1
MAKALAH POLAROGRAFI Disusun Untuk Memenuhi Tugas Kelompok Mata Kuliah Analisis Farmasi II
OLEH !" ," /" )" *" 1" 2"
ARIF #ETIA$A%#&AH AT AT$A--AH DE0& -ULFA UTARI%I%GRUM DI%DA TAMARA I%DAH HARI&ATI RO#MALI%DA UTAMI RO&A%A ARI PRATI$I
'K!A(!)((*+ 'K!A(!)((.+ 'K!A(!)(!!+ 'K!A(!)(!/+ 'K!A(!)(,)+ 'K!A(!)()!+ 'K!A(!)(),+
PROGRAM #TUDI FARMA#I U%I0ER#ITA# MATARAM MATARAM ,(!1
2
KATA PE%GA%TAR
Alhamdulillah, puji dan syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT, Ar-Rabb semesta alam yang telah melimpahkan taufik dan hidayah-Nya, sehingga penyusun
dapat
menyelesaikan
penyusunan
makalah
untuk
pembahasan
polarografi. Adapun Adapun maksud maksud penyu penyusuna sunan n makalah makalah ini adalah adalah dalam dalam rangka rangka untuk untuk memenuhi memenuhi tugas kelompok kelompok mata kuliah Analisis Analisis Farmasi . !i samping itu juga untuk untuk menambah menambah pengetahuan pengetahuan dan "a"asan "a"asan tentang tentang polarografi, polarografi, yang meliputi meliputi pembahasan tentang pengertian polarografi,instrument polarografi, komponen polarografi, prinsip kerja, dan analisis kuantitatif polarografi serta aplikasinya di bidang farmasi. #enyusun #enyusun menyadari menyadari bah"a terselesainya terselesainya makalah makalah ini tidak semata-mata dari jerih payah penyusun sendiri, melainkan atas bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. $leh karena itu sepantasnyalah penyusun mengu%apkan terima kasih, kasih, terutama terutama kepada kepada !osen !osen pengaja pengajarr yaitu yaitu bu &uh #utu 'ina 'ina Sri (udian (udiani, i, S.#d, Si., ).S% Akhir Akhir kata, kata, penyu penyusun sun menyada menyadari ri akan akan keterba keterbatasa tasan n penget pengetahu ahuan an yang yang dimili dimiliki ki dan masih masih banya banyak k kekura kekuranga ngan n dalam dalam penyu penyusun sunan an makala makalah h ini. ini. $leh $leh karena itu, sangat diharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun agar makalah ini menjadi lebih baik dan berdaya guna di masa yang akan datang.
)ataram,
No*ember +
#enyusun
ii
3
4
DAFTAR I#I
HALAMA% 3UDUL ...................................................................................... i KATA PE%GA%TAR ..................................................................................... ii 4A4 I PE%DAHULUA% ..............................................................................
. &atar (elakang .......................................................................................... .+ Rumusan )asalah ..................................................................................... + ./ Tujuan #enulisan ....................................................................................... +
4A4 II PEM4AHA#A%
+. !efinisi #olarografi .................................................................................. / +.+ nstrumen #olarografi................................................................................ 0 +./ 1omponen #olarografi ............................................................................. +.0 #rinsip 1erja #olarografi .......................................................................... 2 +.3 Analisis 1uantitatif #olarografi ................................................................ 0 +. Aplikasi #olarografi................................................................................... 3
4A4 III PE%UTUP
/. Simpulan .................................................................................................... 4 /.+ Saran .......................................................................................................... 4
DAFTAR PU#TAKA ..................................................................................... 2
5
4A4 I PE%DAHULUA%
!"! Latar 4elakang
1emajuan sains dan teknologi mempengaruhi perkembangan kimia analisis. Seiring dengan perkembangan tersebut, sekarang ini telah tersedia berma%am-ma%am peralatan mutakhir untuk memperoleh data kualitatif maupun kuantitatif tentang komposisi suatu 5at. !engan alat analisis yang %anggih pekerjaan-pekerjaan analisis kimia dapat dilakukan dengan %epat, tepat, akurat dan memerlukan %uplikan yang sedikit. (eberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan, baik yang kon*ensional maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut6 •
Analisis gra*imetri yang digunakan dalam pengukuran berat suatu unsur atau senya"a tertentu.
•
Analisis *olumetri meliputi titrasi asam basa, pengendapan, pembentukan komplek, oksidasi reduksi.
•
7kstraksi, digunakan untuk memisahkan suatu komponen dari %ampurannya dengan menggunakn pelarut.
