Mikhania C.E., S.Farm, M.Si, Apt SISTEMATIKA ANALISA Mikhania C.E., S.Farm, M.Si, Apt

SEPARATION PURIFICATION QUANTITATIVE ANALYSIS BASIC REACTIONS CONCEPT ANALYTICAL CHEMISTRY IDENTIFICATION SEPARATION PURIFICATION DETERMINATION QUANTITATIVE ANALYSIS QUALITATIVE ANALYSIS BASIC REACTIONS CONCEPT REDOKS KELARUTAN KESETIMBANGAN

TERMINOLOGI Teknik analisis adalah fenomena ilmiah dasar yang telah berguna untuk melengkapi informasi tentang komposisi zat Contoh : teknik analisis spektrofotometri uv-vis, spektroskopi sinar X, dsb Metode analisis adalah aplikasi secara khusus/tertentu suatu teknik analisis untuk menyelesaikan masalah analisis Contoh : analisis inframerah kopolimer styrene- acetonitrile

TERMINOLOGI (Cont.) Prosedur analisis : instruksi tertulis untuk melakukan / mengerjakan suatu metode analisis Protokol analisis adalah deskripsi yang sangat spesifik dari suatu metode analisis contoh : protokol penentuan kadar paracetamol dalam tablet Tuzalos™

KLASIFIKASI METODE ANALISIS METODE ANALISIS KLASIK Analisis kualitatif: identifikasi dengan warna, indikator, tititk didih, bau Analisis kuantitatif : masa atau volume (gravimetri, volumetri) METODE ANALISIS INSTRUMENTAL Analisis kualitatif : kromatografi, spektrofotometri Analisis kuantitatif : spektrofotometri (UV-vis, IR, massa)

ANALISA KUALITATIF ANALISA KUALITATIF SENYAWA ANORGANIK IDENTIFIKASI ANION-KATION SENYAWA ORGANIK IDENTIFIKASI GUGUS FUNGSI

SISTEMATIKA ANALISA PEMERIKSAAN PENDAHULUAN (organoleptis, kelarutan, reaksi nyala) PEMERIKSAAN REAKSI LANGSUNG TERHADAP SENYAWA ASAL (dengan penambahan NaOH dingin kemudian dipanaskan, dengan menggunakan kawat tembaga, uji Gutzeit) PEMERIKSAAN TERHADAP SISA PIJAR

1. PEMERIKSAAN PENDAHULUAN ORGANOLEPTIS Uji ini memberikan gambaran sampel menggunakan panca indera Sampel diperiksa warna, bau, rasa, bentuk (misal bentuk sediaan) Diraba dengan ujung jari (misalnya talk  halus ; alkohol  dingin)

Warna Serbuk kuning  sulfur Serbuk putih  ZnO Padatan merah  HgO, Pb3O4 Padatan merah jingga  K2Cr2O7 Padatan hijau  garam-garam nikel Larutan hijau  Ni2+ Larutan ungu  MnO4-

PEMERIKSAAN PENDAHULUAN (Cont.) KELARUTAN Larut dalam asam  senyawa basa Larut dalam basa  senyawa asam Larut dalam pelarut anorganik  senyawa anorganik Larut dalam pelarut organik  senyawa organik

Istilah kelarutan menurut USP Jumlah bagian pelarut yang dibutuhkan untuk 1 bagian zat terlarut Sangat mudah larut ≤ 1 Mudah larut 1 – 10 Larut 10 – 30 Agak sukar larut 30 – 100 Sukar larut 100 – 1000 Sangat sukar larut 1000 – 10000 Praktis tidak larut ≥10000

PEMERIKSAAN PENDAHULUAN (Cont.) REAKSI NYALA Cara : kawat tembaga dicelupkan ke dalam alkohol kemudian dipijarkan sampai alkoholnya hilang. Lalu dikenakan zat uji dan dipijar dengan api. Hasil : warna biru hijau untuk senyawa halogen, sianida, borat

Reaksi nyala juga dapat menggunakan kawat nikrom atau platina  kawat ini tidak memberikan warna bila dibakar Cara : Bersihkan kawat dengan mencelupkan pada asam hidroklorat pekat lalu panaskan pada bunsen. Ulangi prosedur sampai kawat tidak menimbulkan warna pada nyala api bunsen Jika kawat telah bersih, basahi kembali dengan asam kemudian celupkan ke dalam sedikit bubuk padatan yang telah diletakkan di atas kaca arloji Letakkan kembali kawat di atas nyala bunsen, amati warna yang terjadi

Natrium (Na) Kalium (K) Tembaga (Cu) Litium (Li) Kalsium (Ca) Antimon (Sb)

