Isma Roslianna Spektrofotometri UV [PDF]

Citation preview

LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM ANALISIS FISIKOKIMIA II DETERMINASI KADAR KAFEIN PADA SAMPEL DENGAN MENGGUNAKAN METODE SPEKTROFOTOMETRI UV



DisusunOleh: Isma Roslianna Handiana 260110130083



LABORATORIUM ANALISIS FISIKOKIMIA II FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS PADJADJARAN 2015



DETERMINASI KADAR KAFEIN PADA SAMPEL DENGAN MENGGUNAKAN METODE SPEKTROFOTOMETRI UV Isma Roslianna Handiana Laboratorium Analisis Fisikokimia II Fakultas Farmasi Universitas Padjadjaran Email: [email protected] ABSTRAK Kafein adalah stimulansia SSP dan metabolik. Alkaloid kristal putih adalah kafein. Kafein banyak ditemukan pada bagian biji dan buah dari suatu tanaman, biasanya the, kopi, biji kokoa, kacang cola. Sampel yang digunakan adalah kafein karena warna larutan kafein adalah bening sehingga dapat dianalisis dengan spektrofotometer UV. Jenis spektrofotometri UV yang digunakan adalah double-beam. Prinsipnya adalah adanya chopper yang akan membagi sinar menjadi dua, dimana salah satu melewati blanko (disebut juga reference beam) dan yang lain melewati larutan (disebut juga sample beam). Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui pada panjang gelombang, konsentrasi dan kadar dari kafein. Digunakan pula baku kafein dengan variasi konsentrasi 0,5 bpj; 1 bpj; 1,5 bpj; 2 bpj; 2,5 bpj. Hasil percobaan menunjukkan bahwa panjang gelombang yang digunakan adalah 277 nm dan konsentrasi sampel kafein yang diperoleh adalah 4,089 ppm dengan kadar sampel kafein adalah 81,78%.



Kata Kunci: Spektrofotometri UV, kafein ABSTRACT Caffeine is a Central Nervous System stimulant and metabolic. White crystalline alkaloid is caffeine. Caffeine is found in the seeds and fruits of a plant, usually tea, coffee, cocoa beans, cola nuts. The sample used is caffeine because caffeine is a clear solution color so it can be analyzed with a UV spectrophotometer. UV spectrophotometry types used are double-beam. The principle is the existence of a chopper that would split the beam into two, which one passes through the blank (also called the reference beam) and the other passing through the solution (also called sample beam). The purpose of this lab is to determine the wavelength, the concentration and level of caffeine. Also be used with a variety of raw caffeine concentration of 0.5 ppm; 1 ppm; 1.5 ppm; 2 ppm; 2.5 ppm. The results showed that the wavelength used is 277 nm and the concentration of caffeine obtained sample was 4,089 ppm with a caffeine content of the sample was 81.78%.



Keywords: spectrophotometry UV, caffeine



PENDAHULUAN



suatu media tergantung pada tebal



Spektrofotometri adalah suatu metode analisis yang berdasarkan pada



pengukuran



monokromatis larutan



serapan



sinar



suatu



lajur



oleh



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 sutu alat yang digunakan untuk menentukan suatu senyawa baik secara kuantitatif maupun kualitatif dengan mengukur transmitan ataupun absorban dari suatu cuplikan sebagai fungsi dari konsentrasi.



Spektrometer



menghasilkan sinar dari spectrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas



cahaya



ditransmisikan (Harjadi, 1990).



atau



yang diabsorbsi



[3]



Spektrometri



UV-Vis



adalah



salah satu metoda analisis yang berdasarkan



pada



penurunan



intensitas cahaya yang diserap oleh suatu media. Berdasarkan penurunan intensitas cahaya yang diserap oleh



tipisnya



media



dan



konsentrasi



warna spesies yang ada pada media tersebut.



