia yang dapat mempengaruhi jumlah / banyaknya atom yang terjadi di dalam nyala.

3. Gangguan oleh absorbansi yang disebabkan bukan oleh absorbansi atom yang dianalisis, yaitu absorbansi oleh molekul-molekul yang tidak terdisosiasi di dalam nyala. Gangguan tersebut dapat diatasi dengan cara :

a. Penggunaan nyala / suhu atomisasi yangn lebih tinggi

b. Penambahan senyawa penyangga

c. Pengekstraksian unsur yang akan dianalisis

d. Pengekstraksian gugus atau ion penggannggu

4. Gangguan oleh penyerapan non-atomik (non atomic absorption)

SPEKTROFOTOMETRI ULTRAVIOLET DAN TAMPAK (VISIBEL)

Penyerapan (absorbsi) sinar uv dan sinar tampak pada umumnya dihasilkan oleh eksitasi elektron-elektron ikatan, akibatnya panjang gelombang pita yang mengabsorbsi dapat dihubungkan dengan ikatan yang mungkin ada dalam suatu molekul. Ada 3 mcam penyerapan energi uv dan sinar tampak, yaitu :

1. Penyerapan oleh transisi elektron ikatan dan elektron anti ikatan (elektron sigma (α), elektron phi (π), dan elektron yang tidak berikatan atau non bonding elektron (n)).

a. Elektron sigma (α), orbital elektron yang menyebabkan terjadinya ikatan tunggal.

b. Ikatan phi (

), orbital phi terjadi kerena tumpang tindih (overlapping) 2 orbital atom p.

c. Elektron bukan ikatan (elektron n = non bonding elektron), disebut non bonding elektron karena elektron tersebut tidak ikut serta dalam pembentukan ikatan kimia dalam suatu molekul. Non bonding elektron ini biasanya terdapat disekitar atom N, S, O, dan halogen.

2. Penyerapan oleh transisi elektron d dan f dari molekul kompleks.

3. Penyerapan karena perpindahan muatan

Aspek Kualitatif dan Kuantitatif Spektrofotometri UV-Vis

1. Aspek kualitatif

Spektrofotometri uv-vis dapat digunakan untuk analisiis kualitatif dengan menggabungkannya dengan spektrofotometri IR, resonansi magnet inti, dan spektrofotometri masa. Data yang diperoleh spektrofotometri uv-vis adalah panjang gelombang maksimal, intensitas, efek pH, dan pelarut, yang semuanya dapat diperbandingkan dengan data yang sudah dipublikasikan.

2. Aspek kuantitatif

Dalam aspek kuantitatif, suatu berkas radiasi dikenakan pada larutan sampel dan intensitas sinar radiasi yang diteruskan diukur besarannya. Serapan dapat terjadi jika foton / radiasi yang mengenai cuplikan memiliki energi yang sama dengan energi yang dibutuhkan untuk menyebabkan terjadinya perubahan tenaga. Kekuatan radiasi juga mengalami penurunan dengan adanya penghamburan dan pemantulan cahaya, akan tetapi penurunan karena hal ini sangat kecil dibandingkan dengan proses penyerapan.

Hukum Lambert-Beer menyatakan bahwa intensitas yang diteruskan oleh larutan zat penyerap berbanding lurus dengan tebal dan konsentrasi larutan. Dalam hukum Lambert-Beer tersebut ada beberapa pembatasan, yaitu :

· Sinar yang digunakan dianggap monokromatis

· Penyerapan terjadi dalam suatu volume yang mempunyai penampang luas yang sama

· Senyawa yang menyerap dalam larutan tersebut tidak tergantung terhadap yang lain dalam larutan tersebut

· Tidak terjadi fluoresensi atau fosforisensi

· Indeks bias tidak tergantung pada konsentrasi larutan

Analisis kuantitatif dengan metode spekttrofotometri uv-vis digolingkan menjadi 3 macam pelaksanaan pengerjaan, yitu ;

a. Analisis komponen tunggal

Jika absorbansi suatu seri konsentrasi larutan diukur pada panjang gelombang, suhu, kondisi pelarut yang sama ; dan absorbansi masing-masing larutan diplotkan terhadap konsentrasinya maka suatu garis lurus akan teramati sesuai dengan persamaan A = abc.

b. Analisis 2 campuran secara bersama-sama (analisis multi komponen)

Bila diinginkan pengukuran 2 buah senyawa secara bersama-sama secara spektrofotometri, maka dapat dilakukan pada 2 panjang gelombang yang mana masing-masing komponen tidak saling mengganggu atau gangguan dari komponen lain paling kecil. Dua buak kromofor yang berbeda akan mempunyai kekuatan absorbsi cahaya yang berbeda pula pada satu daerah panjang gelombang. Pengukuran dilakukan pada masing-masing larutan pada 2 panjang gelombang, akibatnya konsetrasi masing-masing larutan pada 2 panjang gelombang, sehingga diperoleh 2 persamaan hubungan antara absorbansi dengan konsentrasi pada 2 panjang gelombang, sehingga konsentrasi masing-masing komponen dapat dihitung.