2. PEMERIKSAAN REAKSI LANGSUNG TERHADAP SENYAWA ASAL Dengan penambahan NaOH dingin kemudian dipanaskan Cara : kaca arloji diletakkan di atas beker yang berisi air. Pada kaca arloji tersebut diletakkan sampel lalu ditambahkan NaOH, kemudian tutup dengan corong, lalu panaskan hati-hati. Jaga jangan sampai larutan mengenai corong. Bagian atas corong diberi kertas lakmus lalu amati perubahan warna kertas lakmus. Jika lakmus merah berubah jadi biru berarti sampel mengandung garam ammonium (sifat : basa)

Dengan menggunakan kawat tembaga (Cu) Kawat Cu digunakan untuk penentuan Hg dan Bi. Caranya : sampel dilarutkan dalam HCl encer pada tabung reaksi lalu dicelupkan kawat Cu. Karena beda potensial dimana zat yang punya potensial tinggi akan menempel pada kawat Cu seperti Hg dan Bi akan berupa cermin perak. Untuk membedakan antara Hg dan Bi, kawat Cu yang dilapisi oleh cermin perak ini dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang mengandung kristal Iodium (I2) lalu dipanaskan. Apabila lapisan kawat Cu tersebut berubah warna merah berarti terbentuk HgI4

Uji ini digunakan untuk penentuan As, Sb, S dan P Uji Gutzeit Uji ini digunakan untuk penentuan As, Sb, S dan P Cara : ke dalam tabung reaksi yang berisi larutan zat dalam NaOH/KOH encer ditambahkan butiran Zn. Lalu ditambah HCl pekat dan ditutup kapas yang dibasahi dengan larutan timbal asetat, di atasnya ditutup kertas saring yang dibasahi larutan AgNO3. Bila kapas timbal asetat menjadi hitam berarti ada S karena terbentuk PbS. Bila kertas saring AgNO3 menjadi berbintik hitam berarti ada As dan Sb. Sb = stibium (antimon) As = Arsen Au = emas

3. PEMERIKSAAN TERHADAP SISA PIJAR Dari sisa pijar dapat ditentukan kation-kation dengan melarutkannya terlebih dahulu secara berturut-turut sebagai berikut : Larutkan dalam air dan dipanaskan jika sisa pijar tsb larut berarti ion logam alkali dan alkali tanah Sisa yang tidak larut kemudian dilarutkan dalam asam cuka encer panas jika larut berarti mengandung kation Li, Sr, Ba, Mg, Zn, Ca dan Cu. Sisa yg tidak larut dalam asam cuka encer kemudian dilarutkan dalam HNO3  jika larut berarti mengandung ion Al, Bi, Fe Sisa yang tdk larut dalam HNO3 kemudian dilarutkan dalam HCl panas  jika larut berarti mengandung ion Au, Sb

INSTRUMENTASI ANALISA KUALITATIF Teknik analisis yang dapat digunakan : Kromatografi  TLC (Thin Layer Chromatography), HPLC (High Performance Liquid Chromatography) Spektrofotometri  UV-Vis, Atomic Absorbtion Sperctrophotometry, Infra Red

KROMATOGRAFI Prinsip kromatografi adalah pemisahan campuran menjadi komponen-komponennya berdasarkan perbedaan kecepatan merambat antara partikel-partikel zat yang bercampur pada medium tertentu Semua kromatografi memiliki fase diam dan fase gerak. Fase gerak mengalir melewati fase diam dan membawa komponen2 yg terdapat dalam campuran Komponen yang berbeda bergerak pada laju yg berbeda pula

Thin Layer Cromatography (TLC) TLC sering disebut KLT (Kromatografi Lapis Tipis) fase diam : berupa serbuk halus yang berfungsi sebagai permukaan penyerap (plat KLT). Contoh fase diam : silica gel , alumina, kiselgur, selulosa Fase gerak : campuran pelarut pengembang (polar-semipolar-nonpolar) Komponen yang berbeda dari campuran akan bergerak pada kecepatan berbeda dan akan tampak sebagai perbedaan bercak

Kelebihan KLT Proses pemisahan senyawa relatif cepat Cara deteksinya mudah (disemprot, dihitung nilai Retention Factor) Bisa menganalis beberapa sampel dalam waktu yg bersamaan Kekurangan KLT Komposisi pelarut sangat berpengaruh terhadap nilai Rf sehingga chamber yang digunakan harus benar2 berfungsi dengan baik dan perlu ketelitian tinggi dalam pembuatan eluen

Thin Layer Cromatography (TLC) Komponen alat Chamber : wadah tertutup untuk menampung fase gerak (eluen), meletakkan fase diam dan media untuk memberikan kondisi berlangsungnya proses kromatografi(memberikan kondisi jenuh dan mencegah menguapnya pelarut) Plat KLT Mikropipet untuk menotolkan larutan uji

Indikator analisa kualitatif Indikator analisa kualitatif pada KLT adalah nilai Rf (Retention Factor) Nilai Rf sampel dapat dihitung, dibandingkan dengan nilai Rf pembanding (standar) atau menggunakan reagen penampak noda Pada kondisi yg sama, nilai Rf suatu zat akan selalu sama. Jika terdapat perubahan (suhu, komposisi pelarut) nilai tsb berubah.

