Analisis Asam Mefenamat Menggunakan Metode Spektrofotometri
Inframerah dan Spektrofotometri UV
I. Tujuan1. Menganalisis senyawa asam mefenamat menggunakan
metode spektroskopi inframerah2. Penentuan kadar senyawa asam
mefenamat dengan metode spektrofotometri UV
II. Prinsip1. Spektroskopi inframerahRadiasi inframerah
(2500-50000 nm atau 4000-2000 cm-1 ) dapat menyebabkan terjadinya
vibrasi dan / rotasi suatu gugus fungsional dalam molekul sehingga
gugus fungsi yang berlainan dalam suatu struktur kimia
masing-masing akan menunjukkan spektrum serapan inframerah yang
karakteristik.2. Spektrofotometri UVJika suatu molekul dikenai
suatu radiasi ultraviolet pada panjang gelombang yang sesuai, maka
molekul tersebut akan mengabsorpsi cahaya uv yang mengakibatkan
transisi elektronik yaitu promosi elektron-elektron dari orbital
keadaan dasar berenergi lemahke orbital keadaan tereksitasi
berenergi lebih tinggi. 3. Hukum Lambert Beer Menyatakan bahwa
konsentrasi suatu zat berbanding lurus dengan jumlah cahaya yang
diabsorbsi, atau berbanding terbalik dengan logaritma cahaya yang
ditransmisikan. A = a . b . c = log = 2 log %TDimana :A= absorbana=
absorbtivitasb= jalannya sinar pada larutanc= konsentrasi larutan%T
= persen transmitan
III. Kajian TeoriSpektrofotometri adalah suatu metode analisis
yang berdasarkan pada pengukuran serapan sinar monokromatis oleh
suatu lajur larutan berwarna pada panjang gelombang yang spesifik
dengan menggunakan monokromator prisma atau kisi difraksi dan
detector vacuum phototube atau tabung foton hampa. Alat yang
digunakan adalah spektrofotometer, yaitu suatu alat yang digunakan
untuk menentukan suatu senyawa baik secara kuantitatif maupun
kualitatif dengan mengukur transmitan ataupun absorban dari suatu
cuplikan sebagai fungsi dari konsentrasi (Harjadi, 1990).Spektrum
elektromagnetik terdiri dari urutan gelombang dengan sifat-sifat
yang berbeda. Kawasan gelombang penting di dalam penelitian
biokimia adalah ultra lembayung (UV, 180-350 nm) dan tampak (VIS,
350-800 nm). Cahaya di dalam kawasan ini mempunyai energi yang
cukup untuk mengeluarkan elektron valensi di dalam molekul tersebut
(Khopkar,2003).Cara kerja spektrofotometer dimulai dengan
dihasilkannya cahaya monokromatik dari sumber sinar. Cahaya
tersebut kemudian menuju ke kuvet (tempat sampel/sel). Banyaknya
cahaya yang diteruskan maupun yang diserap oleh larutan akan dibaca
oleh detektor yang kemudian menyampaikan ke layar pembaca
(Sastrohamidjojo, 1992).Spektroskopi UV-Vis adalah teknik analisis
spektroskopi yang menggunakan sumber radiasi elektromegnetik
ultraviolet dan sinar tampak dengan menggunakan instrumen
spektrofotometer. Prinsip dari spektrofotometer UV-Vis adalah
penyerapan sinar tampak untuk ultra violet dengan suatu molekul
dapat menyebabkan terjadinya eksitasi molekul dari tingkat energi
dasar (ground state) ketingkat energi yang paling tinggi (excited
stated). Pengabsorbsian sinar ultra violet atau sinar tampak oleh
suatu molekul umumnya menghasilkan eksitasi elektron bonding,
akibatnya panjang absorbsi maksimum dapat dikolerasikan dengan
jenis ikatan yang ada didalam molekul. ( Hendayana, 1994 : 155)Saat
sinar mengenai larutan bening, maka akan terjadi 2 hal:1.
TransmisiTransmitan larutan merupakan bagian dari sinar yang
diteruskan melalui larutan.2. AbsorpsiCahaya akan diserap jika
energi cahaya tersebut sesuai dengan energi yang dibutuhkan untuk
mengalami perubahan dalam molekul. Absorbansi larutan bertambah
dengan pengurangan kekuatan sinar (Permanasari,2011).
Instrumen pada spektroskopi UV-Vis, yaitu :1. Sumber Radiasi
Lampu deuterium (= 190nm-380nm, umur pemakaian 500 jam) Lampu
tungsten. Pengukurannya pada daerah visible 380-900 nm.2. Sistem
dispersi Filter Prisma Difractions gratings 3. Sel kuvetMerupakan
tempat penyimpanan larutan sampel atau blanko. 4.