Hal-hal yang harus diperhatikan dalam analisis spektrofotometri UV-Vis

Ada tahapan-tahapan yang harus diperhatikan, diantaranya ;

a. Pembentukan molekul yang dapat menyerap sinar UV-Vis

Hal ini perlu dilakukan jika senyawa yang dianalisis tidak menyerap pada daerah tersebut. Cara yang digunakan adalah dengan mengubah menjadi senyawa lain atau direaksikan dengan senyawa tertentu

b. Waktu operasional (operating time)

Cara ini bisa digunakan untuk pengukuran hasil reaksi atau pembentukan warna. Tujuannnya adalah untuk mengetahui waktu pengukuran yang stabil. Waktu operasional ditentukan dengan mengukur hubungan antara waktu pengukuran dengan absorbansi larutan.

c. Pemilihan panjang gelombang

Panjang gelombang yang digunakan harus mempunyai absorbansi maksimal. Untuk memilih panjang gelombang maksimal, dilakukan dengan membuat kurva hubungan antara absorbansi dengan panjang gelombang dari suatu larutan baku pada konsentrasi tertentu. Hal ini perlu dilakukan, karena :

ü Pada panjangg gelombang maksimal kepekaannya maksimal, sehingga perubahan absorbansi untuk setiap satuan konsentrasi adalah yang paling besar.

ü Disekitar panjanng gelombang maksimal, bentuk kurva absorbansi datar dan pada kondisi tersebut hukum Lambert-Beer akan terpenuhi.

ü Jika dilakukan pengukuran berulang maka kesalahan yang disebabkan pemasangan ulang panjang gelomabang akan kecil sekali.

d. Pembuatan kurva baku

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 (y) dengan konsentrasi (x).

e. Pembacaan absorbansi sampel atau cuplikan

Absorban yang terbaca pada spektrofotometer hendaknya antara 0,2 sampai 0,2 atau 15% sampai 70% jika dibaca sebagai transmitan. Anjuran ini berdasarkan bahwa kesalahan dalam membaca T adalah 0,005 atau 0,5% (kesalahan fotometrik).

ü Instrumentasi Spektrofotometer UV-Vis

Spektrofotometer yang sesuai untuk pengukuran di daerah spektrum uv dan sinar tampak terdiri atas suatu sistem optik dengan kemampuan menghasilkan sinar monokromatis dalam jangkauan panjang gelombang 200-800 nm. Komponen-komponennya meliputi sumber-sumber sinar, monokromator, dan sistem optik.

i. Sumber-sumber lampu, lampu deuterium digunakan untuk daerah uv pada panjang gelombang 190-350 nm, lampu halogen kuarsa atau lampu tungsten digunakan untuk daerah visibel pada panjang gelombang 350-900 nm.

ii. Monokromator, digunakan untuk mendispersikan sinar kedalam komponen-komponen panjang gelombang yang selnjutnya akan dipilih oleh celah (slit). Monokromator berputar sedemikian rupa sehingga kisaran panjang gelombang dilewatkan pada sampel sebagai scan instrumen melewati spektrum.

iii. Optik-optik, dapat didesain untuk memecah sumber sinar melewati 2 kompartemen, dan seperti pada spektrofotometer berkas ganda (double beam), suatu larutan blanko dapat digunakan dalam satu kompartemen untuk mengkoreksi pembacaan atau spektrum sampel. Yang paling sering digunakan sebagai blanko dalam spektrofotometri adalah semua pelarut yang digunakan untuk melarutkan sampel atau pereaksi.

FLUOROMETRI

Ada 2 peristiwa fluoresensi, yaitu fluoresensi dan fosforisensi. Pada fluoresensi, pemancaran kembali sinar oleh molekul yang telah menyerap energi sinar trjadi dalam waktu yang sangat singkat setelah penyerapan (10^-8 detik). Fluororesensi berasal dari transisi antara tingkat-tingkat energi elektronik singlet dalam suatu molekul.

Pada fosforesensi, akan terjadi pemancaran kembali sinar oleh molekul yang telah menyerap energi sinar trjadi dalam waktu yang relatif lebih lama (10^-4 detik). Fosforesensi berasal dari transisi antara tingkat-tingkat energi elektronik triplet ke singlet dalam suatu molekul.

