Kamis, 22 Maret 2012

PEMBUATAN KURVA KALIBRASI


PEMBUATAN KURVA KALIBRASI

        I.            TUJUAN PERCOBAAN

-          Dapat memahami tahap-tahap dalam pembuatan kurva kalibrasi
-          Dapat menggunakan kurva kalibrasi dalam analisa obat.

      II.            LANDASAN TEORI

Dalam bidang kimia, khususnya dalam farmasi, pengukuran analitik memiliki peranan yang sangat penting. Tujuan dari pengukuran analitik ini adalah untuk menentukan nilai sebenarnya dari suatu parameter kuantitas kimia, contohnya seperti: konsentrasi, pH, temperatur, titik didih, kecepatan reaksi dan lain-lain. Pengukuran analitik ini dapat menggunakan metode konvensional maupun modern, baik secara kualitatif  maupun kuantitatif.  
            Dalam percobaan  secara umum, hasil yang diperoleh pasti tidak dapat terlepas dari faktor kesalahan. Nilai parameter sebenarnya yang akan ditentukan dari suatu perhitungan analitik tersebut adalah ukuran ideal. Nilai tersebut hanya dapat diperoleh jika semua penyebab kesalahan pengukuran dihilangkan dan jumlah populasi tidak terbatas. Faktor penyebab kesalahan ini dapat disebabkan oleh berbagai hal, antara lain adalah faktor bahan kimia, peralatan, analis, kondisi pengukuran, dan lain-lain. Salah satu cara yang dapat digunakan untuk mengurangi kesalahan dalam pengukuran analitik ini adalah dengan proses kalibrasi.
Kalibrasi yaitu kurva antara absorbansi dengan panjang gelombang. Kurva ini dapat menentukan panjang gelombang maksimum, terlihat dari bentuk kurvanya pada bagian atas. Akan tetapi, pengukuran kurva kalibrasi ini didasarkan pada konsentrasi yang dihasilkan dari metode iodimetri dan panjang gelombang maksimumnya, sehingga diperoleh kurva kalibrasi yang linier. Tujuan kalibrasi adalah untuk mencapai ketertelusuran pengukuran. Hasil pengukuran dapat dikaitkan atau ditelusur sampai ke standar yang lebih teliti atau tinggi (standar primer nasional atau internasional) melalui rangkaian perbandingan yang tidak terputus, dalam artian standar ukur itu akan lebih baik apabila berupa standar yang rantainya mendekati SI sehingga tingkat ketidakpastian (error) makin kecil.

·         SPEKTROFOTOMETER
Spektrofotometri merupakan suatu metoda analisa yang didasarkan pada pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu lajur larutan berwarna pada panjang gelombamg spesifik dengan menggunakan monokromator prisma atau kisi difraksi dengan detektor fototube. Benda bercahaya seperti matahari atau bohlam listrik memancarkan spektrum yang lebar terdiri atas panjang gelombang. Panjang gelombang yang dikaitkan dengan cahaya tampak itu mampu mempengaruhi selaput pelangi mata manusia dan karenanya menimbulkan kesan subyektif akan ketampakan (vision). Dalam analisis secara spektrofotometri terdapat tiga daerah panjang gelombang elektromagnetik yang digunakan, yaitu daerah UV  (200 – 380 nm), daerah visible (380 – 700 nm), daerah inframerah (700 – 3000 nm) (Khopkar 1990).
Menurut Cairns (2009), spektrofotometer adalah alat untuk mengukur transmitan atau absorban suatu sampel sebagai fungsi panjang gelombang. Tiap media akan menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu tergantung pada senyawaan atau warna terbentuk. Secara garis besar spektrofotometer terdiri dari 4 bagian penting yaitu :
a.      Sumber Cahaya
Sebagai sumber cahaya pada spektrofotometer, haruslah memiliki pancaran radiasi yang stabil dan intensitasnya tinggi. Sumber energi cahaya yang biasa untuk daerah tampak, ultraviolet dekat, dan inframerah dekat adalah sebuah lampu pijar dengan kawat rambut terbuat dari wolfram (tungsten). Lampu ini mirip dengan bola lampu pijar biasa, daerah panjang gelombang (l ) adalah 350 – 2200 nanometer (nm).
b.      Monokromator
Monokromator adalah alat yang berfungsi untuk menguraikan cahaya polikromatis menjadi beberapa komponen panjang gelombang tertent (monokromatis) yang bebeda (terdispersi).
c.       Cuvet
Cuvet spektrofotometer adalah suatu alat yang digunakan sebagai tempat contoh atau cuplikan yang akan dianalisis.  Cuvet biasanya terbuat dari kwars, plexigalass, kaca, plastic dengan bentuk tabung empat persegi panjang 1 x 1 cm dan tinggi 5 cm. Pada pengukuran di daerah UV dipakai cuvet kwarsa atau plexiglass, sedangkan cuvet dari kaca tidak dapat dipakai sebab kaca mengabsorbsi sinar UV. Semua macam cuvet dapat dipakai untuk pengukuran di daerah sinar tampak (visible).
d.      Detektor