•
1romatografi, digunakan untuk memisahkan suatu komponen 5at berdasarkan perbedaan migrasi komponen-komponen dalam suatu 5at tersebut.
•
Spektroskopi, menganalisis spesies kimia dan menelaah interaksinya dengan radiasi elektromagnetik.
•
7lektoanalisis, meliputi polarogra5i , potensiometri, konduktometri. )etode polarografi merupakan salah satu metode yang banyak digunakan
untuk menentukan kandungan ion-ion tertentu di dalam suatu larutan berdasarkan prinsip elektrolisis. 8ntuk lebih memahami tentang metode polarografi ini, maka penulis akan membahas lebih mendalam tentang metode ini.
!", Rumusan Masalah
#embahasan yang diuraikan dalam makalah ini dibatasi berdasarkan rumusan masalah berikut6 . Apa yang dimaksud dengan metode polarografi9 +. Apa saja komponen-komponen sel polarografi9 /. (agaimana prinsip kerja polarografi9 0. (agaimana analisis kuantitatif dengan metode polarogarfi9
!"/ Tu6uan Pen7usunan Makalah
Tujuan penyusunan makalah ini antara lain untuk mengetahui6 . #engertian metode polarografi: +. 1omponen-komponen sel dalam metode polorografi: /. #rinsip kerja polarografi: dan 0. Analisis kuantitatif dengan metode polarogarfi. 3. . ;. 4. 2. . . +. /. 0. 3. . ;. 4. 2. +.
,!" ,,"
4A4 II
PEM4AHA#A%
,/"
,"! Pengertian Polarogra5i
+0.
#olarografi adalah suatu bentuk elektrolisis dimana elektroda kerja
berupa suatu elektroda yang istime"a, suatu elektroda merkuri tetes, dan direkam suatu kur*a arus *oltase <*oltamogram=. Seperti yang digunakan oleh kebanyakan pengarang, istilah polarografi adalah suatu kasus istime"a daripada *oltametri dimana mikroelektrodanya adalah merkurium tetes. 1arena sifat>sifat istime"a elektroda ini, polarografi jauh lebih luas penggunaanya dibandingkan *oltametri yang menggunakan mikroelektroda lain <8nder"ood, 22=. +3.
#olarografi merupakan suatu metode analisis yang didasarkan pada
kur*a arus tegangan yang diperoleh se%ara elektrolisis
@i f<7=B, dengan
melakukan pengukuran arus listrik
Alat ini terdiri atas potensiometer yang dihubungkan dengan dua elektroda
elektroda telah tersedia, akan tetapi yang paling sederhana dan paling nya"an adalah elektroda merkuri tetes
/+. //.
Sebagai anodanya di digunakan elektroda kalomel jenuh atau
merkuri yang dapat dianggap tidak terpolarisasikan, yakni potensialnya hampir konstan dalam suatu medium yang mengandung anion yang mampu membentuk garam yang tidak larut dengan merkuri
untuk menyesuaikan kepekaan gal*anometer <'= agar tepat untuk konsentrasi 5at yang akan dianalisis. /3. 7lektrode )erkuri Tetes
atau %emaran. )erkuri dapat membentuk amalgam
reprodusibel. /2. #otensial
lebih
hidrogen
yang
besar
pada
merkuri
akan
memungkinkan mengendapnya 5at-5at yang sukar untuk direduksi, misalnya ion logam alkali, ion aluminium dan ion mangan <=
ion merkuro. #ada potensial yang lebih negatif dari -4
Susunan alat polarografi terdiri atas sel polarografi dan alat
pen%atat polarogram. !" #el polarogr5i 0+. !alam sel polarografi terdapat komponen sebagai berikut6
a) Elektroda pembanding 43. Dalam sel polarograf elektroda pembanding yang digunakan adalah elektroda kalomel jenuh (SC!. 44. 8+ Elektro9a in9ikator
03.
!alam hal ini elektroda yang digunakan adalah elektroda tetes air
raksa
merupakan elektroda
yang selalu segar
permukaannya sehingga reaksi reduksi dapat berlangsung dengan %epat. 7lektroda merkuri merupakan elektroda kerja dalam sistem polarografi, disamping + elektroda yang lain yaitu elektroda pembanding
4". 4#. 04. ):" *(" *!" *,"
*/" *)" **" ;+ Pipa saluran gas % , 3. #ipa ini dimaksudkan untuk mengusir gas $ + yang kemungkinan
terlarut dalam larutan yang sedang dianalisis. Hal ini karena bila ada gas oksigen maka gas tersebut akan ikut tereduksi sehingga mempengaruhi hasil analisis.