Proses Deaktivasi

Proses deaktivasi dapat dibedakan menjadi 2, yaitu : tanpa pemancaran sinar dan dengan pemancaran sinar. Deaktivasi yang tanpa melalaui pemancaran sinar dapat berupa :

1. Pengendoran vibrasi, merupakan perpindahan energi vibrasi dan molekul yang tereksitasi. Hal ini terjadi akibat kelebihan energi vibrasi yang dimiliki akan segera dilepaskan sebagai akibat tabrakan-tabrakan antara molekul-molekul tersebut dengan molekul-molekul pelarut.

2. Konversi ke dalam (internal conversion), merupakan suatu perpindahan tingkat energi, yang mana suatu molekul akan pindah dari tingkat energi elektronik lebih tinggi ke tingkat elektronik yang lebih re3ndah tanpa pemancaran sinar.

3. Konversi ke luar (exsternal conversion), merupakan perpindahan energi dari proses interaksi molekul-molekul lain.

4. Lintasan antar sistem (intersystem crossing), merupakan pembalikan arah spin elektron yang tereksitasi, misalnya berubah dari singlet ke triplet atau sebaliknya.

Ada beberapa variabel yang berpengaruh pada fluoresensi dan fosforesensi, yaitu : hasil kuantum (efisiensi kuantum, quantum yield), pengaruh kekakuan struktur, pengaruh suhu, pengaruh pelarut, pengaruh pH, pengarh oksigen terlarut, pemadaman sendiri (self quenching) dan penyerapan sendiri.

Analisis Kuantitatif Dengan Fluoresensi

Supaya suatu molekul berfluoresensi, maka molekul tersebut harus menyerap radiasi. Jika konsentrasi senyawa yanng menyerap radiasi tersebut sangat tinggi, maka sinar yang mengenai sampel akan diabsorbsi oleh lapisan pertama larutan dan hanya sedikit radiasi yang diserap oleh oleh bagian lain sampel pada jarak yang lebih jauh. Karena hal ini tidak diinginkan, maka sampel harus dibuat dalam konsentrasi rendah untuk mencegah terjadinya penyerapan radiasi yang tidak seragam ini.

Prosedur analisis kuantitatif dapat dilakukan dengan membuat kurva baku. Kurva baku yang menyatakan hubungan antara intensitas fluoresensi dengan konsentrasi baku tertentu disiapkan dengan larutan baku murni yang sudah diketahui konsentrasinya. Besarnya konsentrasi dalam sampel dapat dihitung dengan memasukkan intensitas fluoresensi sampel ke dalam kurva baku. Selain itu, prosedur analisis juga dapat dilakukan dengan membandingkan secara langsung antara intensitas fluoresensi baku dengan intensitas fluorsensi sampel. Yang perlu diperhatikan adalah bahwa kondisi analisis untuk baku dan sampel harus sama. Beberapa senyawa asing dapat menurunkan nilai efektif ϕ karenanya juga menurunkan sensitifitas senyawa-senyawa yang berfluoresensi. Penekanan / pengurangan intensitas fluoresensi ini disebut dengan pemadaman (quencing).

Jika suatu senyawa tidak berfluoresensi secara intrinsik, maka senyawa tersebut harus diubah menjadi senyawa yang berfluoresensi untuk dapat dianalisis. Salah satu cara yang dapat digunakan untuk merubah senyawa menjadi berfluoresen adalah dengan metode induksi kimia seperti radiasi dengan UV, hidrolisis, dan dengan dehidrasi menggunkan asam kuat. Metode lain adalah dengan prosedur pengkoplingan atau penggabungan reaksi antara molekul obat dengan reagen fluorometrik yang sesuai membentuk spesies berfluoresensi yang disebut dengan fluorofor.

Ada 3 keuntungan analisis fluorometri dan fosforimetri dibandingkan dengan spektrofotometri absorbsi, yaitu : fluorometri lebih peka, fluorometri lebih selektif, dan pada fluorometri gangguan spektral dapat dikurangi dengan cara merubah panjang gelombang eksitasi atau emisi.

Sistem Instrumentasi

Peralatan pada fluoresensi dan fosforesensi dapat digolongkan menjadi 2 kelompok yaitu : fluorometer penyaring dan spektrofluorometer.

Sumber sinar harus sangat intens dan sangat stabil karena intensitas fluoresensi berbanding langsung dengan I_o. Lampu merkuri dan xenon merupakan sumber radiasi yang paling sering digunakan. Emisi lampu xenon terdistribusi pada kisaran penjang gelombang yang luas, sedangkan emisi lampu merkuri memberikan intensitas yang sangat tinggi pada daerah panjang gelombang tertentu, yaitu diantara 254-366 nm, sehingga sangat sesuai untuk radiasi eksitasi.

