Praktikum Analisis Farmasi

Laporan Akhir

Analisis Guaifenesin Menggunakan Metode Spektroskopi Inframerah dan

Spektrofotometri UV

Nama : Faizah Min Fadhlillah

NPM : 260110100140

Jadwal Praktikum : Senin, 13.00-16.00 WIB

Laboratorium Analisis Farmasi

Fakultas Farmasi Universitas Padjadjaran

2013

Analisis Guaifenesin Menggunakan Metode Spektroskopi Inframerah dan

Spektrofotometri UV

I. Tujuan

1. Menganalisis senyawa guaifenesin menggunakan metode spektroskopi inframerah

2. Penentuan kadar senyawa guaifenesin dengan metode spektrofotometri UV

II. Prinsip

1. Spektroskopi inframerah

Spektroskopi infra merah (IR) didasarkan pada vibrasi suatu molekul. Spektroskopi

inframerah merupakan suatu metode yang mengamati interaksi molekul dengan

radiasi elektromagnetik yang berada pada daerah panjang gelombang 0.75 - 1.000 µm

atau pada bilangan gelombang 13.000 - . Untuk menghasilkan spektrum

inframerah, radiasi yang mengandung semua frekuensi di wilayah IR dilewatkan

melalui sampel. Frekuensi yang diserap muncul sebagai penurunan sinyal yang

terdeteksi. Informasi ini ditampilkan sebagai spektrum radiasi dari % ditransmisikan

berbanding panjang gelombang.

2. Spektrofotometri UV

Spektrofotometri UV-Vis adalah anggota teknik analisis spektroskopik yang

memakai sumber REM (radiasi elektromagnetik) ultraviolet dekat (190-380 nm) dan

sinar tampak (380-780 nm) dengan memakai instrumen spektrofotometer.

Spektrofotometri UV-Vis melibatkan energi elektronik yang cukup besar pada

molekul yang dianalisis, sehingga spektrofotometri UV-Vis lebih banyak dipakai

untuk analisis kuantitatif dibandingkan kualitatif. Prinsip kerja spektrofotometer

berdasarkan hukum Lambert Beer, yaitu bila cahaya monokromatik (Io) melalui suatu

media (larutan), maka sebagian cahaya tersebut diserap (Ia), sebagian dipantulkan

(Ir), dan sebagian lagi dipancarkan (It).

3. Hukum Lambert Beer

Keterangan : A = Absorban

a = absorptivitas

b = tebal kuvet (cm)

A= a b c

c = konsentrasi

III. Teori Dasar

Spektroskopi Inframerah

Spektroskopi infra merah digunakan secara luas untuk analisis secara kualitatif dan

analisis secara kuantitatif. Penggunaan yang paling penting dari spektroskopi infra merah

adalah untuk identifikasi senyawa organic, karena spektrumnya sangat kompleks yang

terdiri dari banyak puncak-puncak serapan. Spektrum infra merah dari senyawa organic

mempunyai sifat-sifat fisik yang karakteristik, artinya kemungkinan bahwa dua senyawa

mempunyai spectrum yang sama adalah sangat kecil, kecuali senyawa isomer optic.

Spektrum infra merah terletak pada daerah dengan penjang gelombang dari 780 nm –

1.000.000 nm (0,78 – 1000 mm), atau bilangan gelombang dari 1200 – 10 cm-1. Dilihat

dari panjang gelombang dan dari segi aplikasinya, maka spectrum IR dibagi dalam tiga

daerah yaitu infra merah dekat, pertengahan, dan infra merah jauh. Daerah infra merah

yang digunakan untuk keperluan analisis kimia adalah pada daerah sekitar 4000 – 670 cm-1

atau 2,5 – 15 mm. Tabel berikut menyajikan daerah spektra infra merah.

Plot antara transmitansi terhadap bilangan gelombang atau frekuensi akan dihasilkan

spectrum infra merah, yang merupakan spectrum berupa puncak-puncak yang tajam dengan

frekuensi tertentu yang dihasilkan dari suatu senyawa organic dengan gugus fungsi tertentu.