Spektrometri



visible



umumnya disebut kalori, oleh karena itu pembentukan warna pada metoda ini sangat menentukan ketelitian hasil yang diperoleh. Pembentukan warna



dilakukan



penambahan selektif



dengan



cara



pengompleks



yang



terhadap



unsur



yang



ditentukan (Fatimah, 2005).[2] Analisis kualitatif dapat diketahui dengan



menggunakan



spektrofotometer UV-Vis. Penentuan panjang gelombang maksimum yang digunakan



dalam



pengukuran



absorbansi larutan standar maupun sampel ditentukan dengan mengukur nilai



absorbansi



maksimum



konsentrasi larutan standar untuk memperoleh 215-800



nm



panjang



gelombang



(Summarauw,



W.,



Fatimawali, & A. Yudistira, 2013).[5] Instrumen spektrofotometri UVVis: 1. Sumber cahaya -



Harus memiliki pancaran radiasi yang stabil dan intensitasnya tinggi



-



Sumber cahaya UV-Vis ada 2:



Martin, 2013).



a) Lampu



tungseng



spektrumnya



berupa



Alat



garis



lurus



3. Monokromator : alat yang memecah



cahaya



polikromatis menjadi cahaya tunggal dengan komponen panjang gelombang tertentu 4. Detector dan recorder (R. S.Vijayaraj,



M.P. Jyothirmaie, 2012).[4] Kafein adalah stimulansia SSP dan metabolik. Alkaloid kristal putih kafein.



Kafein



banyak



ditemukan pada bagian biji dan buah dari suatu tanaman, biasanya the, kopi,



biji



Sampel



kokoa,



yang



kacang



digunakan



cola. adalah



kafein karena warna larutan kafein adalah



bening



Labu Ukur 100 mL, Labu Ukur 10



mL,



Pipet



Volume,



Spatel,



Spektrofotometer



UV,



dan



Timbangan Analitis.



2. Wadah sampel



adalah



Diepreye,



METODE



b) Lampu deuterium :



Gandhimathi,



E.R.E



:



gas lengkung



spektrumnya



dan



[1]



sehingga



dapat



Bahan Etanol, Kafein Baku, Sampel berisikan Kafein. Pembuatan Larutan Stok Kafein Baku Timbang 50 mg kafein baku, lalu dimasukkan ke labu ukur 100 mL dan dilarutkan dengan etanol hingga 100 ml. Penentuan Panjang Gelombang 1 mL larutan stok kafein baku dipipet ke dalam labu ukur 10 mL, lalu ditambahkan etanol hingga 100 mL dan dilarutkan. Larutan kafein baku dideteksi absorbansinya pada panjang gelombang 250-300 nm dengan spektrofotometer UV.



dianalisis dengan spektrofotometer UV-Vis.



Panjang



gelombang



Pembuatan Kurva Standar



maksimum untuk kafein adalah 210



1 mL larutan stok kafein baku



nm (Amos, Tautua W., Bamidele



(50 ppm) dipipet ke labu ukur 10 mL dan ditambahkan etanol hingga 10



mL, larutkan. Dibuat serial baku



HASIL DAN PEMBAHASAN



dengan konsentrasi pengenceran 0,5 ppm; 1 ppm; 1,5 ppm; 2 ppm; dan 2,5 ppm. Lalu ukur absorbansi larutan



baku



pada



panjang



gelombang maksimum yang telah didapatkan dari pengukuran dengan spektrofotometer UV. Dibuat kurva standar dari hasil absorbansi dan buat persamaan



garis



serta



koefisien



Spektrofotometri UV didasarkan pada interaksi sampel dengan sinar UV. Sinar UV memiliki panjang gelombang 190-360 nm. Sinar UV tidak dapat dideteksi dengan mata, sehingga



senyawa



menyerap



sinar



merupakan



senyawa



memiliki



determinasi dari kurva standar.



warna,



yang ini



dapat



terkadang yang



tidak



bening



dan



transparan. Oleh karena itu, sampel tidak berwarna tidak perlu dibuat



Penetapan Kadar Sampel Sampel



ditimbang



dan



berwarna



dengan tertentu.



penambahan



dimasukkan ke dalam labu ukur 100



reagen



Sampel



dapat



mL, lalu ditambahkan etanol hingga



langsung dianalisis meskipun tanpa



100 mL dan dilarutkan. 1 mL larutan



di preparasi. Prinsip dasar metode ini



stok kafein sampel dipipet dan



adalah sampel harus jernih dan larut



dimasukkan ke dalam labu ukur 10



sempurna, tidak ada partikel koloid



mL, kemudian ditambahkan etanol



(suspensi).



hingga 10 mL dan dilarutkan. Pipet kembali 1 mL larutan kafein sampel dari pengenceran sebelumnya ke labu ukur 10 mL dan ditambahkan etanol hingga 10 mL, kemudian dilarutkan.