Untuk memperoleh spesifik eksitasi dan mengurangi sesatan sinar, maka dipilih pita radiasi yang sempit dari radiasi yang diemisikan oleh sumber sinar. Pemilihan ini dilakukan oleh oleh penyaring eksitasi (excitation filter).

Sinar eksitasi selanjutnya melewati tempat sampel. Beberapa pelarut juga ada yang berfluoresensi sehingga harus dilakukan pemilihan secara cermat. Wadah sampel yang berasal dari gelas sudah cukup untuk analisis. Wadah sampel dari kuarsa harus digunakan pada panjang gelombang di bawah 320 nm.

Sinar fluoresen diemisikan ke segala arah oleh sampel. Beberapa sinar yang ditransmisikan akan dihamburkan (scattered) dalam arah ini dan sinar yang tidak diharapkan ini akan dihilangkan dengan penyaring fluoresensi kedua yang dipilih sedemikian rupa sehingga penyaring kedua ini akan mentransmisikan secara maksimal.

Alat spektroflurometer mempunyai 2 monokromator, yaitu satu monokromator digunakan untuk panjang gelombang eksitasi dan yang lainnya digunakan untuk panjang gelombang emisi.

Analisis Kuantitatif Metode Konvensional

Metode Analisis Titrimetri

Prinsip umum :

Analisis dengan metode titrimetri didasarkan pada reaksi kimia seperti

aA + tT à produk

Adapun penggolongan untuk metode titrimetri :

1. Asam-basa. Ada sejumlah besar asam dan basa yang dapat ditentukan oleh titrimetri. Jika HA mewakili asam yang akan ditentukan oleh B yang mewakili basa, reaksinya adalah sebagai berikut :

HA + OH^- à A^- + H₂O

Dan

B + H₃O⁺ à BH⁺ + H₂O

Titran umumnya adalah larutan standar dari elektrolit kuat, seperti natrium hidroksida dan asam klorida.

a. Titrasi Asam Kuat-Basa Kuat.

b. Titrasi Asam Lemah-Basa Kuat.

c. Titrasi Bebas Air (TBA).

Fe²⁺ + Ce⁴⁺ à Fe³⁺ + Ce³⁺

Unsure pengoksidasi lainnya sering dipergunakan sebagai titran adalah kalium permanganate, KMnO₄ reaksinya dengan besi dalam larutan asam adalah

5Fe²⁺ + MnO₄^- + 8H⁺ à 5Fe³ + Mn²⁺ + 4H₂O

3. Argento-metri (pengendapan), pengendapan dari kation perak dengan anion halogen dipergunakan secara luas dalam prosedur titrimetri. Reaksinya adalah sebagai berikut :

Ag⁺ + X^- à AgX_(S)

o Parameter yang diamati

Pengendapan pada senyawa golongan halogen atau pseudo halogen, ( I, Cl, Br, F, SCN ).

o Dikenal 4 metode :

Mohr : K₂CrO₄ sebagai indikator, merupakan titrasi langsung dengan perak nitrat sampai membentuk warna merah jingga.

Volhard : Ferro Amonium sulfat srbagai indikator, merupakan titrasi tidak langsung dimana ion halida diendapkan dengan AgNO₃ berlebih dan kelebihan AgNO₃ dititrasi kembali dengan tiosianat.

Fajans : Eosin sebagai indikator, merupakan titrasi langsung dengan peak nitrat.

Budde : merupakan titrasi langsung dengan perak nitrat untuk penentuan barbiturat menggunakan kekeruhan sebagai titik akhir titrasi.

4. Pembentukan kompleks, contoh dari reaksi dimana terbentuuk kompleks yang stabil antara ion perak dan sianida :

Ag⁺ + 2CN^- à Ag(CN₂)^-

Persyaratan untuk reaksi yang dipergunakan dalam analisis titrimetrik.

1. Reaksi tersebut harus diproses sesuai persamaan kimiawi tertentu. Seharusnya tidak ada reaksi sampingan.

3. Harus tersedia beberapa metode untuk menetukan kapan titik ekivalensi tercapai. Harus tersedia beberapa indicator atau metode instrumental agar analisis dapat menghentikan penambahan dari titran.

4. Diharapkan reaksi tersebut berjalan cepat, sehingga titrasi dapat dilakukan dalam beberapa menit. (R.A. Day, Jr., A.L. Underwood, 1998)

Metode Gravimetri

Prinsip umum.