MonokromatorFungsi monokromator ialah sebagai penyeleksi panjang
gelombang, yaitu mengubah cahaya yang berasal dari sumber sinar
polikromatis menjadi cahaya monokromatis.5. Detektor Merupakan alat
untuk mendeteksi komponen yang terpisah dari kolom. Peranan
detektor adalah memberikan respon terhadap cahaya pada berbagai
panjang gelombang. 6. RekorderFungsi rekorder mengubah panjang
gelombang hasil deteksi dari detektor yang diperkuat oleh amplifier
menjadi radiasi yang ditangkap.7. Read Out (Sabarudin, 2000 :
112-133)Spektroskopi infra merah digunakan secara luas untuk
analisis secara kualitatif dan analisis secara kuantitatif.
(Underwood,2002)
Atom-atom didalam suatu molekul itu tidak diam melainkan
bervibrasi(bergetar).Ikatan kimia yang menghubungkan dua atom dapat
dimisalkan sebagai dua boa yang dihubungkan oleh suatu pegas.Bila
radiasi inframerah dilewatkan melalui suatu cuplikan maka
molekul-molekulnya dapat menyerap (mengabsorpsi) energi dan
terjadilah transisi di antara tingkat vibrasi dasar dan tingkat
tereksitasi. Inframerah merupakan radiasi elektomagnetik dari suatu
panjang gelombang yang lebih panjang dari gelombang tampak tetapi
lebih panjang dari gelombang mikro.Spestroskopi inframerah
merupakan salah satu teknik spektroskopi yang didasarkan pada
penyerapan inframerah oleh senyawa.Karena spectrum IR memiliki
panjang gelombang yang lebih panjang dari panjang gelombang yang
lain maka energy yang dihasilkan oleh spectrum ini lebih kecil dan
hanya mampu menyebabkan vibrasi atom-atom pda senyawa yang
menyerapnya (Mathias,2005).Daerah radisai sinar inframerah terbagi
menjadi 3:1. Daerah IR dekat (13000-4000 cm-1)2. Daerah IR tengah
(4000-200 cm-1)3. Daerah IR jauh (200-10 cm-1) (Mathias,2005)
IV. Gambar dan Alat
1. Sumber EnergiSumber radiasi yang biasa digunakan berupa
Nernst Glower, Globar, dan Kawat Nikhrom.2. MonokromatorDigunakan
untuk menghilangkan sinar yang tidak diinginan, sehingga diperoleh
sinar yang monokromatis, terdiri dari sistem celah (masuk-keluar)
tempat sinar dari sumber radiasi masuk ke dalam sistem
monokromator; alat pendispersi berupa prisma/kisi difraksi akan
menguraikan sinar menjadi komponen panjang gelombang.3. Wadah
sampelBerfungsi untuk menaruh/meletakkan/melekatkan sampel yang
akan dianalisis.4. DetektorAlat yang mengukur atau mendeteksi
energi radiasi akibat pengaruh panas. Berbeda dengan detector
lainnya (misalnya phototube), pengukuran radiasi infra merah lebih
sulit karena intensitas radiasi rendah dan energi foton infra merah
juga rendah. Terdapat dua macam detector yaitu thermocouple dan
bolometer. 5. Rekorder Alat perekam untuk mempermudah dan
mempercepat pengolahan data dari detector (Imam,2006).
A. Alat Kuvet Pencetak Pelat KBr Pemegang Cakram
Spektrofotometri Spektroskopi IR Bahan 1. Asam mefenamat BPFI2.
Asam mefenamat sampel3. Kalium bromida4. Metanol V. Prosedur a.
