Anis P04 Spektrofotometri Inframerah [PDF]

Citation preview

Percobaan 04



SPEKTROFOTOMERI INFRAMERAH



LABORATORIUM ANALISIS INSTRUMENTAL FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS PANCASILA JAKARTA 2020 1



TEORI DASAR Spektrofotometri inframerah adalah spektrofotometri serapan molekul yang didasarkan atas pengukuran serapan radiasi inframerah oleh suatu zat. Daerah spektrum radiasi inframerah yang umumnya digunakan dalam praktek (quality control atau elusidasi struktur) adalah daerah mid IR yang mencakup bilangan gelombang antara 4000 – 650 cm-1 atau 4000 – 400 cm-1. Daerah radiasi IR dapat dibagi menjadi sebagai berikut: No. Daerah IR



V , cm-1



1. Near IR



13000 – 4000



2. Mid IR



4000 – 650



4000 – 400 3. Far IR



700 – 200



Interaksi suatu zat dengan radiasi inframerah pada frekuensi tertentu menyebabkan terjadinya transisi energi vibrasi dan rotasi dari molekul suatu zat. Oleh karena itu spektrum inframerah disebut spektrum vibrasi.



2



Spektrum inframerah tersebut menggambarkan gugus-gugus fungsional yang terdapat pada zat tersebut dan secara keseluruhan merupakan spektrum yang spesifik bagi zat itu (sidik jari). Pada umumnya spektrum vibrasi inframerah suatu zat digambarkan sebagai hubungan antara %T dengan bilangan gelombang sehingga dinamakan Spektrum Transmisi Inframerah. Identitas zat tersebut dapat ditetapkan dengan membandingkan spektrum inframerah dari zat tersebut dengan baku pembandingnya. Kadar zat tersebut dapat juga ditetapkan berdasarkan intensitas serapan pada bilangan gelombang tertentu, namun jarang digunakan karena kurang sensitif’ Spektrofotometri IR banyak digunakan dalam analisis kualitatif (identifikasi) untuk quality control bahan baku di industri farmasi. Disamping itu dalam penelitian, spektrofotometer IR merupakan salah satu instrumen dalam karakterisasi atau elusidasi struktur suatu senyawa. Karakter puncak dari spektrum inframerah dicirikan oleh posisi (bilangan gelombang), bentuk dan intensitas relatifnya.



3



Spektrum Transmisi IR dari Polistiren



%T



4000



Functional Groups Region



1300



Finger Print Region



909



650 cm-1 Aromatic Region



4



4



Instrumentasi SPEKTROFOTOMETER FT IR (Fourier Transform Infrared) 1 3



Keterangan



2 B A



5



4 6 7 8 9 11



10



1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.



Penggerak Cermin Piston Cermin B (bergerak) Cermin A (diam) Sumber Cahaya IR Pemisah Cahaya Sampel Detektor Pengubah analog ke digital Komputer Rekorder



Keungggulan: Tanpa monokromator, scanning cepat (seluruh frekuensi serentak mengenai sampel), sensitif, resolusi tinggi, manipulasi data dimungkinkan oleh konversi analog ke digital, kombinasi GC-FT IR atau HPLC-FT IR dimungkinkan. 5



5



Spektrofotometer inframerah harus dikalibrasi secara berkala agar terjamin keakuratan dari pembacaan frekuensi atau bilangan gelombang yang dihasilkan. Pada umumnya kesalahan yang timbul dapat dikelompokkan sebagai berikut:



1. Kesalahan linear : Dimana besar pergeseran skala panjang gelombang semuanya



konstan 2. Kesalahan non-linear : Dimana variasi kesalahan berjenjang



3. Kesalahan tidak menentu : Yang dapat disebabkan oleh ketidakseragaman



gerakan



pengendali mekanik dari alat perekam. Oleh karena itu kesalahan frekuensi bervariasi di



seluruh daerah panjang gelombang dan kurva kalibrasi harus dibuat. Cara paling sederhana untuk membuat kurva ini adalah dengan menggunakan spektrum baku



pembanding. 6



Fourier Transform Infrared (FTIR)



Merek Shimadzu, tipe :…..