Peranan detektor penerima adalah memberikan respon terhadap cahaya pada berbagai panjang gelombang. Detektor akan mengubah cahaya menjadi sinyal listrik yang selanjutnya akan ditampilkan oleh penampil data dalam bentuk jarum penunjuk atau angka digital.
Dengan mengukur transmitans larutan sampel, dimungkinkan untuk menentukan konsentrasinya dengan menggunakan hukum Lambert-Beer. Spektrofotometer akan mengukur intensitas cahaya melewati sampel (I), dan membandingkan ke intensitas cahaya sebelum melewati sampel (Io). Rasio  disebut transmittance, dan biasanya dinyatakan dalam persentase (% T) sehingga bisa dihitung besar absorban (A) dengan rumus A = -log %T (Underwood 2002).
Prinsip kerja spektrofotometri berdasarkan hukum Lambert Beer.

Pada bagian kiri persamaan diketahui sebagai absorbansi larutan dan dihitung dengan spektrometer. Persamaannya kadang ditulis dalam term absorbansi.
Simbol epsilon adalah absorptivitas molar larutan. bila cahaya monokromatik (Io) melalui suatu media (larutan), maka sebagian cahaya tersebut diserap (Ia), sebagian dipantulkan (Ir), dan sebagian lagi dipancarkan (It). Transmitans adalah perbandingan intensitas cahaya yang ditransmisikan ketika melewati sampel (It) dengan intensitas cahaya mula-mula sebelum melewati sampel (Io). Persyaratan hukum Lambert Beer, antara lain: radiasi yang digunakan harus monokromatik, energi radiasi yang diabsorpsi oleh sampel tidak menimbulkan reaksi kimia, sampel (larutan) yang mengabsorpsi harus homogen, tidak terjadi fluoresensi atau phosporesensi, dan indeks refraksi tidak berpengaruh terhadap konsentrasi, jadi larutan tidak pekat (harus encer). Spektrofotometer UV-Vis membandingkan cuplikan standar yaitu substrat gelas preparat. Hasil pengukuran dari spektrofotometer UV-Vis menunjukkan kurva hubungan transmitan dan panjang gelombang ( ) (Basset 1994).
Spektrofotometer terdiri dari beberapa jenis berdasar sumber cahaya yang digunakan, yaitu: spektrofotometer Vis (Visible), spektrofotometer UV (Ultra Violet), spektrofotometer UV-Vis, dan Spektrofotometri IR (Infa Red).  Pada spektrofotometri Vis, yang digunakan sebagai sumber sinar/energi adalah cahaya tampak (visible). Cahaya visible termasuk spektrum elektromagnetik yang dapat ditangkap oleh mata manusia. Panjang gelombang sinar tampak adalah 380 – 750 nm. Berbeda dengan spektrofotometri visible, pada spektrofotometri UV berdasarkan interaksi sample dengan sinar UV. Sinar UV memiliki panjang gelombang 190-380 nm. Senyawa yang dapat menyerap sinar UV terkadang merupakan senyawa yang tidak memiliki warna (bening dan transparan).
Spektrofotometri UV-Vis menggunakan dua buah sumber cahaya berbeda, sumber cahaya UV dan sumber cahaya visible yaitu photodiode yang dilengkapi dengan monokromator dan dapat digunakan baik untuk sample berwarna juga untuk sample tak berwarna. Sedangkan, spektrofotmetri IR berdasar pada penyerapan panjang gelombang infra merah yang mempunyai panjang gelombang 2.5-1000 μm. Pada spektrofotometri IR digunakan untuk analisa kualitatif, misalnya untuk mengidentifikasi gugus fungsi pada suatu senyawa.
Panjang gelombang cahaya UV atau cahaya tampak bergantung pada mudahnya promosi elektron. Molekul-molekul yang memerlukan lebih banyak energi untuk promosi elektron, akan menyerap pada panjang gelombang yang lebih pendek. Molekul yang memerlukan energi yang lebih sedikit akan menyerap cahaya dalam daerah tampak (yakni senyawa berwarna) mempunyai elektron yang lebih mudah dipromosikan daripada senyawa yang menyerap pada panjang gelombang UV yang lebih pendek.
Suatu spektrofotometer standar terdiri atas spektrofotometer untuk menghasilkan cahaya dengan panjang gelombang terseleksi yaitu bersifat monokromatik serta suatu fotometer yaitu suatu piranti untuk mengukur intensitas berkas monokromatik, digabungkan bersama dinamakan sebagai spektrofotometer.
Spektrofotometer dapat berupa sinar tunggal atau sinar ganda. Dalam berkas satu instrumen (seperti Spectronic 20), semua cahaya melewati sel sampel. I o harus diukur dengan membuang sampel. Ini adalah desain awal, tetapi masih umum digunakan baik dalam pengajaran dan laboratorium industri.

