KIMIA ANALISIS KUALITATIF SENYAWA ORGANIK

OLEH :Lestyo Wulandari

Bagian Kimia Farmasi Fakultas Farmasi

Universitas Jember

UJIAN HARI RABU

Analisis Kualitatif Senyawa Organik (Cara Konvensional)

1. Uji lakmus

2. Uji kelarutan

3. Uji Gugus Fungsi

Analisis Kualitatif Senyawa Organik (Cara Konvensional)

Uji Gugus Fungsi1) Inti aromatis

2) Alkohol

3) Fenol

4) Karbonil

5) Eter

6) Ester

7) Amin

8) Amida

9) Asam sulfonat

Uji lakmus

Jika zat berupa padat basahi kertas lakmus dan letakkan zat di atasnya.

Kertas lakmus Contoh

Merah asam-asam bebas, garam

asam dll.

Biru basa-basa bebas, gr. alkali

dari asam lemah dll.

Uji Kelarutan

- Larut dalam air : seny. heteropolar, garam-garam dan gula

- Larut dalam air dan dalam eter:

– C H O : asam, anhidrida, aldehida, keton, fenol

– C H O N : Amina dan nitril alifatik

– C H O Hal : Asam halida, halogen asam

- Larut dalam air, tak larut dalam eter:

– C H O : glikol, poli-alkohol, as. hidroksi

– C H O N : amida, asam amino

– C H O S : asam dan garam sulfonat

Uji Kelarutan - Larut dalam HCI encer: C H O N : Amina, hidrazina

- Larut dalam 5 % NaOH:

CHO Asam, fenol, enol

CHON Barbiturat, imida, as, nitro, nitrofenol Asam

halogeno, Fenol-halogen, Asam halida

CHOS Sulfonamida, as. aminosulfonat

CHONS Sulfonamida, as. aminosulfonat

CHOS Tiofenol, merkaptan

CHOHal Asam halogeno, Fenol-halogen, Asam halida

Uji Kelarutan - Tidak larut dalam asam sulfat pekat:

– C H O : Hidrokarbon asiklis dan siklis, hidrokarbon aromatik

– C H O Hal : Turunan halogen seny. hidrokarbon tsb

- Larut dalam Asam sulfat pekat (dengan atau tanpa reaksi):

C H O Alkohol tinggi, Aldehid, anhidrid, ester, keton, eter,

Hidrokarbon tak jenuh

C H O N Seny, nitro, amida tinggi

C H O S Sulfonamida, Senyawa mengandung S

C H O N S Sulfonamida amina sekunder

C H O Hal Alkil halida, turunan halogen

Uji Inti Aromatis

1. Reaksi dengan HNO3 pekat

Cara : zat ditambah asam nitrat pekat terbentuk warna kuning

2. Reaksi GuerbetCara : Sedikit zat + HNO3 pekat dipanaskan sampai kering, kemudian didinginkan + alkohol + HCl + serbuk Zn, dipanaskan (dalam hal ini gugus nitro berubah menjadi gugus amin), dinginkan + beberapa tetes larutan 1 % NaNO2 + larutan 1-beta naphthol / amonia terbentuk warna merah orange

3. Dengan BromCara : Zat ditambah larutan Brom endapan senyawa substitusi yang stabil pada pemanasan dengan alkali

Uji Alkohol

Sifat-sifat umum: • sebagian besar alkohol berupa cairan, alkohol dengan jumlah C >

10 berupa padatan, alkohol polivalen bersifat kental• Alkohol ber-BM rendah baik monovalen maupun polivalen larut

air dan bereaksi netral

1. Reaksi Esterifikasi

Cara : Zat + asam karboksilat (as. asetat/as. benzoat/as. salisilat) + H2SO4 p,

dipanaskan diatas water bath bau harum

2. Reaksi warna Azo

Cara : Larutan zat/air + 4 tetes pereaksi diazo A (Asam Sulfanilat) +1 tetes pereaksi diazo B (NaNO2) + basa (NaOH) sampai alkalis , panaskan di atas WB warna merah (warna tak tertarik oleh eter)

Uji Fenol1. Reaksi warna AZO

Cara : Larutan zat/air + 4 tetes pereaksi diazo A (Asam Sulfanilat) +1 tetes pereaksi diazo B (NaNO2) + basa (NaOH) sampai alkalis , panaskan di atas WB warna merah (warna tertarik oleh eter)

2. Reaksi warna dengan FeCl3

Cara : ± 5 tetes larutan zat pada papan tetes + 1 tetes FeCl3 warna ( ungu / merah ungu / hijau dll. )

3. Reaksi warna PaugnetCara : Sedikit zat padat pada papan tetes + 1 tetes pereaksi (1 tetes formalin / 1 ml H2SO4 pekat) ungu / ungu merah

4. Reaksi Landolt (untuk fenol monovalen)Cara : 1 ml larutan zat / tabung reaksi + air brom tetes demi tetes endapan putih hasil subtitusi yang sukar larut.