Menggunakan senyawa pembanding Senyawa pembanding ditotolkan bersebelahan dengan sampel Tidak diperhitungkan nilai Rf karena bercak dibandingkan dengan bercak senyawa pembanding

SPEKTROFOTOMETRI Spektrofotometri merupakan salah satu teknik analisa yg digunakan untuk menentukan komposisi suatu sampel baik secara kualitatif ataupun kuantitatif. Prinsip : adanya interaksi antara materi dengan cahaya (radiasi elektromagnetik) menyebabkan atom/ molekul tereksitasi. Cahaya dapat berupa cahaya UV, visibel dan infra merah. Materi dapat berupa atom dan molekul.

Spektrofotometer UV-Vis Spektrofotometer IR

Proses Absorbsi Cahaya pada Spektrofotometri Ketika cahaya dengan berbagai panjang gelombang (cahaya polikromatis) mengenai suatu zat, maka cahaya dengan panjang gelombang tertentu saja yg diserap. Hal yang memegang peran penting adalah elektron valensi dari setiap atom yang ada. Elektron yg dimiliki oleh suatu molekul dapat berpindah (eksitasi), berputar (rotasi) dan bergetar (vibrasi) jika dikenai suatu energi

Proses Absorbsi Cahaya pada Spektrofotometri (Cont.) Jika zat menyerap cahaya tampak dan UV  elektron tereksitasi Jika zat menyerap cahaya IR  elektron bergetar (vibrasi) Jika zat menyerap cahaya dengan energi rendah misal pada gelombang radio elektron berputar (rotasi)

KOMPONEN ALAT

Sumber sinar polikromatis Sumber sinar polikromatis yang digunakan adalah sinar dengan berbagai panjang gelombang.UV lampu deuterium; Vis  lampu tungsten; IR  lampu pada panjang gelombang IR

Monokromator Fungsi : penyeleksi panjang gelombang  mengubah cahaya polikromatis menjadi monokromatis Monokromator yg banyak digunakan adalah lensa prisma

Sel sampel Fungsi : tempat meletakkan sampel Spektro UV, Vis dan UV-Vis menggunakan kuvet sebagai tempat sampel. Kuvet terbuat dari kuarsa atau gelas, namun kuvet kuarsa yg terbuat dari silika memiliki kualitas yg lebih baik. Kuvet plastik hanya digunakan untuk pemeriksaaan pada panjang gelombang visibel, karena dapat menyerap sinar UV Spektrofotometri IR , untuk sampel cair dan padat (dalam bentuk pasta) biasanya dioleskan pada lempeng natrium klorida. Untuk sampel padat bukan pasta sampel dicampur dengan kristal KBr dan digerus kemudian dikempa hinga menjadi kepingan yg jernih.

Detektor Detektor berfungsi menangkap cahaya yg diteruskan dari sampel dan mengubahnya menjadi arus listrik Read Out Read out merupakan suatu sistem baca yg menangkap besarnya isyarat elektrik yg berasal dari detektor  komputer

INDIKATOR ANALISA KUALITATIF

Spektrofotometri IR  daerah sidik jari (finger print)

Hal yg penting dalam HPLC adalah proses pemisahan (separasi) dan proses identifikasi Fase diam disebut kolom, fase gerak disebut eluen Contoh kolom : kolom C18, kolom Zorbax carbohydrat (Agilent) Keberhasilan proses separasi dipengaruhi pemilihan jenis kolom dan eluen

High Performance Liquid Chromatography (HPLC) HPLC dikenal dengan nama Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT) HPLC adalah perkembangan dari kromatografi kolom HPLC dapat digunakan untuk analisa kualitatif dan kuantitatif

Komponen Alat Wadah fase gerak Pump  sebagai penghasil tekanan yg mendorong fase gerak bergerak lebih cepat melewati fase diam Injektor  tempat untuk mengatur /menginjeksikan sampel Kolom  sebagai fase diam tempat terjadinya pemisahan komponen sampel Detektor  pendeteksi substansi yg melewati kolom Read out  adalah sistem baca yg menangkap signal yg berasal dari detektor sehingga kromatogram dapat ditampilkan Wadah waste  tempat buangan fase gerak

Indikator analisa kualitatif Indikator analisa kualitatif pada HPLC adalah waktu retensi /retention time (RT) dan spektrum kromatogram RT adalah waktu yg dibutuhkan oleh senyawa untuk bergerak melalui kolom menuju detektor Waktu retensi diukur berdasarkan waktu dimana sampel diinjeksikan sampai menunjukkan ketinggian puncak maksimum Senyawa berbeda memiliki waktu retensi dan spektrum berbeda