Transcript Spektro UV Vis 2

JURUSAN FARMASI FKIK
UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
Oleh : Hendri Wasito, S. Farm., Apt.
Cahaya (sinar) dengan tenaga
radian P0 menabrak permukaan
pertama sampel dengan
Perm ukaan
ketebalan = b cm
ke dua
Perm ukaan
pertam a
Po
R1
Pa
Pb
R2
b
Harris, 1987
P
Cahaya (sinar) dengan tenaga
radian P0 menabrak permukaan
pertama sampel dengan
ketebalan = b cm
Tenaga radian P
ditransmisikan (diteruskan)
Tenaga radian R2
dipantulkan

Sinar datang dari medium 1 (udara indeks bias 1,00)
tegak lurus mengenai medium 2 yaitu permukaan
Quartz (indeks bias 1,46). Berapa fraksi sinar yang
diteruskan ?
 n1  n 2 

R 
 

Po
n

n
2 
 1
Pr
T 
P
Po

2
2
 1 , 00  1 , 46 
 
  0 , 035
 1 , 00  1 , 46 
1 R
1 R

1  0 , 0350
1  0 , 0350
 0 , 93
Jadi Quartz mentransmisikan 93 % dan
memantulkan 7 % tenaga sina datang
Ditransmisikan
Diserap
Dipantulkan
Dihamburkan
Apabila sampel tidak
menyerap cahaya,
proses yang terjadi
hanyalah :
- pemantulan
- transmisi (diteruskan)
Sumber lampu
• lampu deuterium untuk UV (190 -350
nm), lampu halogen kuarsa / tungsten
untuk Visibel (350 – 900nm).
Monokromator
• Untuk mendispersikan sinar ke
komponen panjang gelombang yang
selanjutnya dipilih oleh celah (slit).
Optik
• Untuk memecah sumber sinar pada
spektrofotometer berkas ganda
(doubel beam)
Detektor
• Penangkap sinar yang ditransmisikan
untuk selanjutnya diolah oleh
amplifier .
Penyerapan (absorbsi) sinar UV dan Visibel pada umumnya
dihasilkan oleh eksitasi elektron-elektron ikatan.
Jenis penyerapan energi UV dan Visibel :
Penyerapan oleh
transisi elektron
ikatan dan
elektron anti
ikatan
Penyerapan oleh
transsi elektron d
dan f dari molekul
kompleks
Penyerapan oleh
perpindahan
muatan
Semua molekul organik mampu
menyerap REM karena memiliki
elektron valensi yang dapat
dieksitasikan ke tingkat energi
ya ng lebih tinggi.
Penyerapan radiasi UV dan
Visibel dibatasi oleh
Elektron yang terlibat : sejumlah gugus fungsional
elektron sigma, elektron tertentu (kromofor) yang
phi, dan elektron bukan mengandung elektron
ikatan.
valensi dengan tingkat
energi eksitasi yang
rendah.
------------------- σ*
------------------- π *
------------------- n
------------------- π
------------------- σ
Transisi sigma – sigma star
(σ – σ*)
Diagram tingkat
energi elektronik
Transisi phi – phi star
(π - π*)
Transisi n – sigma star
(n - σ*)
Transisi n – phi star
(n – π*)
Energi yang diperlukan sesuai energi sinar pada
frekuensi yang terletak pada UV vakum (< 180 nm)
Kurang begitu bermanfaat untuk analisis dengan
spektrofotometri UV-Vis
Contoh :
Metana dengan ikatan
Etana, dengan ikatan
(–C-H)  λ (125 nm)
(C-C)  λ (135 nm)
Terjadi pada senyawa organik jenuh yang
mengandung atom-atom dengan elektron bukan
ikatan (e- n) seperti pada sekitar atom N, O, S, dan
halogen.
Sinar yang diserap sekitar λ 150 – 250 nm
Nilai absorbtivitas molar (ε) 100 – 3000
liter/cm.mol
Pengaruh pelarut lebih polar akan menggeser λ ke
lebih pendek (pergeseran biru / Hypsocromic shift)
Molekul tersebut harus memiliki gugus
fungsional yang tidak jenuh sehingga
ikatan rangkap dalam gugus tersebut
dapat memberikan orbital phi yang
diperlukan.
Transisi ini paling cocok untuk
analisis (λ 200 – 700 nm) dan dapat
diaplikasikan pada spektrofotometer
UV-Vis.
Pelarut dapat mempengaruhi transisi karena berkaitan
dengan perbedaan mensolvasi pelarut pada keadaan
dasar dengan keadaan tereksitasi.
(n – π*)
(π - π*)
Nilai ε (10 – 100
Nilai ε (1000 – 10.oo0
liter/cm.mol)
liter/cm.mol)
Biasanya, pelarut polar
Biasanya, pelarut polar
menyebabkan pergeseran menyebabkan pergeseran
biru (hypsochromic schif) merah (bathocromic shif)
Pengaruh pelarut pada pergeseran n  π*
pelarut
air
metanol
etanol
kloroform
heksana
Λ (nm)
264,5
270
272
277
279
Transisi π - π*
(bathrocromic shift)
E
Non polar
polar
Transisi n – π* E
(hipsocromic shift)
Non polar
polar
O
C
O
NH
H3C-H2C
_
C
C
C
N
O
O
C
NH
C
C
C
NH
H3C-H2C
pH 9,2
O
PHENOBARBITAL SPECTRUM
O
Kromofor merupakan semua gugus atau
atom dalam senyawa organik yang
mampu menyerap sinar UV dan Visibel.
Contoh kromofor : C6H13CH=CH2,
CH3N=NCH3, CH3NO2, C2H5ONO2, dsb.
Auksokrom merupakan gugus fungsional
yang memiliki elektron bebas (-OH, -O, NH2, dan –OCH3) yang emberikan transisi
n  π*.
Terikatnya auksokrm pada gugus
kromofor mengakibatkan batokromic shift
disertai efek hiperkromic.
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.