Ukur



absorbansi



pengenceran kedua kafein sampel pada panjang gelombang maksimum.



Spektrofotometer



UV



yang



digunakan adalah jenis double-beam. Spektrofotometer jenis double beam, nilai blanko yang diperoleh dapat langsung diukur bersamaan dengan larutan yang diinginkan dalam satu kali proses yang sama. Prinsipnya adalah dengan adanya chopper yang akan membagi sinar menjadi dua, dimana salah satu melewati blanko (disebut juga reference beam) dan



yang lain melewati larutan (disebut



karena itu, bahan kuvet dipilih



juga



berdasarkan



sample



beam).



spektrofotometer



Sedangkan



daerah



panjang



single-beam,



gelombang



yang



cahaya hanya melewati satu arah



Tujuannya



adalah



sehingga nilai yang diperoleh hanya



melewati daerah panjang gelombang



nilai absorbansi dari larutan yang



yang digunakan.



masuk.



Spektrofotometer



double-beam



digunakan



pada



Jenis double-beam mempunyai dua sinar yang dibentuk oleh potongan cermin yang berbentuk V yang disebut pemecah sinar. Sinar pertama melewati larutan blanko dan sinar secara



sampel,



serentak



melewati



mencocokan fotodetektor



yang



keluar



menjelaskan



perbandingan yang ditetapkan secara elektronik dan ditunjukkan oleh alat pembaca.



Pada



double-beam,



spektrofotometer



terdapat



dua jenis



kuvet yaitu kuvet pertama digunakan sebagai



tempat



untuk



menaruh



sampel, kuvet lain digunakan untuk menaruh blanko. Umumnya pada pengukuran didaerah UV, kuvet yang digunakan terbuat dari bahan kuarsa atau plexiglass. Kuvet kaca tidak dapat



mengabsorbsi



sinar



UV,



sehingga tidak digunakan pada saat pengukuran



didaerah



agar



dapat



jenis



panjang gelombang 190-750 nm.



kedua



digunakan.



UV.



Oleh



Percobaan



diawali



dengan



melarutkan 50 mg kafein baku dengan etanol hingga 100 mL. Digunakan kafein baku bertujuan untuk



melakukan



absorbansi



perbandingan



antara



kafein



baku



dengan kafein sampel dan juga untuk menentukan yang



panjang



akan



gelombang



digunakan



untuk



mengukur sampel kafein. Hasil yang diperoleh adalah larutan dengan konsentrasi 500 bpj. Lalu dilakukan pengenceran dengan cara 1 mL larutan dipipet ke dalam labu ukur, lalu di tambahkan etanol hingga 10 mL, didapat konsentrasi 50 bpj. Pengenceran tujuan



dilakukan untuk



dengan



menurunkan



konsentrasi dari larutan baku kafein dan melihat variasi absorbansi dan dapat



memastikan pada panjang



gelombang



berapa



kafein



dapat



dideteksi pada spektrofotometri UV. Pengukuran dilakukan sebanyak tiga



dengan



panjang



setiap konsentrasi, maka dapat dibuat



gelombang 250 – 300 nm dengan



kurva baku kafein dan persamaan



spektrofotometri UV untuk melihat



garisnya.



rata-rata



rentang



dari



didapat.



absorbansi



Dari



didapatkan



hasil



absorbansi



yang deteksi



maksimal



pada panjang gelombang 277 nm. Larutan



stok



dibuat



Kurva Baku Kafein



0.2 Absorbansi



kali



y = 0,066x -0,008 R² = 0,986 1 2 3 Konsentrasi (PPM)



0



dalam



0



beberapa variasi konsentrasi, antara Gambar 1. Kurva Baku Kafein



lain 0,5 ppm; 1 ppm; 1,5 ppm; 2 ppm; dan 2,5 ppm. Masing-masing dari



konsentrasi



tersebut



absorbansinya



diukur



menggunakan



spektrofotometer UV pada panjang gelombang



277



nm.



Panjang



gelombang didapat dari hasil deteksi menggunakan larutan kafein baku.