Analisis dengan instrumen spektrofotometri uv-visSebanyak 5 mg asam
mefenamat BPFI ditimbang lalu dilarutkan dalam 25 ml pelarut
(metanol) sehingga didapatkan konsentrasi awal asam mefenamat BPFI
sebesar 200 ppm. Larutan tersebut dipipet dengan volume yang
berbeda ( 0.125 ml, 0.25 ml, 0.5 ml, 0.75 ml, 1 ml ) ke dalam lima
labu ukur 10 ml hingga diperoleh larutan baku dengan lima variasi
konsentrasi ( 2.5 ppm, 5 ppm, 10 ppm, 15 ppm, dan 20 ppm). Ke dalam
masing masing labu ukur tersebut ditambahkan metanol hingga volume
10 ml. Larutan baku tersebut diukur absorbansinya dengan
menggunakan spekrofotometer uv-vis pada panjang gelombang 285 nm (
maks asam mefenamat), sebelumnya dilakukan pengukuran absorbansi
terhadap blangko yang hanya berisi pelarut. Nilai absorbansi
dicatat dan dicari korelasi antara absorbansi dengan konsentrasi
melalui pembuatan kurva kalibrasi serta ditentukan persamaan
regresi linear.Pengukuran absorbansi sampel dilakukan dengan cara :
sebanyak 50 mg sampel asam mefenamat ditimbang lalu dilarutkan
dalam 50 ml metanol sehingga kosentrasi sampel awal yang dibuat
adalah 1000 ppm. Dari larutan tersebut dipipet 5 ml ke dalam labu
ukur kemudian ditambahkan metanol hingga batas 20 ml. Dilakukan
pengukuran absorbansi blamgko kemudian larutan sampel dimasukkan ke
dalam kuvet lalu diukur absorbansinya dengan spektrofotometer
uv-vis.
b. Analisis dengan Instrumen Spektroskopi InfaredSedikit sampel
padat dan bubuk KBr murni (kira-kira 200 mg) digerus hingga homogen
di mortir agate. Campuran ini kemudian ditempatkan dalam cetakan
dan ditekan dengan menggunakan alat tekanan mekanik. Tekanan ini
dipertahankan beberapa menit, kemudian sampel (pelet KBr yang
terbentuk) diambil dan kemudian ditempatkan dalam tempat sampel
pada alat spektroskopi inframerah untuk dianalisis. Spektrum
Infrared Asam Mefenamat (literatur)
Keterangan spektrum:gugus amina sekunder (-NH stretch) 3300
cm-1inti aromatis (C=C stretch)1646 cm-1 dan 1578 cm-1gugus amin
aromatik (sp2 C-N) 1259 cm-1 gugus metil (sp2C-H stretch)3100 3200
cm-1
VI. PembahasanAnalisis penentuan kadar asam mefenamat dalam
sampel pada praktikum ini menggunakan teknik spektrofotometri
UV-Vis. Prinsip dasar alat ini adalah spektrometri yaitu metode
analisa kimia berdasarkan serapan oleh molekul terhadap gelombang
elektromagnetik (cahaya). Sehingga berhubungan dengan absorbansi
dan transmitansi. Absorbansi adalah cahaya yang dapat diserap oleh
sampel dan transmitansi adalah cahaya yang diteruskan panjang
gelombang maksimum, menentuakn kurva standar dan menentukan
konsentrasi sampel.Asam mefenamat merupakan obat analgetik golongan
NSAID. Pemerian asam mefenamat adalah serbuk hablur putih atau
hampir putih, melebur pada suhu lebih kurang 230 disertai
penguraian. Asam mefenamat agak sukar larut dalam etanol, praktis
tidak larut dalam air. Asam mefenamat ini mempunyai struktur kimia
dengan nama 2-(2,3-dimethylphenyl) asam aminobenzoic.
Struktur asam mefenamatPada percobaan ini, panjang gelombang 285
nm digunakan sebagai panjang gelombang untuk menganalisis kadar
asam mefenamat karena pada panjang gelombang ini absorbansi sinar
mempunyai nilai maksimal. Dengan kata lain, pada panjang gelombang
ini, sinar yang dipancarkan oleh spektrofotometer paling banyak
diserap oleh larutan. Oleh karena itu, pengukuran pada panjang
gelombang 285 nm ini menghasilkan pengukuran yang akurat. Panjang
gelombang ini juga termasuk dalam rentang panjang gelombang daerah
ultraviolet.Asam mefenamat dapat menyerap radiasi UV karena
memiliki gugus kromofor dan auksokrom dalam strukurnya. Gugus
kromofor adalah ikatan atau gugus fungsi spesifik dalam molekul
yang bertanggung jawab atas penyerapan cahaya pada panjang
gelombang tertentu. Gugus kromofor pada asam mefenamat adalah dua
