UV-Vis Spektrofotometry

Ultraviolet & Visible Absorption Spectrophotometry

I. TUJUAN

1. Menentukan kadar parasetamol pada tablet
2. Menentukan absorptivitas molar parasetamol
3. Menentukan PK In bromtimol biru
4. Menentukan panjang gelombang isobestik bromtimol biru

II. TEORI DASAR

Absorpsi spektrofotometri UV-Vis adalah istilah yang digunakan ketika radiasi ultraviolet dan cahaya tampak diabsorpsi oleh molekul yang diukur. Alatnya disebut UV-Vis spektrofotometer.

Metode ini dapat digunakan untuk analisis kuantitatif senyawa organik tertentu. Pada percobaan ini akan dilakukan pengukuran kadar parasetamol dalam tablet, akan ditentukan apakah kadar yang tertera pada label/etiket memang benar. Selain kadar parasetamol, pada percobaan ini juga akan ditentukan absorptivitas molar parasetamol. Absorptivitas molar adalah absorptivitas atau kemampuan mengabsorpsi satu mol suatu zat terhadap radiasi yang diberikan. Dalam hal ini persamaan yang digunakan adalah persamaan lambert-Beer, yaitu

A = a.b.c

Karena absorptivitas yang dicari adalah absorptivitas molar, maka persamaan menjadi

A = ε.b.c

Dengan A = absorbansi

ε = absorptivitas molar (mol-1cm-1)

b = tebal kuvet (cm)

c = konsentrasi larutan (mol L-1)

Titik isobestik adalah titik dimana absorbansi molar yang terukur dari suatu senyawa adalah sama pada satu panjang gelombang, tidak terpengaruh oleh konsentrasi dan pH larutan. Titik isobestik ini digunakan untuk mengukur absorbansi suatu senyawa yang absorbansinya berubah-ubah tergantung pH pada titik selain titik isobestik.

HIn –> H+ + In –

Dari percobaan ini juga dapat diperoleh nilai pK In. Nilai absortivitas indikator asam-basa ini sangat tergantung pada pH. Dalam suasana asam (pH rendah) indikator akan dalam bentuk HIn. Sedangkan dalam kondisi basa (pH tinggi) indikator akan dalam bentuk In -. Bila log [In-]/[HIn] dan pH dibuat kurva dan diregresikan, maka akan didapat persamaan kurva regresi

y = Bx + A

Dengan y = log [In-]/[HIn]

Dan x = pH

Maka pK In dapat ditentukan ketika log [In-]/[HIn] = 0, dimana pK In = pH

III. ALAT & BAHAN

•  Spektrofotometer UV-Vis + kuvet
• Labu takar 10ml, 25 ml dan 50 ml
• Tablet parasetamol
• 0,1 N dan 3 M NaOH
• Mortar
• Labu Erlenmeyer
• pH meter
• larutan bromtimol biru

• larutan H2PO4
• larutan HPO42-
• Aquadest
• Pipet ukur

IV. CARA KERJA

1. Penentuan kadar Parasetamol & Absorptivitas molar parasetamol

Dibuat pelarut standar dan sampel berupa NaOH 0,1 N. kemudian dibuat larutan stok parasetamol dengan melarutkan 25 mg parasetamol pada NaOH 0,1 N pada labu 25 ml (C=1mg/ml). dibuat larutan standar dengan konsentrasi 2,4,6,8 dan 10 ug/ml. dibuat sampel dengan mengekstraksi 20 mg parasetamol yang telah digerus dengan NaOH 0,1 N sebanyak 3 kali pada labu 50 ml, kemudian add hingga 50 ml. Lalu dibuat larutan parasetamol yang telah diencerkan menjadi 6 ug.

Pengukuran dengan spektrofotometer UV-Vis untuk parasetamol dilakukan dengan lampu UV dengan blanko adalah 0,1 N NaOH. Pertama-tama diukur dulu panjang gelombang yang memberikan absorbansi maksimum. Baru kemudian diukur satu-persatu absorbansi dari setiap konsentrasi parsetamol pada panjang gelombang maksimum tersebut

2. Penentuan titik isobestik & pK In Bromtimol biru

Larutan Brom timol biru dimasukkan ke dalam labu takar masing 2 ml kemudian ditambahkan larutan sesuai prosedur

Kemudian add dengan aquadest hingga 50 ml lalu diukur pH-nya dengan pH meter.