5#. 9+ Pelarut 9an elektrolit pen9ukung 34. 7lektrolit pendukung
berfungsi
untuk
menekan
migrasi,
mengontrol potensial agar tahanan larutan dikurangi serta menjaga kekuatan ion total yang konstan. #olarografi dapat dilakukan pada fase air dan fase organik. #ada fas air biasanya digunakan elektrolit pendukung garam-garam seperti 1Cl, 1N$/, NH0Cl dan NH0 N$/. #ada polarografi dengan fase organik
," Potensiostat
.
#otensiostat
merupakan bagian
instrument
yang
terdiri
dari rangkaian listrik yang berguna untuk menjaga potensial dan mengatur potensial tetap pada nilai tertentu. . +. /. 0. 1*" 11" /" Alat Pem8a;a ;. #ada prinsipnya polarografi adalah mengukur arus yang keluar
akibat pemberian potensial tertentu. Alat ukur yang paling sederhana adalah mikroamperemeter. #ada perkembangannya pemba%aan arus se%ara diigital bahkan komputer. !ari keterangan komponen polarigrafi di atas, maka dapat digambarkan skemanya sebagai berikut: 1." 1:" 2(" 2!" 2," 2/" 2)" 2*" 21" 22" 2." 2:" .(" .!"
Dan 8entuk instrumen polarogra5i a9alah se8agai 8erikut<
.," ./" ,") Prinsip Ker6a Polarogra5i
a. Sel elektrolisis merupakan bagian yang paling penting dari polarogra$. Sel ini dapat ditulis sebagai%
40. SC7 GG )nE
Sel terdiri dari + elektroda yaitu elektroda kalomel sebagai
elektroda pembanding dan elektroda tetes raksa < DME / dropping mercury electrode= sebagai elektroda indikator dan pipa saluran gas N+, semuanya di%elupkan ke dalam larutan yang sedang dianalisis. 'as N + dimasukkan untuk mengusir gas $ + yang terlarut karena $+ dapat direduksi. 4.
#ereduksian $+ terjadi dalam + tahap pada proses ini6 4;.
44. 42.
$+ E +HEE I
H+$+ E +HEE I
H+$+ +H+$
$leh karena elektroda Hg bekerja pada pengukuran ini maka
elektroda Hg disebut working elektrode. Reaksi reduksi terjadi pada permukaan air raksa. (ila larutan mengandung ion logam ) nE, maka semua ion logam akan bergerak menuju permukaan tetesan Hg untuk direduksi. on logam berubah menjadi amalgam dengan Hg.
2.
)nE E ne E Hg
)
2.
Selama reaksi reduksi berlangsung arus akan mengalir dan
jumlahnya dapat teramati, biasanya dinyatakan dalam mikroampere. Reaksi reduksi ini berlangsung pada harga potensial tertentu, bergantung pada jenis 5atGion yang sedang direduksi. 2+.
Selama pengukuran berlangsung, air raksa diteteskan se%ara teratur
dengan besar tetesan tertentu. 8mumnya elektroda Hg dipakai dalam metode polarografi karena dengan penetesan yang teratur diperoleh permukaan elektroda yang selalu segar dan bersih sehingga reaksi reduksi berlangsung %epat. 7lektrode-elektrode platina <#t= dan emas
2/.
#olarogram adalah kur*a yang diperoleh dari pengukuran se%ara
polarografi yang menyatakan hubungan antara arus
0.
#engukuran
polarografi
menghasilkan
grafik
yang
menyatakan hubungan antara arus (mA) dan potensial (Volt). Sumbu horisontal diberi nama potensial <*olt= sedangkan sumbu *ertikal diberi nama arus
pengukuran analit, sedangkan residual current dihasilkan pada pengukuran larutan blangko sebelum analit ditambahakan. 3.
#erbedaan antara limiting current dengan residual %urent disebut
arus diusi! i d . Harga potensial ketika arus mulai meningkat disebut potensial penguraian
Analisa kualitatif dalam polarografi didasarkan pada potensial
setenga" gelom#ang (E 1/$ ). Sedangkan analisa kuantitatif menggunakan besarnya arus diusi. !ari kur*a tersebut di atas ada beberapa istilah yang perlu diketahui, yaitu6 . #otensial penguraian
sebelum
terjadipeningkatan arus yang tajam. Arus ini diperoleh pada saat pengukuran blanko. 0. Arus difusi
1&'.
ada polarogram jumlah gelombang arus sesuai
dengan jumlah )at yang dapat direduksi. *adi dalam satu polarogram dapat ditentukan konsentrasi beberapa )at dalam +aktu bersamaan. 1&,.
-elah disinggung sebelumnya bah+a nilai 12 adalah
penting untuk analisis kualitati$. /al ini karena nilai 12 adalah khas untuk untuk suatu ion pada kondisi tertentu. 0ilai 12 tidak tergantung pada konsentrasi ion yang diteliti asal kondisi larutan tetap. 0ilai 12 berbagai ion dapat ditemui pada literatur yaitu nilai 12 terhadap elektroda kalomel jenuh. arena nilai 12
merupakan besaran yang spesifk dengan jalan menetapkan nilai 12 pada polarogram dan membandingkannya dengan niai yang terdapat pada literature maka pada prinsipnya akan dapat diketahui jenis ion dalam larutan yang diperiksa (analisis kualitati$!. 11&.
da
beberapa
peristi+a
yang
menyebabkan
timbulnya arus diantaranya adalah peristi+a mekanik di$usi dan elektrostatik. ada polarograf arus yang diinginkan adalah arus yang berasal dari peristi+a di$usi. leh karena itu arus lain yang timbul
harus
dihilangkan.
Caranya
dengan
menghindari
terjadinya gonangan untuk arus yang timbul karena peristi+a mekanik
dan
menambah
suatu
elektrolit
tertentu
untuk
menghindari timbulnya arus karena peristi+a elektrostatik. 111. c. Prinsip Dasar Hubungan Arus dan Konsentrasi !asar dari polarografi adalah elektrolisis dari suatu larutan
!!,"
yang mengandung analit eletroaktif, artinya 5at-5at yang dapat dioksidasi se%ara listrik
/. 0.
)nE E ne E Hg
)
Apabila elektroda elektroda pada sel polarografi tersebut bekerja ,
maka reaksi reduksi akan terjadi pada permukaan air raksa. $leh 1arena itu untuk larutan yang mengandung ion logam ) nE akan direduksi pada permukaan tetes air raksa
Selama reaksi berlangsung dengan potensial tertentu, yang dapat
diamati adalah arus yang mengalir
. d ; . n . !G+. m+G/. tG. C ;.
eterangan%
d arus difusi
4.
; koefisien persamaan lko*i%
2.
n jumlaah ele%tron yang terlibat
+.
! 1oefisien difusi
+.
m ke%epatan mengalir Hg< mgGdt=
++.
t "aktu yang diperlukan untuk setiap tetesan
+/.
124.
Dari
C konsentrasi
persamaan
diatas
dapat
dilihat
adanya
hubungan yang linier antara arus di$usi dengan konsentrasi oleh karena itu polarograf berguna adalam analisis kualitati$. 125.
erpindahan materi yang berlangsung di dalam
larutan pada umumnya dapat terjadi dengan 3 ara% 1. Perpindahan secara migrasi. 126. 6ateri yang bermuatan karena adanya gaya tarik menarik elektrostatik maka materi bermuatan bergerak menuju kutub dengan muatan yakni kation7kation menuju katoda dan anion7anion menuju anoda. 2. Perpindahan secara difusi. 12#. artikel7partikel mengalir dari daerah yang lebih rapat (pekat! menuju daerah yang lebih renggang. . Perpindahan secara kon!eksi 12'.
engaruh
temperatur
dan
pengadukan menyebabkan
partikel
goyangan berpindah
atau dari
tempat satu ke tempat lain. +2.
!ari
ketiga
jenis perpindahan
tersebut
menyebabkan
laju
perpindahan massa yang berimplikasi pada besarnya arus total
terjadi6 /.
it imE idE ik /.
/+.
keterangan 6
it arus total
//.
im arus migrasi
/0.
id arus difusi
/3.
ik arus kon*eksi
/.
!alam
polarografi,
diusahakan
agar
arus yang
terukur
adalah semata-mata berasal dari arus difusi saja, maka im dan ik harus dihilangkan atau diperke%il. Arus kon*eksi dapat dikurangi dengan %ara melakukan per%obaan tanpa pengadukan dan arus migrasi dikurangi atau ditekan dengan penggunakan elektrolit pendukung. 9" Prinsip Dasar Hu8ungan Arus Potensial /;.
(ila polarografi bekerja, maka reaksi yang terjadi pada pemukaan
elektroda adalah :
/4. )nEE ne E Hg
)
(ila reaksi re*ersible maka pada suhu +3C, besarnya potensial tetes air
raksa adalah Ed . e = E 1 −
14&.
0,0592
2
141. 142. 143. 144. 145.
n
log
i i d− i
eterangan % d.e 8 potensial elektroda tetes air raksa 12 8 potensial setengah gelombang i 8 arus yang sesuai dengan keepatan di$usi id 8 arus di$usi
,"* Analisis Kuantitati5
14". nalisis kuantitati$ ini dapat dilakukan dengan banyak ara antara lain% a. Kur!a Kalibrasi 14#. dengan
ada ara kur9a kalibrasi dibuat kur9a kalibrasi jalan
melakukan
terhadap sejumlah
larutan
pengukuran yang
seara
diketahui
polarograf
konsentrasinya
kemudian dibuat kur9a antara id 9s C. ada kondisi yang sama diukur larutan uplikan sehingga konsentrasi uplikan dapat
diketahui dari id yang diperoleh yang kemudian di plotkan pada kur9a kalibrasi. b. Penambahan "tandar 14'.
ada ara penambahan standar larutan uplikan
dengan 9olume :1 diukur arus di$usinya dan diperoleh arus sebesar id1 . ;arutan standar dengan konsentrasi Cs ditambahkan ke dalam uplikan dengan 9olume :2 dan memberikan arus sebesar id2 .
14,.
i d .1 ≈ C x
15&.
i d .2 ≈
151.
V 1 C x V 1 + V 2
i d .2 i d .1
≈
+
V 2 V 1 + V 2
V 1 V 1+ V 2
+
C s
V 2
C s
V 1 + V 2 C x
152. ,"1 Aplikasi Polarogra5i
. !igunakan pada analisis farmasi, untuk menganalisis kandungan logam dalam obat dan produk farmasi. Seperti logam antimony, arsenik, kadmium, tembaga, besi, timah, magnesium, merkuri, *anadium dan seng yaitu untuk penentuan kadar dengan adanya 5at bantu galenik +. #ada 8S# KK polarografi digunakan untuk penentuan kadar suspensi oral nitrofurantoin, tablet aseta5olamid dan tablet diklorfenamid /. #enentuan kadar obat dalam suatu sampel yang akan diteliti 0. #enentuan kadar oksigen dan peroksida terlarut 3. 8ntuk analisis beberapa jenis senya"a organik seperti streptomi%in, kloramfeni%ol, deri*at sulfanilamid, dan berbagai jenis *itamin. . #olarogarfi digunakan se%ara luas untuk analisis ion-ion logam dan anionanion anorganik ;. )enganalisis gugus fungsi senya"a organi% seperti karbonil, asam karboksilat dan senya"a karbonil yang memiliki ikatan rangkap 4. #enentuan kualitatif dan kuantitatif pada senya"a organi%, anorganik dan sampel biologi. !*/"
!*)"
!**" !*1"
4A4 III PE%UTUP
!*2" !*."/"!
32.
#impulan
(erdasarkan
pembahasan dalam makalah
ini,
maka
dapat
disimpulkan bah"a6 a. #olarografi merupakan suatu metode analisis yang didasarkan pada kur*a arus tegangan yang diperoleh se%ara elektrolisis
.
#aran
Adapun saran yang dapat penyusun berikan berkenaan dengan
pembahasan dalam makalah ini adalah harus tetap memperhatikan elektrolit pendukung karena elektrolit pendukung berfungsi untuk menekan arus migrasi, mengontrol potensial agar tahanan larutan dikurangi serta menjaga kekuatan ion total yang konstan. +............................................................................................................. /. 0. 3. !11" !12"
DAFTAR PU#TAKA
4.
!1:"
;. ;. ;+. ;/. ;0.
Rosa, !y*ia. +/. 1imia Analitik nstrumen L#olarografiM. Makala". #oltekes Negeri Sri"ijaya. #alembang. )asyukuri. +2. #olaografi. %andout . #rodi #endidikan 1imia F1# 8NS. Solo 8nder"ood. 22. Analisis &imia &uantitati . ?akarta 6 #enerbit 7rlangga.
;3.
Tjahyono, !aryono Hadi, dkk. #engembangan )etode #olarografi #ulsa !ifferensial untuk #enentuan 1adar Residu 1loramfenikol dalam Air Susu Sapi. 'ndonesian urnal o "emistry. +0. 0<= 6 0/04.
1#".
Har*ey, !a*id. +. Modern Analytical "emistry. (oston6 )%'ra"Hill Higher 7du%ation.