Suatu metode analysis gravimetric biasanya didasarkan pada reaksi kimia seperti,

aA + rR à A_aR_r

Ca² + C₂O₄^- à CaC₂O_{4 (S)}

CaC₂O_{4 (S)} à CaO _(S) + CO_{2 (g)} + CO _(g)

Biasanya reagen R ditambahkan secar berlebih untuk menekan kelarutan endapan.

Persyaratan yang harus dipenuhi untuk metoda gravimetric :

2. Zat yang ditimbang hendaknya mempunyai susunan yang pasti dan hendaknya murni atau sangat hamper murni. Bila tidak, akan diperoleh hasil yang galat.

Metode Potensiometri

1 V = 1 J/C

Sehingga hal yang harus diperhatikan dalam potensiometri adalah :

· Parameter Yang didapat

pH larutan, suhu, perbedaan potensial

· Biasanya digunakan

1. Elektroda hidrogen digunakan sebagai elektroda baku

(Standard hydrogen elektrode, SHE)

2. Kadar larutan yang dapat digunakan untuk pengukuran

tidak lebih dari 1 molar.

3. Suhu pengamatan/percobaan 25ºC.

· Biasanya digunakan untuk mengukur logam yang dapat melepaskan/menangkap electron

Densitometri

KROMATOGRAFI

Kromatografi adalah metode pemisahan yang berkaitan dengan perbedaan dalam keseimbangan distribusi dari komponenkomponen sampel di antara dua fase yang berbeda, yaitu fase bergerak dan fase diam.

Klasifikasi kromatografi

Berdasarkan jenis fasa gerak yang digunakan, ada 2 (dua) klasifikasi dalam kromatografi, yaitu kromatografi gas dan kromatografi cairan. Pada kromatografi gas fasa geraknya berupa

gas, sedangkan pada kromatografi cairan, fasa geraknya berbentuk cairan.

Skema pengelompokkan kromatografi

Analisa denganMetode Kromatografi

Untuk komponen instrumen kromatografi secara garis besar hanya dibagi kepada tiga bagian,

1. Fasa gerak dalam pembawa yang cocok.

2. Fase stationer (dalam kolom).

3. Detector.

Kromatografi Gas – Cair (GLC)

Kromatografi Kertas

Parameter :

Kromatograf gas terdiri dari gas pembawa, injektor, kolom, detektor

dan sistem data.

Injektor (Cara masuknya sampel)

Sebagian besar kromatografi gas dilengkapi dengan jenis injector yang bisa memasukkan cairan langsung ke dalam kolom menggunakan jarum suntik. Tipe injektor yang digunakan tergantung

jenis kolom yang dipakai. Sampel yang dimasukkan harus memiliki reproducibly. Hal ini bisa dilakukan dengan menggunakan alat yang dinamakan Splitter.

Injektor pada kolom konvensional dan kolom kapiler

Kolom

luarnya. Paduan silika sangat mudah pecah sedangkan lapisan polimer tersebut bertindak sebagai pelindungnya.

Tipe Kolom dan Pengoperasian KoloM

a. Operasi Isotermal

Pada operasi isotermal, temperatur kolom dijaga konstan.Batas temperatur maksimum dan minimum dipengaruhi stabilitas dan karakter fisik fase diam. Batas bawah ditentukan oleh titik beku

b. Operasi temperatur terprogram (TPGC)

Detektor

Sebuah detektor yang ideal seharusnya:

a. Mempunyai sensitifitas yang tinggi untuk mengenali unsur dalam bentuk gas. (1 volume terlarut : 1000 volume pelarut)

b. Mempunyai respon yang linear terhadap jumlah unsur dengan cakupan yang luas.

c. Tidak bergantung pada kondisi operasi, seperti : kecepatan alir.

d. Mempunyai stabilitas baseline yang baik.

e. Mudah perawatannya

f. Mempunyai volume internal yang kecil (resolusi puncak)

g. Mempunyai respon yang cepat untuk menghindari gugusanpuncak

h. Murah dan dapat dipercaya.

Ada dua tipe detektor, yaitu detektor integral dan differensial.Detektor differensial banyak digunakan dalam kromatografi. Respon terhadap konsentrasi bahan/larutan dalam fase bergerak

ditampilkan dalam sekejap. Respon detektor yang ditampilkan secara grafik adalah kromatogram diferensial.

Kromatogram

Kromatogram differensial yang pada dasarnya terdiri dari deretan puncak-puncak sekarang mempunyai keuntungan sebagai berikut :

a. Memungkinkan untuk menentukan garis tengah puncaksecara akurat.

b. Pemisahan parsial langsung bisa dilihat jelas.

c. Semakin kecil jumlahnya semakin jelas identifikasinyadibanding dengan menggunakan detektor tipe integral.