Dari hasil absorbansi pada variasi konsentrasi, didapat persamaan garis yaitu y = 0,066x – 0,008. Kemudian, dilakukan



absorbansi



dari sampel kafein. 50 mg kafein sampel dilarutkan dengan 100 mL etanol,



Hasil yang didapat adalah:



pengukuran



kemudian



dilakukan



pengenceran 10 dan 100 kalinya. C



A rata-



A1



A2



A3



0,5



0,0289



0,0288



0.0290



0.0289



1,0



0,0813



0,0807



0,0806



0,0809



1,5



0,0828



0,0818



0,0824



0,0823



2,0



0,0934



0,0945



0,0934



0,0938



2,5



0,1623



0,1616



0,1630



0,1623



(ppm)



rata



Tabel 1. Absorbansi Larutan Baku Kafein



Hasil



pengenceran



absorbansinya



diukur



pada



panjang



gelombang 277 nm. Hasil absorbansi yang didapat adalah: penge nceran 100x



A1 0,2618



A2 0,2614



A3 0,2621



A ratarata 0,2618



Tabel 2. Absorbansi Larutan Sampel Kafein



Pengukuran absorbansi dilakukan secara tiga kali, lalu hasil dihitung rata-rata



absorbansinya.



didapat absorbansi



Setelah



rata-rata dari



Dari hasil absorbansi dan menggunakan persamaan garis, dapat



ditentukan kadar dari sampel kafein, yaitu: 𝑦 = 0,066𝑥 − 0,008 0,2618 = 0,066𝑥 − 0,008 0,2618 + 0,008 = 0,066𝑥



0,066



Dari hasil percobaan disimpulkan bahwa konsentrasi sampel kafein adalah 4,089 ppm dengan kadar sampel kafein adalah 81,78%.



0,2698 = 0,066𝑥 0,2698



KESIMPULAN



PUSTAKA



=𝑥



𝑥 = 4,0878787879 𝑥 ≈ 4,089



Amos-Tautua, W.Bamidele Martin and



Didapatkan konsentrasi sampel



E.R.E.Diepreye.2013.”Ultra-



adalah 4,089 ppm. Dari konsentrasi



violet



tersebut



Determination of Caffeine in



dapat



ditentukan



kadar



Spectrophotometric



kafein 50 mg sampel dalam 100 ml



Soft



dengan 100 kali pengenceran, yaitu:



Available in Yenagoa, Nigeria.



4,089 𝑝𝑝𝑚 =



4,089 𝜇𝑔



𝑚𝑙



and



Department



Energy



of



Drink”.



Chemical



Sciences, Niger Delta University, Dalam 100 ml larutan: 4,089 𝜇𝑔



𝑚𝑙 = =



408,9 𝜇𝑔



Wilberforcre Island, P.M.B.071, 100𝑚𝑙



0,4089𝑚𝑔



Advance Journal of Food Science 100 𝑚𝑙



0,4089 𝑚𝑔 𝑥 100% = 0,8178% 50 𝑚𝑔 Persentasi kadar



Yenagoa, Bayelsa State, Nigeria.



hasil 100 kali



pengenceran: 0,8178% 𝑥𝑓𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑒𝑛𝑐𝑒𝑟𝑎𝑛 = 0,8178% 𝑥100 = 𝟖𝟏, 𝟕𝟖%



and Technology 6(2): 155-158, 2014 ISSN: 2042-4868; e-ISSN: 2042-4876. Fatimah,



S.,



Yanlinastuti



dan



Yoskasih. 2005. Kualifikasi Alat Spektrometer



UV-Vis



untuk



Penentuan Uranium dan Besi



Jadi, kadar kafein dalam 50 mg



dalam U30S. Hasil Penelitian



sampel adalah 81,78%.



EBN



Harjani.1990. Ilmu Kimia Analitik Dasar. PT Gramedia: Jakarta R. Gandhimathi, S.Vijayaraj, M.P. Jyothirmaie.



2012.



“ANALYTICAL OF



PROCESS



DRUGS



ULTRAVIOLET



BY (UV)



SPECTROSCOPY”. Department of Pharmaceutical Analysis,



Sree



Vidyanikethan



College of Pharmacy, Tirupathi – 517102, Andhra Pradesh, Indian. Vol 2/ Issue 2/ 2012/ 72-78 Summarauw, W., Fatimawali, & A. Yudistira.2013.



“Identifikasi



dan Penetapan Kadar Asam Benzoat Pada Kecap Asin yang Beredar di Kota Manado”. Jurnal Ilmiah Farmasi UNSART Vol.2, No 01, ISSN 2302-2493