Catatan : Jika warna hilang, mungkin karena adanya ikatan rangkap Jika timbul warna lain mungkin fenol polivalen

Uji Fenol5. Reaksi Spiro (untuk fenol bebas pada posisi orto dan para)

Cara : Sedikit larutan zat / tabung reaksi + H2O2 (oksidasi)

Kemudian :

bila + larutan FeSO4 hijau

bila + NH4OH ungu

6. Reaksi Indofenol

Cara : 1 ml larutan zat dalam tabung reaksi + 1 tetes anilin + 1-2

ml larutan kaporit (NaOCI) jenuh + larutan NaOH sampai alkalis

(bila perlu dipanaskan) Warna biru (bila suasana asam

merah)

Uji Karbonil – Aldehid & Keton Reaksi Umum Gugus Karbonil

Dengan pereaksi NESSLER

Cara : Zat ditambah pereaksi Nessler Terbentuk endapan Daya reduksi aldehid > keton

1. Larutan Kalium dikromat(VI) dalam suasana asam

Cara : Sedikit larutan kalium dikromat(VI) diasamkan dengan asam sulfat encer ditambah dengan sampel, jika pada suhu biasa tidak terjadi perubahan, campuran dipanaskan secara perlahan selama beberapa menit, hasil

Keton tidak ada perubahan warna, larutan tetap orange.

Aldehid Larutan orange berubah menjadi biru

Uji Karbonil – Aldehid & Keton2. Pereaksi Tollens (uji cermin perak)

Cara : Pereaksi tollens yang baru dibuat ditambah beberapa tetes sampel, dipanaskan secara perlahan dalam penangas air panas selama beberapa menit, hasil

Keton tidak ada perubahan pada larutan yang tidak berwarna.

Aldehid Larutan tidak berwarna dan endapan perak berwarna abu – abu atau cermin perak pada tabung uji

3. Pereaksi Fehling

Cara : Larutan Fehling ditambah beberapa tetes sampel, campurannya dipanaskan secara perlahan dalam sebuah penangas air selama beberapa menit, hasil

Keton tidak ada perubahan warna pada larutan biru.

Aldehid Aldehid Larutan biru menghasilkan sebuah endapan merah gelap dari tembaga (I)Oksida.

Uji Karbonil – Aldehid & Keton4. Pereaksi Benedict

Cara : Larutan Benedict ditambah beberapa tetes sampel, campurannya dipanaskan secara perlahan dalam sebuah penangas air selama beberapa menit.

Hasil :– Keton tidak ada perubahan warna pada larutan biru.

– Aldehid Larutan biru menghasilkan sebuah endapan merah gelap dari tembaga (I)Oksida.

Uji Eter – R-O-RSIFAT : Kedua Atom C tidak dapat dioksidasi Peruraian lebih baik dalam suasana asam / H2SO4p pada temperatur

180 °C

REAKSI : Reaksi warna WEBER & TOLLENS

Cara : Zat + larutan 1 % Phloroglusin dalam campuran as vol. ( air + H2SO4p) warna merah

Uji Ester – R-C-O-RSIFAT: Ester mudah mengalami hidrolisis. Oleh karena itu Ester dapat

diikenali melalui reaksi terhadap alkohol dan asam karboksilat hasil hidrolisis.

Reaksi : Ester dihidrolisis dengan alkali Alkohol + As. Karbosilat.

Reaksi identifikasi ditujukan terhadap hasil hidrolisis:

Zat + NaOH + FeCl3 terbentuk warna ungu

Uji AminMerupakan Derivat NH3

– Amin primer : - C - NH 2

– Amin sekunder : - (C)2 - NH

– Amin tersier : - (C)2 - N

Derivat Amin lainnya – Amin : - C = NH – Nitril : - CN (- C = N )

Reaksi :

1. Reaksi warna azo (untuk amin aromatis)

Cara : Larutan zat / HCl + larutan NaNO2 + larutan alfa Naphtol / air + NaOH sampai basa,dipanaskan orange sampai merah

2. Dengan pereaksi DAB HCl

Cara : zat + DAB HCl jingga

3. Reaksi batang korek api

Zat + HCl pada papan tetes kemudian kedalamnya dicelupkan batang korek api, biarkan. Hasil positif jika terbentuk warna jingga.