Kromatogram Diferensial

Aplikasi

· studi polusi, pekerjaan forensik dan analisis umum jejak.

Langkah kerja pembuatan larutan:

Larutan methanol 100 % dengan cara memipet larutan methanol 50 ml. Karena kadarnya 100 % maka larutan tersebut murni ethanol tanpa campuran aquades. Larutan dihomogenkan.
Larutan methanol 80 % dengan cara memipet larutan methanol 40 ml lalu dimasukkan dalam labu ukur 50 ml kemudian tambah aquades sampai tanda garis. Larutan dihomogenkan
Larutan methanol 60 % dengan cara memipet larutan methanol 30 ml lalu dimasukkan dalam labu ukur 50 ml kemudian tambah aquades sampai tanda garis. Larutan dihomogenkan
Larutan methanol 40 % dengan cara memipet larutan methanol 20 ml lalu dimasukkan dalam labu ukur 50 ml kemudian tambah aquades sampai tanda garis. Larutan dihomogenkan
Larutan methanol 20 % dengan cara memipet larutan 10 ml lalu dimasukan dalam labu ukur 50 ml kemudian tambah aquades sampai tanda garis. Larutan dihomogenkan

Prosedur pengoperasian GC

Membuat larutan methanol 100 %, 80 %, 60 %, 40 %, 20 %
Menghomogenkan larutan sampel
Menganalisis larutan menggunakan GC dengan cara pengoperasian sebagai berikut:

Tancapkan steker
Tutup kran tabung kompresor
Buka tabunggas hidrogen
Buka tabung gas pada nitrogen
Tekan tombol On pada GC
Nyalakan komputer
Klik dua kali pada GC solution
Klik angka satu
User ID tidak usah diisi langsung Ok
Klik Ok
Klik advanced
Klik DINJ, kolom, DVID, Genaral
Klik DINJ
Kolom tempat diisi diatas temperatur pelarut. Flow diisi tergantung proses pemisahan
Klik kolom
TEMP didisi temperatur dari analit yang mau diuji
Klik Hold Time diisi waktu penahanan dengan temperatur pilihan sampel yang diuji.
Klik DFID
Klik TEMP diisi harus diatas temperatur kolom atau diatas temperatur injection, agar tidak terjadi kondensasi
Klik general, isi semua kolom dengan tanda V
Klik download
Klik File, Save Method File As
File Name
Klik Save
Klik sistem ON, GC hidup pada layar komputer tertulis Not ready, tunggu sampai warna kuning hilang. Masukkan sampel dengan cara disuntikkan dengan SYRING, setelah sampel masuk tekan Start pada GC, alat dicabut.
Pada layar komputer muncul menu AC Quire, keluar grafik dengan lama waktu sesuai yang ada pada isian Hold Time
Klik Stop
Klik YesA
Untuk melihat data klik GC Solution, klik Post run
Matikan suhu kolom diusahakan dibuat sama dengan suhu kamar.
Klik DINJ, TEMP, dirubah dengan diturunkan
Klik kolom, suhu kolom dikurangi
Klik DFID, TEMP dikurangi
Download
File Open Method File Cari pendingin, tunggu warna kuning pada layar komputer hilang.
Klik sistem OFF, tunggu sampai ada bunyi.
Tekan tombol OFF pada GC
Close semua
Shut down komputer
Cabut steker
Tutup gas hidrogen
Tutup gas nitrogen
Buka tabung kompresor, keluarkan semua udara yang ada.

Keunggulan GC

Keuntungan-keuntungan dari Kromatografi Gas antara lain :

a. Kromatografi Gas akan memisahkan campuran-campuranyang mengandung banyak komponen

dengan perbedaan titik didih rendah.

b. Analisis cepat (biasanya 10 -15 menit)

c. Sensitif (dengan detektor T.C.D. ppm, F.I.D. low ppm.E.C.D. ppb)Volume yang diperlukan sangat kecil ( 1 – 10 􀁐l )

d. Bisa dipakai untuk menganalisis berbagai macamcampuran, hidrokarbon, obat, pestisida, gas-gas dan steroid-steroid

e. Mudah dioperasikan dan tekniknya terpercaya.

f. Baik pada analisa kualitatif dan kuantitatif

g. Hasilnya mudah ditafsirkan

Puncak kromatogram

- Kualitatif ( dengan retensi waktu )

- Kuantitatif ( daerah puncak adalah konsentrasi zat)

kelemahan GC

GC hanya bisa mendeteksi jumlah senyawanya dan hanya digunakan untuk bahan yang barwujud cair.

