Pengembangan Metode TINJAUAN PUSTAKA

8

2.2 Pengembangan Metode

Pengembangan metode analisis biasanya didasarkan pada literatur yang sudah ada menggunakan instrumen yang sama atau hampir sama. Pengembangan metode biasanya membutuhkan pemilihan syarat-syarat metode tertentu Gandjar dan Rohman, 2012. Menurut Gandjar dan Rohman 2012, ada beberapa alasan untuk mengembangkan suatu metode analisis baru, yaitu: a. Tidak ada metode yang sesuai untuk analit tertentu dalam matriks sampel tertentu b. Metode yang ada terlalu banyak menimbulkan kesalahan atau metode yang sudah ada tidak reliabel presisi dan akurasinya rendah c. Metode yang sudah ada terlalu mahal, membutuhkan waktu banyak, membutuhkan banyak energi, atau tidak dapat diotomatisasikan d. Metode yang telah ada tidak memberikan sensitifitas atau spesifisitas yang mencukupi pada sampel yang dituju e. Instrumentasi dan teknik yang lebih baru memberikan kesempatan untuk meningkatkan kinerja metode tersebut, yang meliputi peningkatan identifikasi analit, peningkatan batas deteksi, serta akurasi dan presisi yang lebih besar f. Ada suatu kebutuhan untuk mengembangkan metode alternatif baik untuk alasan legal atau alasan saintifik. 2.3 Spektrofotometri Ultraviolet-Visibel UV-Vis 2.3.1 Pengertian Spektrofotometri Ultraviolet-Visibel Spekrofotometri ultraviolet-visibel merupakan salah satu teknik analisis spektrofotometri yang menggunakan sumber radiasi elektromagnetik sinar Universitas Sumatera Utara 9 ultraviolet dan sinar tampak dengan memakai instrumen spektrofotometer Rohman, 2007. Spektrofotometer digunakan untuk mengukur energi secara relatif jika energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan, atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang Khopkar, 1985. Sinar ultraviolet memiliki panjang gelombang antara 200-400 nm, sedangkan sinar tampak memiliki panjang gelombang antara 400-800 nm Moffat, dkk., 2005.

2.3.2 Komponen Spektrofotometer Ultraviolet-Visibel

Spektrofotometer adalah alat untuk mengukur transmitan atau serapan suatu sampel sebagai fungsi panjang gelombang. Spektrofotometer merupakan penggabungan dari dua fungsi alat yang terdiri dari spektrometer yang menghasilkan sinar dari spektrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer sebagai alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau yang diabsorpsi Rohman, 2007; Satiadarma, dkk., 2004. Biasanya spektrofotometer telah mempunyai software untuk mengolah data yang dapat dioperasikan melalui komputer yang telah terhubung dengan spektrofotometer Moffat, dkk., 2011. Diagram spektrofotometer ultraviolet-visibel dapat dilihat pada Gambar 2.5. Gambar 2.5 Diagram Spektrofotometer Ultraviolet-Visibel Owen, 1996 Universitas Sumatera Utara 10 Menurut Satiadarma, dkk., 2004 dan Rohman 2007, komponen spektrofotometer UV-Vis adalah sebagai berikut: a. Sumber-sumber lampu: lampu deuterium digunakan untuk daerah UV pada panjang gelombang dari 200-400 nm, sementara lampu halogen kuarsa atau lampu tungsten digunakan untuk daerah visibel pada panjang gelombang antara 400-800 nm. b. Monokromator: digunakan untuk memperoleh sumber sinar yang monokromatis. c. Optik-optik: dapat didesain untuk memecah sumber sinar melewati dua kompartemen. d. Detektor: digunakan sebagai alat yang menerima sinyal dalam bentuk radiasi elektromagnetik, mengubah, dan meneruskannya dalam bentuk sinyal listrik ke rangkaian sistem penguat elektronika.