Dalam berkas ganda instrumen, cahaya dibagi menjadi dua berkas sebelum mencapai sampel. Satu berkas digunakan sebagai acuan, yang lain melewati sinar sampel. Beberapa instrumen double-beam memiliki dua detektor (photodiodes), dan sampel dan berkas referensi diukur pada waktu yang sama. Dalam instrumen lain, kedua balok melewati sebuah balok helikopter, yang menghambat satu berkas pada suatu waktu. Detektor-ubah antara mengukur sampel balok dan balok referensi.
Pada umumnya sampel yang digunakan dalam bentuk larutan yang sudah diencerkan dengan jumlah konsentrasi tertentu. Larutan dengan konsentrasi yang rendah akan lebih mudah diketahui transmitannya karena kerapatan pada molekulnya kecil sehingga kemampuan menyerap radiasi elektromagnetnya kecil dan banyak radiasi yang terbaca oleh detektor pada alat spektrofotometer.
Setiap senyawa punya serapan maksimal pada panjang gelombang tertentu. Panjang gelombang ini dinamakan panjang gelombang maksimum. Pada panjang gelombang maksimum, hubungan antara absorbansi dan konsentrasi senyawa bisa disetarakan.
    III.            ALAT DAN BAHAN
ALAT :
-          Beker glass
-          Spektrofotometer
-          Labu ukur
-          Pipet ukur
-          Batang pengaduk
-          Corong
BAHAN :
-          Parasetamol 100 mg
-          NaOH 0,1 N
-          Aquadest


   IV.            CARA KERJA
A.      MEMBUAT LARUTAN NaOH 0,1 N
1.      Menimbang NaOH sebanyak 4 gram
2.      Mengukur aquadest sebanyak 1000 ml
3.      Melarutkan NaOH sedikit demi sedikit dengan aquadest, lalu di add hingga 1000 ml dalam labu ukur. Larutan ini yang akan digunakan untuk melarutkan parasetamol.
Penghitungan :
Normalitas =  x
0,1 =  x
   g = 4 gram

B.      MEMBUAT LARUTAN PARASETAMOL berbagai ppm
·         1000 ppm
1.      Menimbang parasetamol sebanyak 100 mg
2.      Melarutkan parasetamol dalam 100 ml aquadest sedikit demi sedikit dalam gelas beker, lalu dimasukkan dalam labu ukur 100 ml dan di add hingga 100 ml.
Penghitungan :
1 ppm        =
1000 ppm =
·         100 ppm
1.      Dari larutan parasetamol 1000 ppm, dipipet sebanyak 10 ml.
2.      Lalu dilarutkan dalam 100 ml aquadest dalam labu ukur 100 ml.
3.      Mengocok labu ukur hingga larutannya tercampur sempurna.
Penghitungan :
 x 1000 ppm = 100 ppm
Berarti, banyaknya larutan yang diambil dari larutan 1000ppm untuk membuat larutan 100 ppm adalah 10 ml.