HPLC

Parameter HPLC

Prinsip kerja

Beberapa sampel yang dapat dianalisis dengan HPLC :

-Asam amino
- Asam organic
- Hidrokarbon aromatic
- Protein

- Karbohidrat
- Vitamin
-Seyawa lain berberat molekul tinggi dan titik didih tinggi.

Diagram alir HPLC

Pengambilan sampel

tekanan yang digunakan (karena itu akan berpengaruh pada laju alir dari pelarut)
kondisi dari fase diam (tidak hanya terbuat dari material apa, tetapi juga pada ukuran partikel)
komposisi yang tepat dari pelarut
temperatur pada kolom

Detektor

Ada beberapa cara untuk mendeteksi substansi yang telah melewati kolom. Metode umum yang mudah dipakai untuk menjelaskan yaitu penggunaan serapan ultra-violet.

Jumlah cahaya yang diserap akan bergantung pada jumlah senyawa tertentu yang melewati melalui berkas pada waktu itu.

Kelemahan HPLC

- Mahal

- Pelarutnya khusus untuk analis

SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM (SSA)

Spektrofotometriserapan atom didasarkan pada penyeerapan energi sinar oleh atom-atom netral, dan sinar yang diserap biasanya sinar tampak atau ultraviolet.

ü Metode

exp (-

)

k : Tetapan Bolztman (1,38 x 10^-16 energi/derajat Kelvin)

T : Suhu dalam derajat (Kelvin)

Ej : Selisih energi (dalam erg) antara keadaan tereksitasi dengan keadaan azas

Nj : Jumlah atom dalam keadaan tereksitasi

No : Jumlah atom dalam keadaan azas

Pj : Jumlah keadaan kuantum dengan energi yang sama pada keadaan tereksitasi

Po : Jumlah keadaan kuantum dengan energi yang sama dalam keadaan azas

ü Pengukuran absorban pada spektrofotometri serapan atom

§ Lebar garis spektra serapan atom

589 nm : sesuai dengan eksitasi 3s ke 3p

589,5 nm : sesuai dengan eksitasi 3s ke 3p

330,28 nm : sesuai dengan eksitasi 3s ke 4p

330,3 nm : sesuai dengan eksitasi 3s ke 4p

Garis-garis spektrum serapan atom yang timbul karena serapan sinar yang menyebabkan eksitasi dari azas ke salah satu tingkat energi yang lebih tinggi disebut garis-garis resonansi (resonansi line).

§ Pelebaran Dopler (Dopler broadening) dan pelebaran tekanan (Pressure broadening)

§ Melebarnya garis-garis spektrum serapan atom disebabkan 2 peristiwa, yaitu : Pelebaran Dopler dan pelebaran tekanan.

Instrumen SSA

· Sumber sinar

· Tempat sempel

a. Nyala (flame)

Untuk mengubah sampel yang berupa padatan atau cairan menjadi bentuk uap atomnya, dan juga berfungsi untuk atomisasi. Suhu yang dapat dicapai oleh nyala tergantung pada gas-gas yanng digunakan.

b. Tanpa nyala (flameless)

Sistem pemanasan melalui 3 tahap : pengeringan (drying), pengabuan (ashing), pengatoman (atomising). Pada umumnya waktu dan suhu pemanasan tanpa nyala dilakukan dengan cara terprogram.

· Monokromator

· Detektor

Digunakan untuk mengukur intensitas cahaya yang melalui tempat pengatoman. Biasanya digunakan tabung penggandaan foton (photomultiplier tube). Ada 2 cara yang digunakan dalam sistem deteksi :

a. Yang memberikan respon terhadap radiasi resonansi dan radiasi kontinyu

b. Yang hanya memberikan respon terhadap radiasi resonansi

· Readout

ü Analisis kuantitatif dengan SSA

Sampel harus dalam bentuk larutan, larutan yang akan dianalisis harus sangat encer. Ada beberapa cara untuk melarutkan sampel, yaitu :

a. Langsung dilarutkan dengan pelarut yang sesuai

b. Sampel dilarutkan dalam suatu asam

c. Sampel dilarutkan dalam suatu basa atau dilebur dahulu dengan basa kemudian hasil leburan dilarutkan dalam pelarut

Larutan yang dihasilkan harus jernih, stabil, dan tidak mengganggu zat-zat yang akan dianalisis.

