Spektrofotometri UV – Visibel (Bagian II)

1. JURUSAN FARMASI FKIK UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN SpektrofotometriUV – Visibel(Bagian II) Oleh : HendriWasito, S. Farm., Apt.

2. Sinar (Radiasi Elektro Magnetik)

3. Ketika Sinarmenabrakbenda ??? Cahaya (sinar) dengan tenaga radian P0 menabrak permukaan pertama sampel dengan ketebalan = b cm Cahaya (sinar) dengan tenaga radian P0 menabrak permukaan pertama sampel dengan ketebalan = b cm Tenaga radian P ditransmisikan (diteruskan) Tenaga radian R2 dipantulkan Harris, 1987

4. TRANSMISI QUARTZ • Sinardatangdarimedium 1(udaraindeks bias 1,00) tegaklurusmengenaimedium 2yaitupermukaan Quartz (indeks bias 1,46).Berapafraksisinar yang diteruskan ? Jadi Quartz mentransmisikan93% dan memantulkan7% tenagasinadatang

5. Ketika Sinar Menabrak Sampel ??? Ditransmisikan Diserap Dipantulkan Dihamburkan Apabilasampeltidakmenyerapcahaya, proses yang terjadihanyalah : - pemantulan - transmisi (diteruskan)

6. Instrumentasi Spektrofotometer UV-Vis

8. Instrumentasi Spektrofotometer UV-Vis

9. Penyerapan sinar UV & Visibel oleh Molekul

10. Penyerapan oleh transisi ikatan dan elektron anti ikatan

11. electronic molecular orbital energies

12. TRANSISI ELEKTRONIK Transisi sigma – sigma star (σ – σ*) Transisi n – sigma star (n - σ*) Transisi n – phi star (n – π*) Transisi phi – phi star (π - π*) ------------------- σ* ------------------- π * ------------------- n ------------------- π ------------------- σ Diagram tingkat energi elektronik

13. Transisi sigma - sigma star (σ – σ*)

14. Transisi non bonding – sigma star ( n – σ* )

15. Transisi n – phi star dan phi – phi star(n – π*) dan (π - π*)

16. Transsisi(n – π*) dan (π - π*)

17. Perbedaan transisi (n – π*) dan (π - π*) Pengaruh pelarut pada pergeseran n  π*

18. Transisi π - π* (bathrocromic shift) E Non polar polar Transisi n – π* (hipsocromic shift) E Non polar polar

19. Pengaruh pH terhadap λ pH 9,2 PHENOBARBITAL SPECTRUM

20. Kromofor Organik dan Auksokrom

22. Pengaruh konjugasi terhadap puncak serapan • Ikatan terkonjugasi berupa ikatan rangkap yang berselang-seling dengan satu ikatan tunggal. • Elektron-elektron phi mengalami delokalisasi lanjut sehingga tingkat energi π* menurun dan mengurangi karakter anti ikatan batocromic shift. RIBOFLAFIN

24. Penyerapan yang elibatkan elektron d dan f

25. Penyerapan karena perpindahan muatan

26. Aspek kualitatif dan kuantitatif Spektrofotometri UV-Visibel • Data yang diperoleh dari spektra UV-Vis : λmax, intensitas, efek pH dan pelarut. • Dalam aspek uantitatif, diukur intensitas sinar radiasi yang diteruskan setelah mengenai sampel/cuplikan.

27. Pembatasan dalam Hukum Lambert-Beer • Sinar yang digunakan dianggap monokromatis • Peyerapan terjadi daam volume yang memiliki penampang luas yang sama • Tidak ada senyawa lain yang menyerap dalam larutan senyawa • Tidak terjadi fluoresensi atau fosforesensi • Indeks bias tidak tergantung pada konsentrasi larutan

28. Hukum Lambert-Beer Jika sinar monokromatic dilewatkan suatu larutan maka penurunan insensitas sinar berbanding langsung dengan insensitas radiasi ( I ), konsentrasi spesies (c), dan dengan ketebalan lapisan larutan (b). A = =  b c

29. Absorbtivitas molar () • () merupakan suatu konstanta yang tidak tergantung pada konsentrasi, tebal kuvet dan insensitas radiasi yang mengenai sampel. • () tergantung pada suhu, pelarut, struktur molekul, dan λ radiasi. • () satuannya M-1cm-1 atau liter/mol. jika konsentrasi dinyatakan dengan % b/v (g/100mL) dapat dinyatakan dengan simbol E 1%1cm () = (BM/10 ) x E 1%1cm

30. Analisis komponen tunggal • Jika absorbansi suatu seri larutan diukur pada λ, suhu, kondisi pelarut sama, dan A larutan diplotkan terhadap konsentrasinya  kurva baku. • Penentuan konsentrasi komponen tunggal dapat dilakukan dengan : • Menggunakan informasi absorbtivitas molar • Menggunakan persamaan regresi linier kurva baku

31. Contoh soal Sebanyak 20 tablet furosemid ditimbang beratnya 1,656 g. Diambil sampel 519,5 mg digojog dengan 300 mL NaOH 0,1 N , lalu diencerkan sampai 500,0 mL dengan NaOH 0,1 N. Sejumlah ekstrak disaring dan diambil 5,0 mL lalu diencerkan dengan NaOH 0,1 N sampai 250,0 mL. Absorbansi dibaca pada λ 271 nm dengan blanko NaOH 0,1 N ternyata absorbansinya 0,596. Jika E 1%1cm furosemid λ271 nm = 580, Hitung kadar Furosemid tiap tabletnya ?