Uji AMIDA (R-CONH2)

Reaksi Biuret

Cara : 10 mg zat / 2 cc. Air + beberapa tetes NaOH sampai alkalis + sedikit larutan CUSO4 biru violet

Uji ASAM SULFONAT ( R - SO2 - OH)

Pembentukan Endapan BaSO4

Cara : Asam Sulfonat + larutan KOH (2 :1), dipanaskan sampai kering, kemudian + air + Ba (NO3 )2 endapan BaSO4

PENGANTAR MENUJU ANALISIS INSTRUMENTAL

Kimia Analisis Terbagi menjadi :1. Kimia Analisis Kualitatif2. Kimia Analisis Kuantitatif

Perkembangan Kimia Analisis

Dari Era Kimia Analisis Visual (konvensional)

Kimia Analisis Modern yaitu Analisis Instrumental

Perkembangan analisis instrumental mengikuti perkembangan kemajuan teknik elektronika

ANALISIS KUALITATIF

Analisis instrumental dikenal juga sebagai analisis fisiko kimia, karena penentuan sampel yang dianalisis (dgn menggunakan instrumen yang memadai) yaitu berdasarkan sifat fisiko kima dari molekul atau atom sampel yang dianalisis

Meskipun telah digunakan instrumen yang serba modern untuk penentuan sampel yang

dianalisis hasil analisis tidak lepas dari

galat/error oleh karena itu tetap

dibutuhkan validasi (kesahihan/kebenaran) analisis instrumental

MODERN /INSTRUMEN

VALIDASI ANALISIS1. Selektivitas / Kepemilahan & spesifisitas

spesifisitas :Detektor instrumen hanya memberikan

tanggapan terhadap sinyal molekul yang spesifik

selektivitas : detektor dapat membedakan sinyal analit

dan sinyal matriks

2. Sensitivitas, menentukan :

Limit of Detection konsentrasi analit terkecil yang dapat

memberikan respon yang signifikan dibandingkan blangko

Limit of Quantitation konsentrasi analit terkecil yang

dapat ditentukan dengan presisi dan akurasi tertentu

3. Linieritas / rentang kelurusan

yaitu korelasi rentang kadar terendah sampai kadar

tertinggi dengan tanggap detektor instrumen, dimana

korelasi yang dihasilkan mendekati satu

Lanjutan …..

4. Akurasi / Kecermatan

Keterdekatan hasil analisis yang diperoleh

dengan harga yang sebenarnya

5. Presisi / Ketelitian

adalah simpangan baku atau simpangan

relatif dari beberapa kali penentuan

kuantitatif terhadap sampel yang dianalisis

dengan metode terpilih

MACAM –MACAM SAMPEL / ANALIT

1. KNOWN SAMPEL

sampel yang akan dianalisis diketahui kandungannya,

meliputi :

• Sampel bahan alam

• Sampel kimia

Analisis yg dilakukan : kualitatif (bersifat pembuktian) &

kuantitatif

2. UNKNOWN SAMPEL

sampel yang akan dianalisis tidak diketahui

kandungannya, meliputi :

• Sampel bahan alam

• Sampel kimia

Analisis yg dilakukan : kualitatif (bersifat identifikasi) &

kuantitatif

Tunggal , campur

Tunggal , campur

SAMPEL CAMPUR sampel dengan matriks yang kompleks perlu tahapan pemisahan dan pemurnian

PEMISAHAN

Pekerjaan analisis pada umumnya tidak dapat

dipisahkan dengan proses pemisahan campuran

zat-zat kimia terutama apabila yang dianalisis

adalah suatu sampel dengan matriks yang

kompleks

Maksud/ tujuan pemisahan adalah untuk

memisahkan komponen yang akan ditentukan

agar berada dalam keadaan murni tidak

tercampur dengan komponen lain

Terpisahnya satu atau lebih komponen zat kimia

dalam matriks sampel yang dianalisis akan

mempertajam pengamatan detektor

Methods of Separation

1. Extraction

2. Crystallization

3. Distillation

4. Chromatography

Principle of Chromatography Separation

1. Methods based on polarity

LSC, LLC, GLC

2. Methods based on ionic chargeIEC, electrophoresis

3. Methods based on size

ultrafiltration, GPC

4. Methods based on shapeAC

KLASIFIKASI TEKNIK DAN METODE INSTRUMENTAL

TEKNIK ANALISIS suatu fenomena ilmiah dasar yang telah terbukti berguna untuk memberikan informasi mengenai susunan zat-zat yang dianalisis

METODE ANALISIS penerapan yang spesifik dari suatu teknis analisis untuk memecahkan persoalan analitik

KLASIFIKASI TEKNIK ANALISIS :Teknik Spektroskopik, Teknik Kromatografi, Teknik Elektrokimia, Teknik berbagai fenomena ilmiah, Teknik terpadu

PRINSIP TEKNIK ANALISIS

TEKNIK SPEKTROSKOPIK adalah salah satu teknik

analisis fisiko kimia yang mengamati tentang interaksi

atom atau molekul dengan radiasi elektromagnetik

(REM)

TEKNIK ELEKTROKIMIA adalah salah satu teknik

analisis berdasarkan metode elektrokimia, yaitu reaksi

redoks dan reaksi asam basa. Pada elektrokimia

terdapat konsep:

• Transfer partikel bermuatan

• Keseimbangan

• Donor dan aseptor partikel bermuatan

Pada Teknik Kromatografi untuk Tujuan

Analisis

setelah komponen dipisahkan dari matriks

sampel komponen yang diinginkan dibiarkan

dalam fase diam kemudian ditentukan untuk

dianalisis

TEKNIK KROMATOGRAFI adalah teknik analisis

yang dapat memisahan suatu campuran zat kimia

berdasarkan perbedaan migrasi dari masing-masing

komponen campuran yang terpisah pada fase diam

dibawah pengaruh pergerakan fase gerak

Lanjutan….