Pengukuran dilakukan dengan lampu visibel. Dengan metode wavelength scan prosedur. Metode ini dilakukan untuk ketujuh sampel dan dari metode ini didapat titik isobestik dan juga sudah dapat dilihat data absorbansinya. Data yang diperoleh kemudian diolah dan ditentuka pK In dari bromtimol biru.

V. DATA PENGAMATAN

1. Penentuan kadar parasetamol & Absorptivitas molar parasetamol

• Kadar parasetamol dalam tablet 500mg

• Digunakan sinar UV pada panjang gelombang 200-400 nm

• Pengukuran λ max untuk parasetamol : 256 nm

• Data untuk Kurva standar

Absorbansi Konsentrasi larutan

0,1497 2

0,3302 4

0,4654 6

0,6207 8

0,8135 10

• Absorbansi Sampel : 0,7741

• Larutan dibuat dengan melarutkan 20 mg serbuk yang digerus dari tablet, dilarutkan dalam dalam NaOH 50 ml. Kemudian larutan diencerkan menjadi 6 ug dengan volume 10 ml.

2. Penentuan titik Isobestik & pK In Bromtimol biru

No tabung pH Absorbansi pada panjang gelombang 432 nm Absorbansi pada panjang gelombang 615 nm

1 4,82 0,29393 0,00681

2 6,44 0,27624 0,07913

3 6,79 0,23168 0,14480

4 7,14 0,20796 0,25328

5 7,92 0,12365 0,49234

6 8,20 0,09761 0,56068

7 11,6 0,06087 0,6842

• Titik isobestik : 498 nm

• pada pengukuran larutan paling asam panjang gelombang maksimumnya adalah 432 nm dengan absorbansi 0,29393

• pada pengukuran larutan paling basa, panjang gelombang maksimumnya adalah 615 nm dengan absorbansi 0,6842

VI. PENGOLAHAN DATA

1. Penentuan kadar parasetamol & Absorptivitas molar parasetamol

Kadar parasetamol

Untuk menentukan kadar parasetamol maka harus dibuat dulu kurva persamaan regresi dari standar. Kemudian data absorbansi sampel dimasukkan dalam persamaan sehingga diperoleh kadar parasetamol dalam sampel.

Berikut kurva standar parasetamol

Absorbansi dari sampel adalah 0,7741 maka

y=0,1618x-0,0095

0,7741=0,1618x-0,0095

0,1618x = 0,7741+0,0095

0,1618x = 0,7836

X=4,843 ug/ml

Volume 10 ml, maka massa parasetamol 48,43 ug

Saat pembuatan sampel jumlah serbuk yang diambil hanya 20mg, maka faktor perkalian 1 = 1000/20 = 50

20 mg dilarutkan dalam 50 ml, dari volume tertentu diencerkan menjadi 10 ml dengan konsentrasi 6 ug/ml. Volume yang dimabil untuk diencerkan :

V1 x M1 = V2 x M2

V1 x 20.000/50 = 10 x 6

V1 x 400 = 60

V1 = 0,15

Pada percobaan V1 yang diambil adalah 0,3 ml karena kesalahan perhitungan, berarti konsentrasi sampel parasetamol yang diukur adalah 12 ug/ml

Dari 50 ml diambil 0,3 ml, maka faktor pengenceran adalah = 166,7

Maka kadar parasetamol dalam tablet = 48,43 ug x 50 x 166,7= 403.664,05 ug = 403, 7 mg (kadar dalam etiket : 500 mg)

Absorptivitas molar Parasetamol

A = ε. b. c; MR parasetamol = 151, 61

Persamaan y=0,1618x-0,0095

1 M parasetamol = 1 mol parasetamol/L = 1x 151,61 g/L

= 0,151 ug/ml

Maka y = 0,1618 . 0,151 – 0,0095

= 0,014932

y = absorbansi = 0,014932

A = ε. b. c

0,014932 = ε. 1. 0,151 ug/ml

ε = 0,99 mol-1cm-1

2. Penentuan titik Isobestik dan PK In bromtimol biru

Titik isobestik

Dari Spektrofotometer sudah dapat dilihat bahwa titik isobestik parasetamol adalah pada panjang gelombang 498 nm