1. Kuantifikasi dengan kurva baku (kurva kalibrasi)

2. Kuantifikasi dengan cara perbandingan langsung

C_s =

x C_b

A_b : Absorbansi baku

A_s : Absorbansi sampel

C_b: Konsentrasi baku

C_s : Konsentrasi sammpel

3. Kuantifikasi dengan cara dua baku

4. Cara standar adisi (cara penambahan baku)

Gangguan-gangguan pada Spektrofotometri Serapan Atom

1. Gangguan yang berasal dari matriks sampel yang dapat mempengaruhi banyaknya sampel yang mencapai nyala.

2. Gangguan kimia yang dapat mempengaruhi jumlah / banyaknya atom yang terjadi di dalam nyala.

a. Penggunaan nyala / suhu atomisasi yangn lebih tinggi

b. Penambahan senyawa penyangga

c. Pengekstraksian unsur yang akan dianalisis

d. Pengekstraksian gugus atau ion penggannggu

4. Gangguan oleh penyerapan non-atomik (non atomic absorption)

SPEKTROFOTOMETRI ULTRAVIOLET DAN TAMPAK (VISIBEL)

1. Penyerapan oleh transisi elektron ikatan dan elektron anti ikatan (elektron sigma (α), elektron phi (π), dan elektron yang tidak berikatan atau non bonding elektron (n)).

a. Elektron sigma (α), orbital elektron yang menyebabkan terjadinya ikatan tunggal.

b. Ikatan phi (

), orbital phi terjadi kerena tumpang tindih (overlapping) 2 orbital atom p.

2. Penyerapan oleh transisi elektron d dan f dari molekul kompleks.

3. Penyerapan karena perpindahan muatan

Aspek Kualitatif dan Kuantitatif Spektrofotometri UV-Vis

1. Aspek kualitatif

2. Aspek kuantitatif

· Sinar yang digunakan dianggap monokromatis

· Penyerapan terjadi dalam suatu volume yang mempunyai penampang luas yang sama

· Senyawa yang menyerap dalam larutan tersebut tidak tergantung terhadap yang lain dalam larutan tersebut

· Tidak terjadi fluoresensi atau fosforisensi

· Indeks bias tidak tergantung pada konsentrasi larutan

Analisis kuantitatif dengan metode spekttrofotometri uv-vis digolingkan menjadi 3 macam pelaksanaan pengerjaan, yitu ;

a. Analisis komponen tunggal

b. Analisis 2 campuran secara bersama-sama (analisis multi komponen)

Hal-hal yang harus diperhatikan dalam analisis spektrofotometri UV-Vis

Ada tahapan-tahapan yang harus diperhatikan, diantaranya ;

a. Pembentukan molekul yang dapat menyerap sinar UV-Vis

Hal ini perlu dilakukan jika senyawa yang dianalisis tidak menyerap pada daerah tersebut. Cara yang digunakan adalah dengan mengubah menjadi senyawa lain atau direaksikan dengan senyawa tertentu

b. Waktu operasional (operating time)

c. Pemilihan panjang gelombang

ü Pada panjangg gelombang maksimal kepekaannya maksimal, sehingga perubahan absorbansi untuk setiap satuan konsentrasi adalah yang paling besar.

ü Disekitar panjanng gelombang maksimal, bentuk kurva absorbansi datar dan pada kondisi tersebut hukum Lambert-Beer akan terpenuhi.

ü Jika dilakukan pengukuran berulang maka kesalahan yang disebabkan pemasangan ulang panjang gelomabang akan kecil sekali.

d. Pembuatan kurva baku

e. Pembacaan absorbansi sampel atau cuplikan

ü Instrumentasi Spektrofotometer UV-Vis

FLUOROMETRI

Proses Deaktivasi

Proses deaktivasi dapat dibedakan menjadi 2, yaitu : tanpa pemancaran sinar dan dengan pemancaran sinar. Deaktivasi yang tanpa melalaui pemancaran sinar dapat berupa :

3. Konversi ke luar (exsternal conversion), merupakan perpindahan energi dari proses interaksi molekul-molekul lain.

4. Lintasan antar sistem (intersystem crossing), merupakan pembalikan arah spin elektron yang tereksitasi, misalnya berubah dari singlet ke triplet atau sebaliknya.

Analisis Kuantitatif Dengan Fluoresensi

Sistem Instrumentasi

Peralatan pada fluoresensi dan fosforesensi dapat digolongkan menjadi 2 kelompok yaitu : fluorometer penyaring dan spektrofluorometer.

Alat spektroflurometer mempunyai 2 monokromator, yaitu satu monokromator digunakan untuk panjang gelombang eksitasi dan yang lainnya digunakan untuk panjang gelombang emisi

Minggu, 26 Juni 2011

Analisis Kuantitatif Metode Konvensiona

Pengambilan sampel

Pengambilan sampel

Tidak ada komentar:

Posting Komentar