32. Analisis dua campuran secara bersama-sama Dua buah kromofor yang berbeda akan memiliki kekuatan absorbsi cahaya yang berbeda pada suatu λ tertentu, sehingga dengan mengukur kedua λ akan diperoleh konsentrasi masing-masing komponen campuran. A1 = a1 b1 c1 dan A2 = a2 b2 c2, karena tebal kuvet sama maka A1 = a1 c1 dan A2 = a2 c2 sehingga : Aλ1 = (a1c1) λ1 + (a2c2) λ1 Aλ2 = (a1c1) λ2 + (a2c2) λ2

33. Contoh soal • Absorbansi obat A dengan konsentrasi 0,0001 M dalam kuvet 1 cm adalah 0,982 pada λ 420 nm, dan sebesar 0,216 pada λ 505 nm. Absorbansi obat B dengan konsentrasi 0,0002 M adalah 0,362 pada λ 420 nm dan 1,262 pada λ 505. Absorbansi campuran 2 obat adalah 0,820 pada λ 420 nm, dan 0,908 pada λ 505 nm. Berapakah konsentrasi masing-masing obat A dan B dalam campuran tersebut ?

34. Hal-hal penting dalam pengukuran spektrofotometri UV-Visibel • Terutama untuk senyawa yang semula tidak berwarna dan akan diukur dengan spektrofotometer Visibel dilakukan derivatisasi. • Waktu operasional (operating time) untuk mengetahui waktu pengukuran yang stabil. • Pemilihan panjang gelombang maksimum (λ max) • Pembuatan kurva baku sebaiknya sering diperiksa ulang. • Pembacaan absorbansi sampel/cuplikan sebaiknya dalam rentang 0,2 – 0,8.

35. Derivatisasi sampel Syarat pereaksi : Reaksinya selektif dan sensitif Reaksinya cepat, kuantitatif, dan reprodusiel Hasil reaksi stabil dalam jangka waktu yang lama

36. Operating Time • Ditentukan dengan mengukur hubungan antara waktu pengukuran dengan absorbansi larutan. • Pengukuran senyawa harus dilakukan pada saat waktu operasionalnya. Gambar operating time

37. Pemilihan panjang gelombang (λ) • Panjang elombang yang digunakan adalah λmax. • Alasan : • Kepekaan maksimal • Hukum Lambert-Beer terpenuhi • Kesalahan akan kecil

38. Pembuatan kurva baku

39. Pembacaan absorbansi sampel (0,2 – 0,8) Absorban yang terbaca hendaknya A = 0,2-0,8 atau %T = 15 % - 70 % agar kesalahan fotometrik dalam pembacaan transmitan sebesar 0,005 atau 0,5 %

40. Kalibrasi instrumen • Kalibrasi skala absorbansi  digunakan senyawa kalium dikromat. • Kalibrasi skala λ  dengan larutan holmium perklorat 5 % b/v. • Penentuan daya pisah (resolusi) spektrofotometer  dikontrol dengan lebar celah dengan larutan toluen 0,02 % b/v dalam heksan. • Penentuan adanya sesatan sinar (stray radiation)  dengan larutan KCl 1,2 % b/v dalam air pada λ 200 nm, jika A = 2 maka terjadisesatan sinar.

41. Latihan Soal • Tolbutamid (BM 270,4) memiliki absorbtivitas molar 703/M.cm, pada λ 262 nm. Jika tablet tunggal tolbutamid dilarutkan dalam air sampai 250,0 mL, absorbansinya 0,520 pada λ 262 nm, dan kuvet 1 cm. Tentukan berat tolbutamid yang terkandung dalam tablet ersebut ! • Absorbansi senyawa murni X dan senyawa Y dengan konsentrasi masing-masing 5 x 10-5 M sebagai berikut ( X A280 = 0,0510 A350 = 0,192 dan Y A280 = 0,335 A350 = 0,150). Salah satu larutan dari keduanya dengan konsentrasi yang belum diketahui mempunyai A280 = 0,395 dan A350 = 0,147. Senyawa manakah (X atau Y) yang tidak diketahui ? Hitung konsentrasi senyawa yang tidak diketahui tersebut !

42. HATUR NUHUN PISAN ...... Jangan lupa untuk membaca literatur lainnya baik dari buku maupun internet serta banyak latihan soal ... Kita BISA karena BIASA ...