C.      MENENTUKAN PANJANG GELOMBANG MAKSIMUM
1.      Memasukkan larutan 100 ppm yang telah dibuat tadi ke dalam kuvet (bagian yang kasar dari kuvet yang dipegang).
2.      Membaca intensitas serapan yang terjadi pada spektrofotometer pada panjang gelombang 200-400 nm.
3.      Setelah diprint hasilnya, maka menetapkan berapa panjang gelombang maksimumnya.

D.     MEMBUAT KURVA KALIBRASI
1.      Membuat larutan parasetamol 4 ppm, 6 ppm, 8 ppm, 10 ppm dan 12 ppm.
·         4 ppm
-          Dari larutan parasetamol 100 ppm, diambil 4 ml.
-          Lalu dilarutkan dalam labu ukur dengan dan ditambah air hingga 100 ml.
-          Mengocok labu ukur hingga larutan tercampur sempurna.
Penghitungan :
 x 100 ppm = 4 ppm
Berarti, banyaknya larutan yang diambil dari larutan 100ppm untuk membuat larutan 4 ppm adalah 4 ml.
·         6 ppm
-          Dari larutan parasetamol 100 ppm, diambil 6 ml.
-          Lalu dilarutkan dalam labu ukur dengan dan ditambah air hingga 100 ml.
-          Mengocok labu ukur hingga larutan tercampur sempurna.
Penghitungan :
 x 100 ppm = 6 ppm
Berarti, banyaknya larutan yang diambil dari larutan 100ppm untuk membuat larutan 6 ppm adalah 6 ml.
·         8 ppm
-          Dari larutan parasetamol 100 ppm, diambil 8 ml.
-          Lalu dilarutkan dalam labu ukur dengan dan ditambah air hingga 100 ml.
-          Mengocok labu ukur hingga larutan tercampur sempurna.
Penghitungan :
 x 100 ppm = 8 ppm
Berarti, banyaknya larutan yang diambil dari larutan 100ppm untuk membuat larutan 8 ppm adalah 8 ml.
·         10 ppm
-          Dari larutan parasetamol 100 ppm, diambil 10 ml.
-          Lalu dilarutkan dalam labu ukur dengan dan ditambah air hingga 100 ml.
-          Mengocok labu ukur hingga larutan tercampur sempurna.
Penghitungan :
 x 100 ppm = 10 ppm
Berarti, banyaknya larutan yang diambil dari larutan 100ppm untuk membuat larutan 10 ppm adalah 10 ml.
·         12 ppm
-          Dari larutan parasetamol 100 ppm, diambil 12 ml.
-          Lalu dilarutkan dalam labu ukur dengan dan ditambah air hingga 100 ml.
-          Mengocok labu ukur hingga larutan tercampur sempurna.
Penghitungan :
 x 100 ppm = 12 ppm
Berarti, banyaknya larutan yang diambil dari larutan 100ppm untuk membuat larutan 12 ppm adalah 12 ml.
2.      Membaca intensitas serapannya hingga dalam layar monitor terlihat kurva yang menunjukkan perbanndingan antara ppm dengan nilai absorban.
     V.            HASIL PENGAMATAN
Dari praktikum pertama yang kita lakukan, hasilnya adalah :
1.      Panjang gelombang yang digunakan untuk membaca intensitas serapan adalah 256,5 dan nilai absorbansinya adalah 1,517. Tapi hal ini tidak kita gunakan sebagai data, karena data yang kita   salah. Kemudian kita melakukan percobaan yang kedua, dan diperoleh absorban sebesar 0,698 pada konsentrasi 10 ppm.   Lalu dimasukkan ke dalam rumus  A = a x b x c, yaitu sebagai berikut :
Nilai absorban yang baik adalah antara 0,2-0,8. Sehingga kita mencari konsentrasi berapakah kita akan membuat larutan sehingga dapat diperoleh kurva kalibrasi yang baik.
Untuk nilai absorban 0,2 :
Untuk nilai absorban 0,8 :
Dari perhitungan tersebut, kita membuat larutan dengan konsentrasi 4 ppm, 6 ppm, 8 ppm, 10 ppm, dan 12 ppm untuk membuat kurva kalibrasi.