TEKNIK BERBAGAI FENOMENA ILMIAH

Yang tergolong dalam teknik ini :

1. Metode Spektrometri Massa

2. Metode Kinetika Reaksi

3. Diferensial Thermal Analysis (DTA) merupakan teknik analisis yang tidak dapat

digolongkan dalam teknik yang lain, karena

fenomena ilmiahnya berbeda yang satu dengan

yang lain Walaupun prinsip Metode Spektrometri Massa

fenomena adalah interaksi REM dengan molekul,

metode ini tidak digolongkan dalam Spektroskopik

karena detektornya berbeda

Lanjutan….

TEKNIK ANALISIS TERPADU

• Merupakan gabungan dua atau tiga teknik

analisis yang berbeda

• Tujuan teknik analisis terpadu adalah untuk

menjawab tantangan matriks sampel yang

kompleks

• Teknik ini mempunyai tingkat validitas

(kesahihan / kebenaran) yang tinggi karena

semakin banyak parameter analisis yang

diberikan

Lanjutan….

KLASIFIKASI TEKNIK DAN METODE INSTRUMENTAL

1. TEKNIK SPEKTROSKOPI1. Spektrofotometri UV-Vis2. Spektrofotometri IR (Infra Red)3. Spektrofotometri Fluorescensi4. Spektrofotometri Serapan Atom5. Spektrometri Raman6. Spektrometri Resonansi Magnet Inti7. Spektrometri Massa 8. Spektroskopi Radio Kimia9. Spektroskopi Sinar X10. Spektroskopi Resonansi Putaran Elektron

2. TEKNIK ELEKTROKIMIA1. Potensiometri2. Voltametri3. Coulometri4. Elektrogravimetri

Lanjutan ……3. TEKNIK KROMATOGRAFI

1. Kromatografi Gas2. Kromatografi Cair Kinerja Tinggi3. Kromatografi Elusi CO2 pada temperatur

super kritik4. Kromatografi Planar

4. TEKNIK BERBAGAI FENOMENA ILMIAH1. Analisis termik2. Kinetika Reaksi

5. TEKNIK TERPADU1. GC/FT-IR/MS (Gas Chromatography / Fourier

Trasform-Infra Red / Mass Spectrometry)2. HPLC/FT-IR/MS3. MS-MS

TEKNIK SPEKTROSKOPI

TEKNIK SPEKTROSKOPI

Teknik Spektroskopi adalah :

Teknik analisis fisikokimia yang mengamati interaksi

atom atau molekul dengan radiasi elektromagnetik

Pada prinsipnya interaksi REM dengan atom atau

molekul akan menghasilkan :

• Hamburan / scattering

• Absorpsi / absorption

• Emisi / emision

Interaksi REM dengan molekul

Dasar Metode

Change of spin / perubahan pergasingan inti atom/elektron

…….metoda spektrometri nmr (nuclear magnetic resonance)

Change of orientation / perubahan orientasi ggs molekul

…….. Microwave theory

Change of configuration / perubahan conf. ggs molekul

………metoda spektrometri infra Red

Change of electron distribution / perubahan distribusi elektron

……….metode spetrofotometri UV-Vis, fosforesensi, fluorosensi, AAS, X-Ray

Change of Nuclear Configuration / peluruhan ………..radiasi radioaktif sinar gama

Energi yg dimiliki Atom / Molekul

• Energi Potensial

Energi potensi yg dimiliki oleh atom / molekul

• Energi Kinetik

Energi yg dimiliki oleh atom / molekul untuk melakukan gerakan berpindah

• Energi Rotasi

Energi yg dimiliki oleh molekul untuk melakukan gerakan rotasi pada sumbunya

• Energi Vibrasi

Energi yg dimiliki oleh molekul untuk melakukan gerakan vibrasi / bergetar

Teori REM dikonsep I oleh James Clark Maxwell :

“Cahaya secara fisis merupakan gelombang

elektromagnetik, artinya mempunyai vektor listrik dan

vektor magnetik yang keduanya saling tegak lurus

dengan arah rambatan”

Arahrambatan

Gambar. Sebuah berkas REM

Spektrum Elektromagnetik merupakan kumpulan spektrum anggota REM dari berbagai panjang gelombang

1 mm = 1000 = 10-3 m

1 = 1000 m = 1000 nm

1 nm = 10 A = 10-9 m

1 A = 10-8 cm = 10-10 m

0

0

20.000 m

2.000 m

200 m

50 m

10 m

1 m

5 mm

40

3 0,7 = 700m = 700 nm

400 nm

200 nm

500 A

0,05 A

1 U

Radio Wave

Infrared Rays

Visible Rays

UV Rays

X Rays

Y Rays

Long Wave

Medium Wave

Short Wave

Ultra-Short Wave

Micro Wave

Far IR

Near IR

Visible

Near UV

Far UV

Red

Violet

Spektro UV Vis

0

0

The Electromagnetic Spectrum

Frequency (v)