7



TUJUAN PERCOBAAN 1. Kalibrasi Spektrofotometer Inframerah 2. Analisis kualitatif  Identifikasi Senyawa dengan Menentukan gugus fungsi



8



ALAT DAN BAHAN Alat • • • • •



Bahan • • • • • • • • • • •



: FTIR Shimadzu, tipe …... Lumpang agat+alu Sel NaCl atau KBr, “sealed cell” 0,05 mm 10 ton Press Pompa vakum



: Film Polistiren Serbuk KBr kering Aseton paraffin liquidum Asetosal polietilen glikol propilen glikol Paracetamol benzyl alcohol Vaselin adeps lanae



9



PROSEDUR KERJA A. Kalibrasi Spektrofotometer Inframerah 1. Buat spektrum dari baku pembanding film polistiren dari 4000 cm-1 sampai dengan 650 cm-1 2. Baca frekuensi dari puncak-puncak yang diperoleh dan bandingkan dengan frekuensi dengan menggunakan Tabel 1 Tabel 1. Data frekuensi baku polistiren



3. Buat kurva kalibrasi yang menunjukkan hubungan antara kesalahan frekuensi versus frekuensi eksperimental. Kurva kalibrasi tersebut dapat digunakan untuk mengoreksi frekuensi yang diperoleh pada pengukuran selanjutnya dari spektrofotometer tersebut. 10



PROSEDUR KERJA B. Identifikasi Senyawa Paracetamol Preparasi Sampel dengan Teknik Cakram KBr



Preparasi Sampel dengan teknik Mull



1. Gerus dan campur 0,5-1,0 mg parasetamol dengan 100200 mg serbuk KBr kering dalam lumpang agat atau vibrating ball mill selama lebih kurang 2 menit 2. Masukkan campuran tersebut ke dalam pencetak khusus (punch & die) menggunakan spatel mikro 3. Hubungkan pencetak dengan pompa vakum selama 1 menit, lalu pres dengan tekanan 10-15 psi selama 2 menit 4. Lepaskan tekanan dan vakum lalu keluarkan cakram KBr 5. Masukkan cakram ke dalam KBr disc holder, rekam spektrum dari parasetamol 6. Ulangi percobaan menggunakan asetosal sebagai sampel 7. Bandingkan spektrum yang diperoleh dengan spektrum yang menggunakan teknik mull



1. Gerus 2-5 mg parasetamol dalam lumpang agat hingga halus 2. Teteskan 1 atau 2 tetes nujol (paraffin cair), aduk hingga terbentuk pasta (mull) 3. Korek pasta yang menempel pada lumpang dengan spatel mikro, kumpulkan pada ujung alu 4. Gerus pasta sekali lagi hingga benar-benar homogeny 5. Pindahkan pasta dengan spatel mikro ke permukaan sel, lalu pres dengan yang lain hingga membentuk lapisan film kapiler 6. Pasang sel pada “cell-holder” 7. Rekam spektrum serapan dari parasetamol 8. Ulangi percobaan menggunakan asetosal sebagai sampel 9. Identifikasikan gugus fungsional pada spektra



11



ANALISIS DATA A. Kalibrasi Spektrofotometer Inframerah No puncak (A)



Frekuensi baku (cm-1) (B)



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10



3026 2924 2851 1946 1802 1603 1495 1155 1029 700



Frekuensi yang diperoleh (cm-1) (C)



Kesalahan frekuensi cm-1 (B-C)



│𝐵 − 𝐶│



1. % Kesalahan Frekuensi = 𝐵 x 100% 2. Buat Kurva frekuensi eksperimental Vs %kesalahan 3. Bandingkan dengan spektrum pembanding 12



ANALISIS DATA B. Identifikasi Senyawa Paracetamol Isi Tabel berikut sesuai data spectrum hasil pengukuran sampel dan buat kesimpulan terkait gugus fungsional senyawa



No. Puncak



Wavenumber (cm-1)



Gugus fungsional



Tipe Senyawa



keterangan



13



TUGAS MAHASISWA PER GRUP 1. Lakukan kalibrasi dengan film polistiren  │𝐵 − 𝐶│ 𝐵



a. hitung % Kesalahan Frekuensi = x 100% b. Buat Kurva “frekuensi eksperimental Vs %kesalahan” c. Bandingkan dengan spektrum pembanding 2. Buat spektrum transmisi parasetamol, identifikasikan puncak pada spektrum tersebut, bandingkan dengan gugus fungsi dari rumus struktur parasetamol.



14



FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS PANCASILA



Terima kasih 15 15