OH OH OH
C H 2 -C H -C H -C H -C H 2 O H
H 3C
N
N
O
NH
H 3C
N
RIBOFLAFIN
O
Kebanyakan ion-ion logam transisi menyerap
di daerah UV dan Visibel.
Absorbsi ion lantanida dan aktinida dihasilkan
oleh transisi elektronik elektron 4f dan 5f
dengan pita serapan anorganik lebih sempit
dan karakteristik tertentu.
Absorbsi logam gol. transisi pertama dan
kedua dihasilkan oleh transisi elektron 3d dan
4d dengan pita serapan yang seringkali
melebar dan dipengaruhi faktor lingkungan.
Absorbsifitas molar sangat besar (ε > 10.000
liter/cm.mol).
Contoh : senyawa kompleks beberapa ion
anorganik sepert kompleks Fe(III)SCN, Fe(III)fenolik, Fe(II)-fenantrolin.
Kompleks harus memiliki sifat donor elektron dan
komponen lainnya sebagai akseptor elektron.
Kecendrungan perpindaan elektron meningkat 
energi radiasi yang dibutuhkan kecil  λ panjang


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.
P / Po
1
0,1
0,01
%T
100
10
1
A
0
1
2





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
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).
 P0 

   logT
log
10  P 


() 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


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
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 ?
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
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 ?

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.

Syarat pereaksi :
Reaksinya selektif dan sensitif
Reaksinya cepat, kuantitatif, dan reprodusiel
Hasil reaksi stabil dalam jangka waktu yang lama
Ditentukan dengan mengukur hubungan antara waktu
pengukuran dengan absorbansi larutan.
 Pengukuran senyawa harus dilakukan pada saat waktu
operasionalnya.



Panjang elombang
yang digunakan
adalah λmax.
Alasan :
 Kepekaan maksimal
 Hukum Lambert-
Beer terpenuhi
 Kesalahan akan kecil
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 %




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.

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 !
HATUR NUHUN
PISAN ......
Jangan lupa
untuk membaca
literatur lainnya
baik dari buku
maupun internet
serta banyak
latihan soal ...
Kita BISA karena
BIASA ...