2.3.3 Proses Penyerapan Radiasi pada Spektrofotometer Ultraviolet-Visibel

Radiasi di daerah ultraviolet atau visibel diserap melalui eksitasi elektron yang terlibat dalam ikatan antara atom-atom pembentuk molekul Rohman, 2007; Watson, 2005. Jika suatu berkas radiasi dikenakan pada larutan sampel maka intensitas sinar radiasi yang diteruskan dapat diukur besarnya. Radiasi yang diserap oleh cuplikan ditentukan dengan membandingkan intensitas sinar yang diteruskan dengan intensitas sinar yang diserap jika tidak ada zat penyerap lainnya. Serapan dapat terjadi jika radiasi yang mengenai larutan sampel memiliki energi yang sama dengan energi yang dibutuhkan untuk menyebabkan perubahan energi. Kekuatan radiasi juga mengalami penurunan dengan adanya Universitas Sumatera Utara 11 penghamburan dan pemantulan cahaya, akan tetapi penurunan hal ini sangat kecil dibandingkan dengan proses penyerapan Rohman, 2007. Sinar ultraviolet dan sinar tampak visibel memberikan energi yang cukup untuk terjadinya transisi elektron Rohman, 2007. Elektron yang energinya tertinggi dalam molekul, berada dalam tingkat energi elektron dasar, terdapat dalam orbital δ, π, atau n, masing-masing mempunyai keadaan tereksitasi sesuai dengan energi elektron terendah. Transisi elektron yang terkait dengan absorbsi radiasi ultraviolet dan sinar tampak adalah δ →δ, n→δ, n→π, dan π→π Satiadarma, dkk., 2004. Penyerapan radiasi ultraviolet dan sinar tampak dibatasi oleh sejumlah gugus fungsional yang disebut dengan kromofor yang mengandung elektron valensi dengan tingkat energi eksitasi yang relatif rendah. Elektron yang terlibat pada penyerapan radiasi ultraviolet dan visibel ini ada tiga, yaitu elektron sigma, elektron phi, dan elektron bukan ikatan non bonding electron Rohman, 2007. Menurut Rohman 2007, transisi-transisi elektronik yang terjadi di antara tingkat- tingkat energi di dalam suatu molekul ada empat yaitu transisi δ →δ, transisi n →δ, transisi n→π, dan transisi π→π. Berikut akan diuraikan keempat jenis transisi: a. Transisi δ→δ Energi yang diperlukan untuk transisi ini besarnya sesuai dengan energi sinar yang frekuensinya terletak di antara ultraviolet vakum kurang dari 180 nm. Jenis transisi ini terjadi pada daerah ultraviolet vakum sehingga kurang begitu bermanfaat untuk analisis dengan cara spektrofotometri ultraviolet-visibel. Universitas Sumatera Utara 12 b. Transisi n →δ Jenis transisi ini terjadi pada senyawa organik jenuh yang mengandung atom-atom yang memiliki elektron bukan ikatan elektron n. Energi yang diperlukan untuk transisi jenis ini lebih kecil dibandingkan transisi δ→δ sehingga sinar yang diserap pun mempunyai panjang gelombang lebih panjang, yakni sekitar 150-250 nm. Kebanyakan transisi ini terjadi pada panjang gelombang kurang dari 200 nm. c. Transisi n →π dan transisi π→π Untuk memungkinkan terjadinya transisi ini, maka molekul organik harus mempunyai gugus fungsional yang tidak jenuh sehingga ikatan rangkap dalam gugus tersebut memberikan orbital phi yang diperlukan. Jenis transisi ini merupakan transisi yang paling cocok untuk analisis sebab dengan panjang gelombang 200-700 nm, dan panjang gelombang ini secara teknis dapat diaplikasikan pada spektrofotometer ultraviolet-visibel.

2.3.4 Hukum Lambert-Beer

Menurut Lambert, serapan berbanding lurus terhadap ketebalan sel yang disinari. Sedangkan menurut Beer, serapan berbanding lurus dengan konsentrasi. Kedua pernyataan ini dapat dijadikan satu dalam hukum Lambert-Beer. Hukum Lambert-Beer menyatakan bahwa intensitas yang diteruskan oleh larutan zat penyerap berbanding lurus dengan tebal dan konsentrasi larutan Rohman, 2007. Hukum Lambert-Beer umumnya dikenal dengan persamaan sebagai berikut: a. A = a.b.c gL atau b. A = ε. b. c molL atau c. A = A 1 1 .b.c g100 ml. Universitas Sumatera Utara 13 Dimana: A = absorbansi a = absorptivitas b = tebal kuvet cm ε = absorptivitas molar c = konsentrasi A 1 1 = absorptivitas spesifik Absorbansi yang terbaca pada spektrofotometer hendaknya antara 0,2 sampai 0,6. Anjuran ini berdasarkan anggapan bahwa pada kisaran nilai absorbansi tersebut, kesalahan fotometrik yang terjadi adalah paling minimal Rohman, 2007.

2.3.5 Kelebihan dan Kekurangan Spektrofotometri Ultraviolet-Visibel

Metode spektrofotometri memiliki beberapa kelebihan antara lain kepekaan yang tinggi, ketelitian yang baik, mudah dilakukan, cepat pengerjaannya, dan dapat digunakan untuk menentukan senyawa campuran Munson, 1984. Data spektrum ultraviolet-visibel secara tersendiri tidak dapat digunakan untuk identifikasi kualitatif obat karena rentang daerah radiasi yang relatif sempit hanya dapat menghasilkan sedikit sekali puncak absorbsi maksimum dan minimum. Akan tetapi jika digabung dengan cara lain seperti spektrofotometri inframerah dan spektrometri massa, maka dapat digunakan untuk maksud identifikasi kualitatif suatu senyawa tersebut Satiadarma, dkk., 2004; Rohman, 2007.

2.4 Analisis Multikomponen dengan Spektrofotometri Ultraviolet-Visibel