Energy (E)

High

High Low

Low

Wavelength ()Short Long

MicrowaveInfraredX-RayVacuum

UV

Near Ultraviolet

Visible VibrationalInfrared

NuclearMagnetic

Resonance

Radio Frequency

200 nm 400 nm 800 nm 2.5 15 1 m 5 m

Blue Red

Cosmic&

Ray

0.1 nm

1019 Hz 1015 Hz 1013 Hz

190 nm 30 cm

1 x108 cm-1 0.002 cm-1400 cm-14000 cm-1

10 cm-1 3 cm-10.01 cm-1

1 mm

Energy absorption by transparent materials in any portion of the electromagnetic spectrum causes atoms or molecules to pass from a state of low energy to a state of higher energy.

Energy States – Electronic, Vibrational, Spin

The excitation process is quantitized, in which the amount of energy absorbed is equal to the energy difference between the excited and ground states.

E = hc /

c = Velocity of Light (cm/sec)

h = Planck’s Constant

E = h

= Frequency (Hz)

= Wavelength (cm)

= c /

Energy Absorption in Spectroscopy

Sinar X UV Vis NIR MIR FIR Micro wave

Radio wave

<200 nm 200-380 nm 380-780 nm 780-2500 nm 2500-50000 nm 50000-106 nm 10-6-107 nm >107 nm

Interaksi REM dengan atom, molekul / ggs molekul

Elect. Transformation/transition

Elect. Transformation/transiti

on

Elect. Transformation/transition

Mol. Vibration

Mol. Vibration

Mol. Rotation

Electron Spin Resonance (nmr)

SPEKTROFOTOMETER Infra MerahFourier Transform Infra Red

Metoda ini didasarkan pada perubahan amplitudo vibrasi suatu ggs pada molekul karena menyerap energi radiasi infra red.

Interaksi Radiasi infra merah dengan molekul

Bila molekul menyerap energi maka molekul mengalami perubahan tingkat energi……eksitasi

Bila radiasinya adalah Infra merah maka yang terjadi adalah perubahan tingkat energi Vibrasi danRotasi

Radiasi IR Molekul kimia Eksitasi

(Perubahan tingkat energi Vibrasi dan Rotasi)

Energi Vibrasi dan Rotasi

energi

Level energi rotasi (0,1,2,3,4,5)

Level energi rotasi

Level energi rotasi

Level energi Vibrasi (2)

Level energi Vibrasi (1)

Level energi Vibrasi (0)

Daerah pengukuran Infra merah / infra red (IR)

Daerah Spektrum NIR (Near infra Read)

MIR (Medium Infra Red)

FIR (Far Infra Red)

Bilangan gel. (cm-1 ) 12800-4000 4000-200 200-10

Panjang gel. (nm) 780-2500 2500-50000 50000-10 jt

Panjang gel. (μm) 0,78-2,5 2,5-50 50-1000

Daerah Finger Print

1500-667 (cm -1 )

Gerakan Vibrasi

H H

H H

H H

VIBRASI ALUR

VIBRASI TEKUK

Symmetric stretch Asymmetric stretch

Vibrasi Alur

Vertical Bend

Horizontal Bend (Rotated by 90o)

Vibrasi Tekuk

INTERAKSI RADIASI IR DENGAN MOLEKUL

MOLEKUL SIMETRIS

1. kedua gugus molekul atau atom mempunyai

keelektronegatifan sama

2. Tidak ada perubahan netto momen dwikutub

3. Tidak terjadi perbedaan muatan listrik pada kedua

kutub

4. Medan listrik IR tidak berinteraksi dengan molekul

5. Molekul tidak mengalami mengalami perubahan

vibrasi (karena tidak menyerap radiasi IR)

MOLEKUL ASIMETRIS / tidak simetris

1. kedua gugus molekul atau atom mempunyai

keelektronegatifan yang berbeda

2. Ada perubahan netto momen dwikutub

3. Terjadi perbedaan muatan listrik pada kedua kutub

4. Tiap gugus akan mempunyai vibrasi alamiah yang

besarnya berbeda-beda sehingga bila vibrasi alamiah

gugus molekul cocok dengan frekuensi radiasi IR akan

terjadi interaksi medan listrik

5. Terjadi absorpsi radiasi IR oleh gugus molekul

6. Molekul mengalami perubahan vibrasi

7. Terjadi perubahan amplitudo vibrasi yg dikenal sbagai

tanggapan radiasi IR (sinyal)

Lanjutan….

0

50

100

Panjang gelombang / wave length

Transmitan

Gambar spektrum IR

Examples of FTIR spectra of inorganics

talc chalk

Example of complaint: SBR gel in EPDM compound

ANALISIS KUALITATIF DENGAN SPEKTROFOTOMETER IR

• Sebagian besar senyawa organik merupakan molekul tidak simetris sehingga dapat dianalisa dengan Spektrofotometer IR

• Senyawa simetris misal metana /CH4 tidak dapat

menyerap radiasi IR

• Cara Analisis Kualitatif:

Known sampel : membandingkan spektrum IR sampel dengan standar atau dengan literatur

Unknown sampel : interpretasi spektra (menentukan gugus fungsi senyawa)

SPEKTROFOTOMETER UV-Vis

SPEKTROFOTOMETER UV-Vis adalah anggota

teknik analisis spektroskopik yang memakai radiasi

elektromagnetik utraviolet dekat (190 – 380 nm) dan

sinar tampak (380 – 780 nm) dengan memakai

instrumen spektrofotometer

SPEKTROFOTOMETER UV-Vis melibatkan energi

elektronik yang cukup besar pada molekul yang

dianalisis sehingga lebih banyak dipakai untuk

analisis kuantitatif dibandingkan kualitatif

INTERAKSI ELEKTRON DENGAN REM

Dalam suatu senyawa organik terdapat tiga macam distribusi elektron :

1. Orbital elektron pi (π)2. Orbital sigma (σ)3. Elektron tdk berpasangan (n)

H

H

C O

H

HC O

Keterangan :

Orbital elektron n

Orbital elektron σ

Orbital elektron π

Diagram tingkat energi elektronik

Energi

n

σ

π

π*

σ* Anti bonding

Anti bonding

Non bonding

BondingBonding

Radiasi Elektromagnetik (UV-Vis) menyebabkan eksitasi elektron ke tingkat energi yang lebih tinggi (orbital anti bonding)

(n π*) < (π π*) < (n σ*) < (σ σ*)Energi

Eksitasi σ σ* …….. pd daerah UV jauh

Ikatan tunggal

Eksitasi π π* …….. pd daerah UV jauh

Ikatan rangkap

Eksitasi n σ* …...... pd daerah UV jauh

gugus auksokrom yaitu gugus yg mempunyai el. Bebas terikat pada atom yg membentuk ikatan rangkap Contoh : karbonil C=O ; OH ; O-NH2 ; OCH3

Eksitasi n π* …… pd daerah UV jauh

Ikatan rangkap

1. Suatu molekul sederhana yang terkena radiasi

elektromagnetik

2. Molekul tersebut akan mengabsorbsi REM yang sesuai

3. Interaksi yang terjadi akan meningkatkan energi

potensial elektron pada tingkat keadaan eksitasi

4. Terjadinya transisi elektron absorpsi yang berupa

garis spektrum

5. Bila transisi elektron dan eksitasi elektron yang terjadi

lebih dari satu macam yaitu pada gugus molekul yang

kompleks maka yang terbentuk bukan lagi garis

spektrum tapi pita spektrum

PRINSIP DASAR TERBENTUKNYA SPEKTRUM UV Vis

PRINSIP DASAR TERBENTUKNYA SPEKTRUM UV Vis

Eksitasi elektronik

S1

S2

E A

(1) 1/E

Gambar. Garis spektrum sederhana

1 (1/E)

Gambar. Pita spektrum

Eksitasi elektronik

S1

S2

E

The amount of radiation absorbed may be measured in a number of ways: Transmittance, T = P / P0

% Transmittance, %T = 100 T

Absorbance,

A = log10 P0 / P

A = log10 1 / T

A = log10 100 / %T

A = 2 - log10 %T 

The Beer-Lambert Law

A = log 1 = ε . c . b T

A AbsorbanT % transmitan

ε absorbansi molar (L. mol-1.cm-1)

c konsentrasi (mol. L-1)b tebal larutan

Beer’s LawBeer’s Law A =A = ab abcc

Concentration Dependence, cConcentration Dependence, c ReadoutAbsorbance

0.42

Source

Detector

b

Sample

ε

ANALISIS KUALITATIF dengan

METODE SPEKTROFOTOMETRI UV Vis

Data analisis kualitatif dengan metode

Spektrofotometri UV Vis hanya dipakai sebagai data

pendukung saja

Yang dianalisis untuk tujuan kualitatif adalah

spektrum UV Vis dari sampel dalam keadaan murni

atau sudah dipisahkan dari matriks sampel

Analisis kualitatif dengan metode spektrofotometri

UV Vis tidak mungkin dilakukan untuk sampel

multikomponen

Analisis kualitatif metode Spektrofotometer UV Vis

dilakukan dengan dua cara yaitu cara pencocokan

spektra dan cara meramalkan panjang gelombang

maksimum

Lanjutan……..

1. Cara pencocokan spektra (Curve Fitting)

Cara ini dilakukan dengan menumpuk (overlay) spektra

sampel dengan standar. Untuk lebih tepatnya lagi

pencocokan spektra diperhitungkan dengan statistik

2. Cara meramalkan panjang gelombang

maksimum

Untuk meramalkan panjang gel maksimum harus

dipakai pelarut yang telah ditentukan dan harga

maksimum yang dipersyaratkan tidak boleh berbeda

lebih dari 2 nm dari yang tertera pada pustaka resmi

MEMBANDINGKAN SPEKTRUM SAMPEL DENGAN LITERATUR

LiteraturClarck”Identification drug and poisons” Spektra Parasetamol (dlm larutan alkali)

Spektrofotometer UV Vis Hitachi U-1800

CONTOH ANALISIS KUALITATIF DENGANMETODE SEKTROFOTOMETRI UV Vis

KIMIA ANALISIS KUALITATIF dengan

TEKNIK KROMATOGRAFI

OLEH :Lestyo Wulandari, S.Si., Apt

Bagian Kimia Farmasi Program Studi Farmasi

Universitas Jember

ASAS DAN DASAR-DASAR KROMATOGRAFI

Prinsip Pemisahan Kromatografi :

Distribusi komponen-komponen dalam fase diam

dan fase gerak dengan memanfaatkan perbedaan

sifat fisikokimia

Dasar Kromatografi :

Mengubah sistem distribusi komponen dari distribusi

keseimbangan statis menjadi sistem keseimbangan

dinamik, yaitu dalam sistem distribusi keseimbangan

pada fase diam dan fase gerak

Principle of Separation

1. Methods based on polarity

LSC, LLC, GLC

2. Methods based on ionic chargeIEC, electrophoresis

3. Methods based on size

ultrafiltration, GPC

4. Methods based on shapeAC

KEUNTUNGAN KROMATORAFI

1. Jangkauan analisis (baik kuanti mapun kuali)

sangat luas dari rentang yang sangat tinggi untuk

tujuan preparatif sampai kadar yang sangat rendah

2. Dapat dilakukan dengan mudah dan cepat bila

dilakukan oleh operator yang memiliki

ketrampilan yang baik, berpengalaman dan

memiliki pengetahuan teori yang memadai

3. Memiliki ketelitian dan ketepatan yang

memadai

KLASIFIKASI KROMATOGRAFI

CHROMATHOGRAPHY(KROMATOGRAFI)

LIQUIDSCFGAS

GSC GLC PLANARCOLOUM

TLC PCLSC IECBPC

LLC EC

KETERANGAN :

SCF Super Critical Fluid

Chromatography

GSC Gas Solid Chromatography

GLC Gas Liquid Chromatography

LSC Liquid Solid Chromatography

LLC Liquid Liquid Chromatography

BPC Bonded Phase Chromatography

IEC Ion Exchange Chromatography

EC Exclusion Chromatography

GPC Gel Permeation Chromatography

GFC Gel Filtration Chromatography

TLC Thin Layer Chromatography

PC Paper Chromatography

PRINSIP PEMISAHAN

SCF Gas Cair Partisi

GSC Gas Padat Adsorpsi

GLC Gas Cair Partisi

LSC Cair Padat Adsorpsi

LLC Cair Cair Partisi

BPC Cair Bonded phase

Adsorpsi/partisi

IEC Cair Resin Penukar ion Pertukaran

ion

GPC Cair Zat Padat Polimer Penyaringan

TLC Cair Padat Adsorpsi

PC Cair Cair Partisi

Fase Gerak Fase Diam Prinsip Pemisahan

KROMATOGRAFI PLANAR

1. Kromatografi Lapis Tipis (KLT) TLC

2. Kromatografi Kertas

3. Elektro Kromatorafi (Elektroforesa)

FASE DIAM merupakan lapisan uniform bidang

datar yang didukung oleh :

1. Pelat kaca

2. Pelat aluminium

3. Pelat plastik

4. Pelat sellulose Kromatografi kertas

SEDERHANA

KLT

KROMATOGRAFI KERTAS

• Prinsip sama dengan KLT

• Fase diam air yang didukung oleh pelat serat

sellulose yang uniform

• Fase gerak kombinasi air dan pelarut organik

• Kertas yang digunakan utk kromatografi kertas :

• Whatman No. 1, 3, 4, 31 ET dan 54

• Scheicher & Schull jenis 2040a, 2043b

(MG1), 2045 (G1) dan 2071

THIN LAYER CHROMATOGRAFI (TLC)

atau KROMATOGRAFI LAPIS TIPIS (KLT)

• Dasar Pemisahan Adsorpsi, partisi, pertukaran ion

atau reversed phase tergantung fase diam

• Fase diam bahan padat yang diletakkan secara uniform

pada pelat kaca, aluminium atau plastik dengan ketebalan

lebih kurang 0,250mm

• Fase gerak disebut eluen atau pelarut pengembang,

yang terdiri dari satu atau kombinasi dua / lebih pelarut

• Untuk memisahkan sampel non polar digunakan eluen

non polar

• Untuk memisahkan sampel polar digunakan eluen polar

1. Silika gel, alumina, kieselgur (KLT adsorbsi)

2. Sellulosa, kiselguhr, silika gel (KLT Partisi)

3. Selulosa Penukar Ion, Resin penukar ion (KLT

Penukar Ion)

4. Sephadex type gels, biogels (KLT

eksklusi/permeasi)

5. Polyamides, porapak

Fase diam organik tidak dapat digunakan dg eluen

asam kuat

FASE DIAM PADA KLT

MACAM ADSORBAN PADA FASE DIAM

Adsorban Mekanisme pemisahan

Contoh Komponen yang dipisahkan

Silica Gel

Silica Gel - RP

Cellulose,

kilselguhr

Aluminium oksida

Poliamid Cellulose

Mg Silikat

Absorpsi

Reversed

Phase

Partisi

Adsorpsi

Pertukaran Ion

Absorpsi

Steroid, as. Amino, alkohol, lemak aflatoksin, vitamin, alkaloid

As. Lemak, vitamin, steroid hormon, karotenoid

Karbohidrat, gula, alkohol, as. Amino, as. Karboksilat, as. Lemak

Amina, alkohol, steroid, lemak, as. Empedu, vit, alkaloid

As. Nukleat, nukleotida, purin, pirimidin

Steroid, pestisida, lemak alkaloida

KLT dengan fase diam non polar lebih dikenal dengan KLT fase terbalik (Reversed Phase) yang dikenal dengan fase diam RP-2, RP-8 dan RP-18

ANALISIS KUALITATIF DENGAN KROMATOGRAFI PLANAR

TAHAPAN:

Bila sampel known1. Tentukan fase diam dan fase gerak yang sesuai2. Eluasi sampel pada fase diam dan fase gerak terpilih3. Bandingkan warna dan Rf noda dengan pembanding

atau literatur

Bila sampel unknown

1. Lakukan pemisahan dan screening didapat dugaan

sampel

2. Tentukan fase diam dan fase gerak sesuai hasil

screening

3. Eluasi sampel pada fase diam dan fase gerak terpilih

4. Bandingkan warna dan Rf noda dengan literatur atau

pembanding sesuai hasil sceening

1. Preparasi / persiapan sampel

Sampel dilarutkan dalam pelarut organik yang mudah

menguap

2. Preparasi Fase Gerak pembuatan eluen

Eluen merupakan kombinasi beberap pelarut, sehingga

perlu disiapkan sesuai dengan prosentase kombinasi

3. Preparasi Chamber

• Chamber adalah tempat untuk eluasi (pengembangan

sampel dalam fase diam oleh fase gerak)

• Sekeliling chamber diberi kertas saring untuk

menjenuhkan chamber dengan eluen

• Biarkan chamber jenuh dengan eluen yang ditandai

dengan seluruh kertas saring terbasahi eluen

TAHAPAN ELUSI SAMPEL SAMPAI IDENTIFIKASI SAMPEL

Lanjutan….

4. Preparasi Fase Diam• Potong lempeng/pelat sesuai dengan ukuran yang

dikehendaki• Beri tanda berupa garis & titik dengan pensil untuk

tempat penotolan dan tempat berakhirnya eluasi5. Penotolan sampel pada fase diam

Sampel ditotolkan pada lempeng sesuai konsentrasi yang dikehendaki

6. Elusi Sampel dalam fase diam oleh fase gerakPelat/lempeng dimasukkan dalam chamber yang sudah jenuh

7. Pengeringan lempeng

Elusi keluarkan angin-anginkan lempeng dalam

lemari asam, agar eluen (pelarut organik) menguap8. Identifikasi dengan visual (dgn pewarna), lampu UV

254 nm dan lampu deteksi fluoresensi 366

Gambar cara elusi

. . . .

chamber

Penyangga lempeng

Lempeng KLT

Lar. pengembang

Gambar. Chamber dari depan Gambar. Chamber dari samping

Illustration of Chromatography

Components Affinity to Stationary Phase Affinity to Mobile Phase

Blue ---------------- Insoluble in Mobile Phase

Black

Red

Yellow

Mixture Components

Separation

Stationary Phase

Mobile Phase

. .

RESOLUSI menunjukkan seberapa jauh

pemisahan dua komponen pada fase diam

Pada Kromatogram KLT dikenal istilah Faktor

Retardasi (Rf), yaitu :

RESOLUSI DAN PENAMPILAN NODA

Rf = Jarak migrasi komponen = ajarak migrasi fase gerak b

aabb

. .

CONTOH NODA SAMPEL PADA LEMPENG KLT

T 2 DigoksinT 3 Digitoksin1 dan 2 : sampel

A B

C D

T2 T3 T3 T2

T2 T3 T2 T3

Gbr. A, B, C Ident. dg pewarnaan

Gbr. D Ident. dg lampu UV 366 nm

DENSITOMETER

CONTOH KROMATOGRAM SAMPEL Puncak dan luas area dari noda sampel hanya dapat diperoleh bila sudah discaning dengan instrumen Densitometer