PK In Bromtimol biru

– Digunakan data pada λ = 615 nm

• Labu 1 pada suasana asam indicator berada pada bentuk HIn sehingga absorbansi yang terukur adalah absorbansi HIn, dinyatakan dengan Aa. Aa bromtimol hasil percobaan = 0,00681

• Labu 7 pada suasana basa indicator berada pada bentuk I- sehingga absorbansi yang terukur adalah absorbansi dari In-, dinyatakan dengan Ab. Ab bomtimol hasil percobaan = 0,6842

• labu 2 : [In-]/[HIn] = A-Aa/Ab-A

= 0,07913-0,00681/0,6842-0,07913

= 0,07232/0,60507

= 0,11952

Maka log [In-]/[HIn] = -0,9225

• labu 3 : [In-]/[HIn] = A-Aa/Ab-A

= 0,14480-0,00681/0,6842-0,14480

= 0,13799/0,5394

= 0,2558

Maka log [In-]/[HIn] = -0,592

• labu 4 : [In-]/[HIn] = A-Aa/Ab-A

= 0,25328-0,00681/0,6842-0,25328

= 0,24647/0,43092

= 0,57196

Maka log [In-]/[HIn] = -0,2426

• labu 5 : [In-]/[HIn] = A-Aa/Ab-A

= 0,49234-0,00681/0,6842-0,49234

= 0,48553/0,19186

= 2,5306

Maka log [In-]/[HIn] = 0,403

• labu 6 : [In-]/[HIn] = A-Aa/Ab-A

=0,56068-0,00681/0,6842-0,56068

= 0,55387/0,12352

= 4,484

Maka log [In-]/[HIn] = 0.65167

Untuk mengetahui PK In maka harus dibuat dulu kurva persamaan regresi log [In-]/[HIn] vs pH. Kemudian dari persamaan regresinya dapat diperoleh PK In yaitu di titik dimana log [In-]/[HIn] = 0

Berikut kurva log [In-]/[HIn] vs pH

Persamaan regresi : y = 0,8871x – 6,6144

Log [In-/HIn] = 0,8871 pH – 6,6144

Dari persamaan

pH = pKa – log [HIn] / [In-]

pH – pKa = log [In-]/[HIn]

jadi pada saat log [In-]/[HIn] = 0 maka pH = pKa

Log [In-/HIn] = 0,8871 pH – 6,6144

0 = 0,8871 pH – 6,6144

0,8871 pH = 6,6144

pH = 7,456

maka pK In = 7,456

VII. PEMBAHASAN

Spektrofotometer adalah alat yang dapat digunakan untuk mengukur absorbansi dari suatu sampel. Berikut diagram dari spektrofotometer UV-Vis untuk double beam

Sedangkan untuk single beam tentu lebih sederhana. Perbedaan antara single beam dan double beam adalah pada double ada dua tempat kuvet, kuvet pertama untuk blanko sedangkan kuvet kedua untuk sampel sehingga tidak perlu dilakukan pengukuran blanko terlebih dahulu sebelum pengukuran sampel karena blanko dan sampel dapat diukur bersama. Berikut diagram dari spektrofotometer UV-Vis single beam

Kadar parasetamol hasil perhitungan adalah 403, 7 mg, berbeda 96,3 mg dari kadar dalam etiket yang 500 mg. Hal ini dapat terjadi karena kekurangtelitian pada saat proses pengenceran. Selain itu jika memang proses yang dilakukan dalam percobaan semuanya telah benar maka dapat juga berarti bahwa tablet hasil produksi memang tidak mengandung parasetamol dengan dosis yang sesuai.

Absorptivitas molar parasetamol ε = 0,99 mol-1cm-1 . Data absorptivitas molar merupaka data yang bisa digunakan sebagai karakterisasi dari suatu senyawa. Data ini berarti juga bisa digunakan untuk identifikasi kualitatif karena tentu jika senyawa itu sama maka absorptivitas molarnya juga sama. Perbedaan dengan literature lebih disebabkan kekurangtelitian pada saat pengenceran sampel dan standar.