2.      Tetapi, dari hasil praktikum yang pertama (panjang gelombang 256,5 nm dan nilai absorban 1,517) kita harus mengulang karena sampel yang kita buat kotor (tercemar) sehingga kita membuat larutan parasetamol lagi. Dan dari hasil pembuatan larutan parasetamol yang kedua, kita memperoleh data berikut:


No.
Abs (256,5)
Conc (ppm)
1
0,212
4
2
0,365
6
3
0,549
8
4
0,698
10
5
0,799
12
Tabel 2
   VI.            PEMBAHASAN
Dalam praktikum ini kita melakukan pembuatan kurva kalibrasi parasetamol dengan menggunakan pelarut NaOH 0,1 N. Alat yang kita gunakan adalah spektrofotometer UV-Vis. Panjang gelombang dari parasetamol sendiri adalah sekitar 257, itulah mengapa kita menghitung nilai absorban dari panjang gelombang yang dihasilkan oleh panjang gelombang 256,5 karena panjang gelombang ini yang mendekati panjang gelombang dari parasetamol.
Nilai absorban yang kita peroleh pada percobaan pertama adalah 1,517. Tetapi nilai ini salah sehingga kita harus mengulangi percobaan kedua dan hasilnya diperoleh nilai absorban sebesar 0,698 pada konsentrasi 10 ppm. Dari nilai absorban tersebut, untuk membuat kurva kalibrasi maka kita memasukkan nilai absorban tersebut ke dalam rumus dari Hukum Lambert Beer’s :
Pada bagian kiri persamaan diketahui sebagai absorbansi larutan dan dihitung dengan spektrometer. Persamaannya kadang ditulis dalam term absorbansi.
Simbol epsilon merupakan absorptivitas molar larutan.
Nilai absorban yang kita peroleh dimasukkan ke rumus di atas, dan dicari rentang dari nilai absorban 0,2 sampai 0,8 (seperti pada perhitungan di hasil praktikum).
Dari perhitungan rumus tersebut, kita akan membuat larutan dengan konsentrasi 4 ppm, 6 ppm, 8 ppm, 10 ppm dan 12 ppm.
Kemudian kelima larutan tersebut kita ukur lagi nilai absorbansinya sehingga diperoleh data seperti pada table 2 dan gambar kurva 2. Dari table tersebut dapat kita ketahui bahwa dari hasil percobaan yang kedua cukup bagus karena rentang nilai absorban yang dihasilkan dari konsentrasi 4 ppm sampai 12 ppm berada dalam rentang yang dianjurkan yaitu antara 0,2 – 0,8.
Dari kurva 2 tersebut kita ketahui bahwa kurva kalibrasi merupakan perbandingan antara konsentrasi (ppm) dengan nilai absorban. Semakin besar konsentrasinya maka nilai ansorbannya akan semakin besar pula. Dan dari kurva 2 tersebur kita dapatkan nilai r sebesar 0,9955. Tetapi dalam melakukan percobaan nantinya, nilai r yang harus dipenuhi adalah 0,997.

 VII.            KESIMPULAN
1.      Panjang gelombang larutan parasetamol adalah 256,5
2.      Nilai absorban yang kita peroleh dari konsentrasi 4 ppm, 6 ppm, 8 ppm, 10 ppm dan 12 ppm adalah 0,212, 0,365, 0,549, 0,698, dan 0,799. Hal ini berarti masih dalam rentang nilai absorban yang baik yaitu antara 0,2 – 0,8.
3.      Kurva kalibrasi yang kita peroleh mempunyai nilai r sebesar 0,9955.








DAFTAR PUSTAKA
Basset J et al. 1994. Buku Ajar Vogel Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGC
Day R dan Underwood A. 2002. Analisis Kimia Kuantitatif Edisi Keenam. Penerjemah : Sopyan Iis. Jakarta : Erlangga. Terjemahan dari : Quantitative Analysis Sixth Edition.
Khopkar S. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta : Universitas Indonesia (UI-Press)
Arti Penting Kalibrasi pada Proses Pengukuran Analitik: Aplikasi Pada Penggunaan pH meter dan Spektrofotometer Uv-Vis oleh Iqmal Tahir Laboratorium Kimia Dasar, Jurusan Kimia, FMIPA, Universitas Gadjah Mada Sekip Utara, Yogyakarta.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar