Jurnal Instrumen Percobaan 4 - Kelompok 7 [PDF]

Citation preview

APLIKASI SPEKTROFOTOMETER UV-VIS UNTUK PENENTUAN GULA PEREDUKSI DENGAN MENGGUNAKAN METODE NELSON SOMOGYI Arian Rizki Wardana1 Dhea Rizki Pratiwi2, Raihan Hilmy Alim3, Sarah Salsabila Hidayat4. *Kelompok 7 Praktikum Kimia Analisis Instrumen Program Studi Kimia, FST UIN Syarif Hidayatullah Jakarta Jl. Ir. H. Juanda No. 95 Ciputat Jakarta 15412 ABSTRAK Metode yang digunakan dalam untuk menetapkan kadar gula pereduksi, yaitu glukosa adalah dengan metode Nelson-Somogyi, yaitu dengan Spektrofotometer UV-Vis. Metode Somogyi-Nelson adalah metode dalam menentukan kadar gula pereduksi, dimana prinsipnya adalah dengan gula pereduksi yang akan mereduksi ion Cu2+ menjadi ion Cu+ , kemudian ion Cu+ ini akan mereduksi senyawa arsenomolibdat membentuk kompleks berwarna biru kehijauan .Spektrofotometri UV-Vis mengacu pada hukum LambertBeer.sumber cahaya UV dan sumber cahaya Visible.Larutan yang dianalisis diukur serapan sinar ultra violet atau sinar tampaknya. Konsentrasi larutan yang dianalisis akan sebanding dengan jumlah sinar yang diserap oleh zat yang terapat dalam larutan tersebut.Baik standar maupun sampel kemudian dianalisis pada panjang gelombang 540 nm. Pada pengujian sampel ini didapatkan hasil absorbansi sebesar 0,267 dan konsentrasi gula pereduksi pada percobaan ini sebesar 5,35 mg/100 mL.



Kata kunci : glukosa, spektrofotometeruv-vis, nelson-somogyi I.



PENDAHULUAN



Percobaan ini bertujuan agar mahasiswa memahami prinsip penetapan kadar gula pereduksi dengan Metode Nelson-Somogyi, mahasiswa mampu menentukan kadar gula reduksi dengan metode Nelson Somogyi yang diukur dengan alat spektrofotometer. Glukosa merupakan suatu aldoheksosa dan sering disebut dekstrosa karena mempunyai sifat dapat memutar cahaya terpolarisasi kearah kanan. Di alam, glukosa terdapat dalam buah-buahan dan madu lebah. Dalam alam glukosa dihasilkan dari reaksi antara karbon dioksida dan air dengan bantuan sinar matahari dan klorofil dalam daun. Proses ini disebut fotosintesis dan menghasilkan glukosa yang digunakan untuk pembentukan amilum dan selulosa (Poedjiadi, 1994). II.



TINJAUAN PUSTAKA



Glukosa merupakan sumber energy untuk seluruh sistem jaringan otot. Sedangkan, fruktosa disimpan sebagai cadangan dalam hati untuk digunakan bila tubuh membutuhkan dan juga untuk mengurangi kerusakan hati (Sarwono, 2001). Glukosa merupakan sumber energy utama bagi sel manusia. Glukosa terbentuk dari karbohidrat yang dikonsumsi melalui makanan dan disimpan sebagai glikogen di hati dan otot. Kadar glukosa darah dipengaruhi oleh faktor endogen dan eksogen. Faktor endogen yaitu humoral factor seperti hormon insulin, glucagon dan kortisol sebagai sistem reseptor diotot dan sel hati. Faktor eksogen antara lain jenis dan jumlah makanan yang dikonsumsi serta aktivitas yang dilakukan (Lestari, dkk., 2013).



Metode yang digunakan dalam penetuan gula pereduksi adalah metode klasik NelsonSomogyi (NS) yang menggunakan arsen molibdat dalam penggunaanya. Metode NS memiliki prinsip gula pereduksi dalam sampel akan mereduksi ion Cu2+ menjadi ion Cu+ ketika dipanaskan. Ion Cu+ yang terbentuk akan mereduksi senyawa arsen molibdat membentuk kompleks berwarna biru kehijauan (Somogyi, 1952). Metode Somogyi-Nelson merupakan metode penetapan kadar gula pereduksi, dimana prinsipnya, gula pereduksi akan mereduksi ion Cu2+ menjadi ion Cu+ , kemudian ion Cu+ ini akan mereduksi senyawa arsenomolibdat membentuk kompleks berwarna biru kehijauan (Nelson, 1944). Metode ini dapat digunakan untuk mengukur kadar gula pereduksi dengan menggunakan preaksi tembaga arsenmoibdat. Kupri mula-mula direduksi menjadi kupro dengan pemanasan larutan gula. Kupro yang terbentuk selanjutnya dilarutkan dengan arsenomolibdat menjadi molybdenum berwarna biru yang menunjukan ukuran konsentrasi gula dengan membandingkannya dengan larutan standard, konsentrasi gula dalam sampel dapat ditentukan. Reaksi warna yang terbentuk dapat menentukan konsentrasi gula dalam sampel dengan mengukur absorbansinya (Sudarmadji, 1984 dalam Ermaiza, 2009). Spektrofotometri UV-Vis merupakan gabungan antara spektrofotometri UV dan Visible. Alat ini menggunakan dua buah sumber cahaya yang berbeda, yaitu sumber cahaya UV dan sumber cahaya Visible. Larutan yang dianalisis diukur serapan sinar ultra violet atau sinar tampaknya. Konsentrasi larutan yang dianalisis akan sebanding dengan jumlah sinar yang diserap oleh zat yang terapat dalam larutan tersebut (Riyani, 2009). Spektrofotometri UV-Vis mengacu pada hukum Lambert-Beer. Apabila cahaya monokromatik melalui suatu media (larutan), maka sebagian cahaya tersebut akan diserap, sebagian dipantulkan sebagian lagi akan dipancarkan (Riyani, 2009). III. METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian Percobaan ini merupakan bagian dari praktikum kimia analisis instrumen yang dilaksanalkan pada tanggal 7 April 2020. Percobaan ini dilaksanakan di Laboratorium Kimia Analisis Instrumen Pusat Laboratorium Terpadu (PLT) UIN Syarif Hidayatullah Jakarta yang beralamat di Jalan Ir. H. Juanda No. 95 Ciputat, Jakarta. Alat dan Bahan Alat yang digunakan pada percobaan ini adalah sabgai berikut : Injeksi 500 µg/mL, Tabung reaksi , Pipet volume, Rak tabung reaksi. Bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah sebagai berikut : Reagent Nelson A, Reagent Nelson B, Reagent Nelson C, dan Reagent Arsenomolybdat. . Prosedur Kerja Pembuatan Kurva Standar



Dibuat larutan standar glukosa dengan konsentrasi 10 mg glukosa anhidrat/100 ml. lalu diencerkan dengan penambahan aquadest menjadi 0;2;4;6;8;10 mg/100 ml. sebanyak 1 ml reagent Nelson C dimasukkan ke dalam masing-masing tabung dan dipanaskan selama 20 menit. Lalu didinginkan hingga suhunya 25oC. Lalu reagent arsenomolibdat ditambahkan dan dikocok sampai semua endapan CuO2 yang berwarna merah bata larut. Lalu ditambahkan dengan 7 ml aquadest pada masing-masing tabung dan dikocok sampai homogen. Diukur absorbansi larutan standar tersebut dengan panjang gelombang 540 nm. Penentuan Kadar Gula Reduksi Disiapkan larutan sample dengan kisaran kadar gula sekitar 2-8 mg/100 ml. Diambil 1 ml larutan sampel jernih dengan pipet ukur dan dimasukkan ke dalam tabung reaksi lalu ditambahkan dengan 1 ml reagent Nelson C. larutan tersebut dipanaskan pada air mendidih selama 20 menit. Lalu didinginkan hingga suhunya mencapai 25oC. Setelah dingin, ditambahkan dengan 1 ml pereaksi arsenomolibdat, dikocok sampai endapan CuO2 larut dan ditambahkan dengan 7 ml aquadest kemudian dikocok lagi sampai homogen. Diukur absorbansi larutan tersebut pada panjang gelombang 540 nm. Ditentukan konsentrasi gula pereduksi dengan kurva kalibrasi yang telah dibuat sebelumnya.



IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Karbohidrat adalah senyawa organic yang terdiri dari unsur karbon, hydrogen dan oksigen (C,H,O). Karbohidrat banyak terdapat pada tumbuhan dan binatang yang berperan dalam structural mahluk hidup. Banyak sekali makanan yang berfungsi sebagai karbohidrat seperti nasi atau beras, singkong dan umbi – umbian. Rumus umum karbohidrat adalah Cn(H2O)m. Spektrofotometer UV VIS sering digunakan untuk keperluan penetapan kadar dan identifikasi suatu senyawa. Kadar ataupun konsentrasi dari suatu sampel dilakukan dengan melewwtkan cahaya pada sampel, dimana sebagian energi yang diserap sebanding dengan nilai konsentrasi dari sampel. Salah satu aplikasi penentuan kadar dengan menggunakan spektrofotometri UV VIS adalah penentuan kadar gula pereduksi metode Nelson Somogyi. Gula reduksi adalah gula yang memiliki kemampuan untuk mereduksi. Hal ini dikarenakan adanya gugus aldehid dan keton bebas. Senyawa – senyawa yang mengoksidasi atau bersifat reduktor adalah logam oksidator seperti Cu(II). Contoh dari gula pereduksi adalah glukosa, manosa, fruktosa, maltose, laktosa dan lainnya. Sifat pereduksi dari suatu gula ditentukan oleh adanya gugus hidroksil bebas yang reaktif. Prinsip analisanya adalah berdasarkan monosakaridanya yang memiliki kemampuan untuk mereduksi suatu senyawa. (Baedhowic, 1982). Percobaan kali ini digunakan pengendapan karbohidrat melalui penetapan kadar gula pereduksi dengan metode Nelson Somogyi. Metode Nelson Somogyi digunakan untuk mengukur kadar gula reduksi dengan menggunakan pereaksi tembaga-arsenol-moblidat. Reagen Nelson Somogyi digunakan sebagai oksidator antara kuprooksida yang akan bereaksi dengan gula pereduksi dan membentuk endapan merah bata. Pereaksi Somogyi adalah pereaksi tembaga alkali yang mengandung Na2PO4 anhidrat dengan garam K-Na-tartat. Sedangkan pereaksi Nelson adalah pereaksi yang mengandung ammonium moblidat dan H2SO4 (NaHAsO4.7H2O). Konsentrasi gula dalam sampel dapat diketahui dengan membandingkannya dengan konsentrasi larutan standar. Reaksi warna yang terbentuk akan menentukan konsentrasi gula dalam sampel dengan mengukur absorbansinya.



Absorbansi



Pada saat penambahan reagen Cu-alkalis (reagen Nelson) larutan glukosa dan sampel akan menghasilkan warna biru sesuai dengan warga reagen Nelson. Penambahan pereaksi Nelson ini bertujuan untuk membentuk endapan merah bata (Cu2O) pada larutan yang mengandung gula pereduksi setelah dipanaskan dalam penangas. Hal ini disebabkan karena terjadi reduksi antara CuSO4 oleh gugus karbonil pada gula reduksi yang telah dipanaskan. Selanjutnya setelah ditambahkan dengan arseno moblidat, endapan tersebut akan larut dan membentuk kompleks [AsMo4VMo8VIO40]7- berwarna biru kehijauan (Cu+ diubah kembali menjadi Cu2+) Oleh sebab itu, gula – gula lain non pereduksi yang ada didalam sampel tidak akan mempengaruhi reaksi yang terjadi. (Kautsar, 2011). Kupro oksida akan larut lagi menjadi biru tua yang disebabkan karena adanya oksidasi dari Mo. Intensitas warna yang terbentuk menunjukkan banyaknya gula pereduksi yang terdapat dalam contoh, hal tersebut karena konsentrasi arsenomolibdat yang tereduksi sebanding dengan konsentrasi tembaga (1) oksida (Cu2O), sedangkan konsentrasi Cu2O sebanding dengan konsentrasi gula pereduksi (Nelson, 1944). Semakin tinggi konsentrasi gula pereduksinya, maka akan semakin tinggi pula intensitas warna biru yang dihasilkan. Pada teknik spektrofotometri ini, analisis dari sejumlah mono- dan disakarida hanya dapat menggambarkan kadar gula pereduksi (Hart and Fischer, 1972). 0.5 0.45 0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0



f(x) = 0.04 x + 0.08 R² = 0.99



0



2



4



6



8



10



12



Konsentrasi (mg/100ml)



Gambar 1. Kurva kalibrasi standar glukosa



Dari hasil percobaan ini didapatkan kurva regresi kalibrasi standar dengan R 2 sebesar 0,9862 dan regresi y = 0.0357x + 0.076. Hasil ini menunjukan bahwa nilai absorbansinya belum presisi karena nilai R2 nya belum mendekati 1. Kurva kalibrasi standar ini menunjukan bahwa konsentrasi gula pereduksi berbanding lurus dengan nilai absorbansi hasil pengukuran pada spektrofotometer UV-VIS. Semakin tinggi konsentrasi gula pereduksi yang digunakan, maka semakin tinggi pula nilai absorbansi yang dihasilkan. Sampel yang digunakan pada percobaan ini memberi serapan absorbansi sebesar 0,267. Dari hasil perhitungan, diketahui konsentrasi gula pereduksi sebesar 5,35 mg/100 ml. Hasil ini sesuai dengan nilai absorbansi sampel yang berada diantara larutan standar dengan konsentrasi 4 mg/100 ml dan 6 mg/100 ml, yaitu 0.189 dan 0.301. Dari percobaan ini diketahui bahwa semakin tinggi kandungan gula pereduksinya maka akan semakin tinggi pula nilai absorbansinya.



V.



KESIMPULAN DAN SARAN



Kesimpulan



Metode Nelson-Somogyi merupakan metode pengukuran kadar gula pereduksi dengan menggunakan pereaksi tembaga-arsenol-molibdat, menghasilkan warna biru yang diukur dengan menggunakan spektrofotometri UV-Vis. Konsentrasi gula pereduksi pada percobaan ini sebesar 5,35 mg/100 mL.



Saran Penelitian selanjutnya dapat menggunakan konsentrasi yang berbeda untuk mengukur kadar gula pereduksi dengan menggunakan metode Nelson-Somogyi, warna biru yang terbentuk diukur dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis.



DAFTAR PUSTAKA Ermaiza. 2009. Pengaruh Dua Jenis Polisakarida dalam Biji Alpukat (Persea Americana mill) terhadap Kandungan Sirup Glukosa melalui Proses Hidrolisis dengan HCl 3%. Skripsi. Universitas Sumatera Utara. Medan. 46 hal. Hart, A.M.L., and Fischer, H.J., 1972. Modern Food Analysis. Journal Springler Verlag. Kautsar, H R. 2011. Kajian Hidrolisis Enzimatis Selulosa Dari Alga Merah (Euchema spinosium dan Euchema cottoni) Menggunakan Enzim Selulase Dari Aspergillus niger: Malang: Universitas Negeri Islam Malang Lestari D. D., Purwanto D. S., Kaligis S. H. M. (2013). Gambaran Kadar Glukosa Darah Puasa pada Mahasiswa Angkatan 2011 Fakultas Kedokteran Universitas Sam Ratulangi dengan Indeks Massa Tubuh.Jurnal e-Biomedik (eBM).1(2).991-996. Riyani, A. (2009). LaporanPraktikum Kimia Klinik II. Bandung: AnalisKesehatan Bandung. Sarwono. 2001. Lebah Madu. Jakarta: Agro Media Pustaka. Somogyi, M. J., 1952, Notes on Sugar Determination, Journal of Biolological Chemistry, 195: 19–23. Poedjiadi, Anna. 1994. Dasar-dasar Biokimia. Jakarta: UI-Press Nelson, N., 1944. A photometric adaptation of the Somogyi method for the determination of glucose. Journal Biol. Chem, 153(2), 375-379



LAMPIRAN Perhitungan



Absorbansi sampel 0.267 y = 0.0357 x + 0.076 0.267 = 0.0357x + 0.076 0.191 = 0.0357x x = 5.35 mg/100 ml



tabel hasil absorbansi Keterangan Blanko Standar glukosa 2 mg/100ml Standar glukosa 4 mg/100ml Standar glukosa 6 mg/100ml Standar glukosa 8 mg/100ml Standar glukosa 10 mg/100ml Sampel



Absorbansi 0.089 0.146 0.189 0.301 0.370 0.432 0.267



Pertanyaan 1. Jelaskan yang dimaksud gula pereduksi!  Gula pereduksi merupakan golongan karbohidrat yang dapat mereduksi senyawa – senyawa penerima elektron karena adanya gugus aldehida atau keton bebas. 2. Apa saja yang termasuk gula pereduksi?  Gula yang memiliki gugus keton dan aldehida bebas merupakan gula pereduksi, contoh dari gula pereduksi adalah golongan monosakarida (glukosa, fruktosa, galaktosa) , maltosa, dan laktosa. 3. Jelaskan fungsi mereaksikan sampel dengan reagen penguji metode nelson somogyi!  Pereaksi nelson somogyi merupakan pereaksi tembaga-arsenol-moblidat yang berfungsi sebagai oksidator antara kuprooksida yang akan bereaksi dengan gula pereduksi membentuk endapan merah bata. 4. Tuliskan semua reaksi yang terjadi dalam penentuan kadar gula pereduksi dengan metode Nelson Somogyi!  Reagen Cu alkalis spesifik dengan gula pereduksi menjadi Cu+ (endapan merah bata). Lalu ditambahkan arsenmolibdat, endapat larut dan membentuk kompleaks [AsMo4VMo8VIO40]7- berwarna biru kehijauan (Cu+ diubah menjadi Cu2+) 5. Dapatkah penentuan kadar gula pereduksi dengan metode Nelson Somogyi dilakukan bukan pada panjang gelombang 540 nm (misal 500 nm)? Jelaskan alasan anda!  Bisa saja, namun hasilnya tidak optimal, karena pada panjang gelombang 540 nm merupakan panjang gelombang yang dinilai memberikan serapan optimal dari kompleks berwarna antara kuprooksida gula dan arsenomolydate.