Untuk penentuan titik isobestik dari bromtimol biru didapat data bahwa titik isobestiknya adalah pada panjang gelombang 498 nm. Data ini langsung didapat dari spektrofotometer yaitu terlihat pada titik dimana seluruh grafik berpotongan pada titik tersebut. Untuk penentuan pK In hasil yang diperoleh adalah pK In = 7,456. Hasil ini sedikit menyimpang dari data dalam literature yaitu 7,1. Hal ini dapat disebabkan karena adanya kontaminan atau kekurangtelitian pada saat penambahan larutan-larutan yang digunakan.

VIII. KESIMPULAN

1. Kadar parasetamol dalam 1 gram tablet yang dianalisis dalam percobaan adalah 403, 7 mg

2. Absorptivitas molar parasetamol ε hasil percobaan adalah 0,99 mol-1cm-1

3. Titik isobestik dari bromtimol biru adalah pada panjang gelombang 498 nm

4. pK In bromtimol biru adalah 7,456

IX. DAFTAR PUSTAKA

Blaschke,Gottfried, Roth, Hermann J.1998. Analisis Farmasi edisi kedua. Yogyakarta: Gajahmada University Press. hal.367-373.

Fessenden & Fessenden. 1982 . Kimia Organik edisi kedua. Jakarta: Erlangga. hal.436-437.

Kosasih, Satiadarma, et al. 2004. Asas Pengembangan Prosedur Analisis edisi pertama. Jakarta: Erlangga. hal.87-97.

http://en.wikipedia.org, diakses pada tanggal 10 Maret 2010 pukul 18.15

Lampiran

1. Profil Fisikokimia Parasetamol

Parasetamol

1) Nama lain : Asetaminofen

2) Nama kimia : 4’-hidroksiasetanilida

3) Struktur molekul :

4) Rumus molekul : C8H9NO2

5) Berat molekul : 151,61

6) Bentuk : serbuk hablur

7) Warna : putih

8) Rasa : sedikit pahit

9) Bau : tidak berbau

10) Kelarutan : larut 1:70 dalam air dingin, 1:20 dalam air mendidih, 1:7 dalam etanol, 1:13 dalam aseton, 1:40 dalam gliserol, 1:9 dalam dalam propilen glikol. Larut dalam metanol, dimetilformamida, etil diklorida, etil asetat, dan dalam larutan alkali hidroksida.

11) Titik leleh : 168-172oC

12) pH : 5,3-6,5

13) Stabilitas : Laju penguraian parasetamol dalam larutan bervariasi tergantung pada pH dan temperatur. Parasetamol dapat dihidrolisis oleh katalis asam maupun katalis basa, dan merupakan hal yang utama yang berkenaan dengan parasetamol, ion hidrogen dan konsentrasi ion hidroksida. Laju penguraian parasetamol secara langsung tergantung pada konsentrasi parasetamol dan tidak dipengaruhi kekuatan ion. Pada rentang pH 2 – 9 energi aktivasi penguraian parasetamol 73,22 kJ/mol dan reaksi hidrolisis minimum pada pH 5-7.

Pada suhu 25oC waktu paruh parasetamol adalah

pH 2 5 6 9

Waktu paruh (tahun) 0,73 19,8 21,8 2,28

Dalam bentuk larutan, parasetamol harus terlindung dari cahaya dan pada bentuk kering stabil pada suhu hingga 45oC. Jika produk hidrolisis parasetamol, yaitu p-aminofenol hadir sebagai kontaminan sebagai akibat penyimpanan pada lingkungan lembab, maka dapat didegradasi melalui proses oksidasi menjadi kuinonimin yang berwarna pink, coklat dan hitam. Parasetamol relatif stabil terhadap oksidasi.

(FI IV : 649)

2. Fungsi Farmakologi Parasetamol

Berfungsi sebagai analgesik (dengan menghambat sintesis prostaglandin pada sistem saraf pusat dan melalui aksi perifer dengan memblok impuls rasa sakit) dan antipiretik (bekerja terpusat pada pusat pengaturan suhu di hipotalamus, menyebabkan vasodilatasi perifer).