Karena pada dasarnya spektroskopi infra merah digunakan untuk mengetahui gugus fungsi

yang terdapat dalam senyawa organik

Komponen-komponen dalam instrumentasi spektroskopi infra merah meliputi:

1. Sumber radiasi

Radiasi infra merah dihasilkan dari pemanasan suatu sumber radiasi dengan listrik

sampai suhu antara 1500 dan 2000 K. Sumber radiasi yang biasa digunakan adalah Nernst

Glower, Globar, dan kawat nikrom.

2. Tempat sampel

Tempat sampel atau sel tergantung dari jenis sampel. Untuk sampel berbentuk gas

digunakan sel gas dengaan lebar sel atau panjang berkas radiasi 40 mm. Hal ini

dimungkinkan untuk menaikkan sensitivitas karena adanya cermin yang dapat

memantulkan berkas radiasi berulang kali melalui sampel. Tempat sampel untuk sampel

yang berbentuk cairan umumnya mempunyai panjang berkas radiasi kurang dari 1 mm

biasanya dibuat lapisan tipis (film) diantara dua keeping senyawa yang transparan terhadap

radiasi infra merah. Senyawa yang biasa digunakan adalah natrium klorida (NaCl), kalsium

fluoride (CaF2), dan kalsium iodide (CaI2). Dapat juga dibuat larutan yang kemudian

dimasukkan ke dalam sel larutan.

3. Monokromator

Pada pemilihan panjang gelombang infra merah dapat digunakan filter, prisma atau

grating. Seperti alat spektroskopi pada gambar di atas, berkas radiasi terbagi dua, sebagian

melewati sampel dan sebagian melewati blanko (referece). Setelah itu kedua berkas sinar

tersebut bergabung kembali dan keemudian dilewatkan ke dalam monokhromator

Filter biasa dgunakan untuk tujuan analisis kuantitatif, sebagai contoh dengan panjang

gelombang 9,0 mm untuk penentuan asetaldehida. Filter dengan panjang gelombang 13,4

mm untuk penentuan 0-diklorobenzena, dan filter dengan panjang gelombang 4,5 mm

untuk penentuan dinitrogen oksida. Ada juga filter yang mempunyai panjang gelombang

pada kisaran antara 2,5 sampai dengan 4,5 mm; 4,5 sampai dengan 8,0 mm, dan 8,0 sampai

dengan 14,5 mm.

Prisma yang terbuat dari kuasa digunakan untuk daerah infra merah dekat (0,8 sampai

dengan 3,0 mm). Prisma yang paling umum digunakan adalah terbuat dari Kristal natrium

klorida dengan daerah frekuensi 2000 sampai 670 cm-1 (atau 5 – 15 mm).

4. Detektor

Setelah radiasi inframerah melewati monokromator, kemudian berkas radiasi ini

dipantulkan oleh cermin dan akhirnya ditangkap oleh detector. Detektor pada spectrometer

infra merah merupakan alat ayang bisa mengukur atau mendeteksi energy radiasi akibat

pengaruh panas. Berbeda dengan jenis detector lainnya (misalnya phototube), pengukuran

radiasi infra merah lebih sulit karena intensitas radiasi rendah dan energy foton infra merah

juga rendah. Akibatnya signal dari detector infra merah keecil sehingga dalam

pengukurannya harus diperkuat. Terdapat dua macam detector yaitu thermocouple dan

bolometer. Detektor yang paling banyak digunakan dalam spektrofotometer infra merah

adalah thermocouple. Detektor thermocouple merupakan alat yang mempunyai impedans

tinggi.

5. Rekorder

Signal yang dihasilkan dari detector kemudian direkam sebagai spectrum infra merah

yang berbentuk puncak-puncak serapan. Spektrum infra merah ini menunjukkan hubungan

antara absorban dan frekuensi atau bilangan gelombang atau panjang gelombang. Sebagai

absis adalah frekuensi (cm-1) atau panjang gelombang (mm) atau bilangan gelombang (cm-

1), dan sebagai ordinat adalah transmitan (%) atau absorban.

Penanganan cuplikan tergantung pada wujud cuplikan gas, cair atau padatan.

a. Gas

Dimasukkan dalam sel gas, yang menghadap langsung ke sumber sinar IR. Wadah

(sel gas) tidak menyerap sinar pada gelombang IR.

b. Cairan

Cairan diteteskan pada pelat NaCl berupa film tipis, dan bila larutannya berair harus

cepat-cepat dikeringkan agar pelat NaCl tidak rusak. Namun untuk larutan berair biasanya

digunakan pelat CsI dan CaF2. Pelarut organic yang umumnya digunakan adalah yang

tidak mengandung gugus fungsi utama agar jangan mengganggu analisa seperti toluene,

heksana, kloroform, dll.

c. Padatan

Ada tiga cara untuk menangani cuplikan padatan

· Pelet Kbr

Menumbuk cuplikan (0,1 – 2,0 %) dengan KBr kemudian ditekan dalam setakan hingga

membentuk pellet KBr.

· Mull atau Pasta

Mencampur cuplikan dengan minyak pasta kemudian dilapiskan pada dua keeping NaCl.

· Lapisan tipis

Padatan dilarutkan dalam pelarut yang “volatile” kemudian diteteskan pada peleet NaCl.

Bila pelarut sudah menguap maka akan diperoleh lapisan tipis pada pelat.

Langkah-langkah dalam Mengidentifikasi Spektrum Infra Merah

Untuk memudahkan dalam menginterpretasi dari spectra infra merah, langkah-langkah

yang digunakan sebagai pedoman adalah sebagai berikut:

Tahap 1

Lihat puncak absorban dari gugus karbonil (C = O) pada kisaran 1600 – 1800 cm-1.

Tahap 2

Bila ada gugus karbonil, maka lanjutkan periksa:

1. Asam karboksilat (OH) pada 1500 – 3000 cm-1 (sedang)

2. Amida (NH) pada frekuensi 3100 – 3500 cm-1 (sedang)

3. Ester (C – O) pada frekuensi 1000 – 1300 cm-1 (tajam)

4. Aldehida (CH) pada frekuensi 2700 – 2800 cm-1 (lemah) dan 2800 – 2900 cm-1 (lemah)

5. Anhidrida (C = O) pada frekuensi 1760 cm-1 (tajam) dan 1810 cm-1 (tajam)

6. Keton

Keton alifatik mempunyai frekuensi pada 1715 cm-1, dan metal keton memberikan serapan

kuat pada frekuensi dekat 1400 cm-1.

Tahap 3

Bila tidak ada gugus karbonil, maka periksa gugus alcohol (OH) pada frekuensi 3300 –

3600 cm-1 (sedang), gugus amida (NH) pada frekuensi 3500 cm-1, dan gugus ester (C – O)

pada frekuensi 1000 – 1300 cm-1 (tajam)

Tahap 4

Ikatan rangkap dua, mula-mula periksa gugus alkena (C = C) pada frekuensi 1600 – 1680

cm-1 (sedang), kemudian gugus aromatic (C = C) pada frekuensi 2100 – 2250 cm-1

(sedang).

Tahap 5

Ikatan rangkap tiga, pertama periksa nitril (C º N) pada frekuensi 2240 – 2260 cm-1

(sedang-tajam), dan gugus alkuna (C º C) pada frekuensi 2100 – 2250 cm-1 (lemah-tajam)

Tahap 6

Periksa adanya gugus nitro (R – NO2) yang mempunyai dua puncak serapan tajam yaitu

pada frekuensi 1500 – 1600 cm-1 dan 1300 – 1390 cm-1.

Tahap 7

Bila tidak ada semua gugus fungsional tersebut di atas, periksa adanya hidrokarbon dengan

puncak serapan pada frekuensi sekitar 3000 cm-1.

IV. Alat dan Bahan

V. Prosedur

VI. Data Pengamatan

VII. Pembahasan

VIII.Kesimpulan