gugus benzyl (memiliki ikatan rangkap terkonjugasi) dan gugus
karbonil. Panjang gelombang serapan maksimum (max) dan koefisien
ekstingsi molar () akan bertambah dengan bertambahnya jumlah ikatan
rangkap terkonjugasi. Sedangkan gugus auksokrom adalah gugus fungsi
dalam suatu molekul yang dapat mempengaruhi absorpsi radiasi gugus
kromofor. Jika gugus auksokrom terdelokalisasi ke gugus kromofor,
maka intensitas absorbansi akan meningkat dan terjadi pergeseran
batokromik atau hipsokromik. Gugus kromofor yang terdapat pada asam
mefenamat antara lain gugus OH (hidroksil) dan gugus amina
(-NH).Langkah penting dalam percobaan ini adalah pengukuran
absorbansi larutan baku untuk membuat kurva kalibrasi. Larutan baku
adalah larutan analit yg telah diketahui konsentrasinya. Larutan
baku dibuat agar dalam pengukuran menggunakan instrumen tidak
melampaui batas linearitas (LOL = Limit of Linearity) dari
instrumen.Pembuatan larutan standar asam mefenamat dilakukan dengan
cara: sebanyak 5 mg asam mefenamat BPFI ditimbang lalu dilarutkan
dalam 25 ml pelarut (metanol) sehingga didapatkan konsentrasi awal
asam mefenamat BPFI sebesar 200 ppm. Metanol digunakan sebagai
pelarut karena asam mefenamat larut dalam metanol dan praktis tidak
larut dalam air (berdasarkan BP). Namun metanol memiliki cut-off
wavelength pada 210 nm. Cut-off wavelength merupakan panjang
gelombang dimana pelarut memberikan serapan jadi tidak boleh
mengukur pada panjang gelombang tersebut. Larutan stok awal dipipet
dengan volume yang berbeda ( 0.125 ml, 0.25 ml, 0.5 ml, 0.75 ml, 1
ml ) ke dalam lima labu ukur 10 ml hingga diperoleh larutan baku
dengan lima variasi konsentrasi ( 2.5 ppm, 5 ppm, 10 ppm, 15 ppm,
dan 20 ppm). Ke dalam masing masing labu ukur tersebut ditambahkan
metanol hingga volume 10 ml. Larutan baku tersebut diukur
absorbansinya dengan menggunakan spekrofotometer uv-vis pada
panjang gelombang 285 nm ( maks asam mefenamat), sebelumnya
dilakukan pengukuran absorbansi terhadap blangko yang hanya berisi
pelarut (metanol). Dalam penempatan larutan baku pada kuvet (wadah
sampel) yang perlu diperhatikan agar tidak terjadi galat
spektrofotometri adalah kuvet harus bersih, berkas jari tidak boleh
menempel pada kuvet karena dapat menyerap radiasi dan penempatan
kuvet harus sama supaya hasilnya reprodusibel. Nilai absorbansi
dicatat dan dicari korelasi antara absorbansi dengan konsentrasi
melalui pembuatan kurva kalibrasi serta ditentukan persamaan
regresi linear.Nilai absorban yang terbaca pada spektrofotometer
hendaknya antara 0.2 0.8. Anjuran ini didasarkan anggapan bahwa
kesalahan dalam pembacaan A adalah 0.005 (kesalahan
fotometrik).
DAFTAR PUSTAKA
Eka. 2007. Metode Analisa Kimia-Spektrofotometri. Gramedia.
Jakarta.Harjadi, W. 1990. Ilmu Kimia Analitik Dasar. Gramedia.
Jakarta.Hendayana, Sumar. 1994. Kimia Analitik Instrumen.Semarang
Press.Semarang.Imam. 2006. Kimia Analisa Semi Makro dan Mikro.
Erlangga. Jakarta.Khopkar, S.M. 2003. Konsep Dasar Kimia Analitik.
Jakarta . UI Press.Mathias, Ahmad. 2005. Spektrofotometri.
Exacta.Solo.Permanasari,Anna. 2011. Spektrofotometri UV-Vis.
Tersedia online di
http://anna-permanasari.staf.upi.edu/files/2011/03/Spektro-UV-Vis.pdf
[diakses tanggal 20 April 2013].Sabarudin, Akhmad, dkk. 2000. Kimia
Analitik. IKIP Semarang. Semarang.Sastrohamidjojo, Hardjono. 1992.
Spektroskopi Inframerah. Liberty Yogyakarta. Yogyakarta.Sutopo.
2006. Kimia Analisa. Exacta.Solo.Underwood, dkk. 2002. Analisis
Kimia Kuantitatif. Erlangga. Jakarta.
Analisis Asam Mefenamat Menggunakan Metode Spektrofotometri
Inframerah dan Spektrofotometri UV
Disusun Oleh :Nama Mahasiswa : Suradal Akuf WibisonoNomor
Mahasiswa : 12330038
PROGRAM STUDY FARMASIFAKULTAS MATEMATIKA & PENGETAHUAN
ALAMINSTITUT SAINS DAN TEKNOLOGI NASIONALJAKARTA 2014
