PRAKTIKU VI ANALISIS GUGUS FUNGSI PARASETAMOL PARASETAMOL DENGAN SPEKTROFOTOMETRI FTIR 1 Ariawan Darari 2 3 4 Adi Mulyadi, Allissya rafiani, Amalia Hasanah, 5Balqis Hanifah, 5Darmawan Julyansyah, 6 Erni sulistyani, 7Rizkiyah Hasanah, 8Zahrotul Fauziah Kelompok 1 Praktikum Kimia Analisis Instrumen Program Studi Kimia, FST UIN Syarif Hidayatullah Jakarta Jl. Ir. H. Juanda No. 95 Ciputat Jakarta 15412 Abstract tujuan untuk memahami prinsip identifikasi senyawa organik melalui teknik analisa FTIR, dan mampu mengidentifikasi gugus fungsional senyawa organik dari hasil analisa FTIR. Preparasi sampel parasetamol dengan tehnik cakram terkempa setelah itu dilakukan pengukuran dengan FTIR. Dari praktikum ini dapat disimpulkan bahwa pada frekuensi fr ekuensi 3325 -1 cm terdapat gugus fungsi N-H dengan finger printnya pada frekuensi 808 cm -1 yang muncul sebagai puncak yang rendah dan terdapat ikatan amida C=O pada fr ekuensi 1690 cm -1. adanya gugus fungsi C-H pada frekuensi 3164 cm -1 dan terdapat C=C pada frekuensi 1506 cm -1 dengan gugus C-H sebagai finger print pada frekuensi 713 cm -1 menandakan adanya gugus aromatik. frekuensi 1226 cm -1 terdapat gugus C-O dan pada frekuensi 685 cm -1 terdapat ikatan O-H yang menandakan adanya gugus alkohol sampel parasetamol yang diperoleh tidak 100% murni karena adanya perbedaan dengan spektrum murni parasetamol dari literatur.
Keyword : spektrofotometer FTIR, parasetamol I PENDAHULUAN FT-IR adalah salah satu instrumen menggunakan prinsip spektroskopi. Prinsipnya adalah sinar inframerah yang dilewatkan melalui cuplikan suatu senyawa organik, maka sejumlah frekuensi akan diserap, sedang frekuensi yang lain diteruskan atau ditransmisikan tanpa diserap.(Anam et al , 2007) Spektroskopi inframerah berguna untuk identifikasi senyawa organik karena spektrumnya yang sangat kompleks yang terdiri dari banyak puncak-puncak (Chusnul. 2011). Pada spektroskopi inframerah menggunakan derah bilangan gelombang dari 650 cm -14000 cm-1 (15,4-2,5 µm) daerah dengan frekuensi lebih rendah 650 cm-1 disebut inframerah jauh dan daerah dengan frekuensi lebih tinggi dari 4000 cm -1 disebut inframerah dekat. Masing-masing daerah tersebut lebih jauh dan lebih dekat dengan spektrum tampak. Inframerah jauh memiliki sedikit serapan yang bermanfaat bagi kimia organik dan serapan tersebut berkaitan dengan perubahan rotasi dalam molekul. Inframerah dekat terutama menunjukan serapan harmoni overtones dari vibrasi pokok yang terdapat dalam daerah normal (Sastrohamidjojo, 1991) Ada beberapa hal yang harus diperhatikan sehubungan dengan penerapan spektrofotometri infra merah dalam analisa kualitatif, dimana setiap molekul pasti akan memberikan spektrum yang berbeda. Hal ini dapat dibantu dengan adanya analisis gugus fungsi. spektrofotometer FTIR sama degan spektrofotometer IR yang membedakannya adalah pengembangan pada sistem optiknya sebelum berkas sinar inframerah melewati sampel.Sistem optik spektrofotometer IR dilengkapi dengan cermin diam.Dengan demikian radiasi inframerah akan menimbulkan perbedaan jarak yang ditempuh menuju cermin bergerak dan cermin yang diam.Pada sistem optik fourier traansform infared digunakan radiasi laser yang berfungsi sebagai radiasi yang diinterferensikan dengan radiasi inframerah agar sinyal radiasi inframerah yang diterima oleh detektor secara utuh dan lebih baik (Day, R.A dan A.L. Underwood. 2002).
Praktikum ini akan dilakukan analisis gugus fungsi parasetamol dengan spektrofotometer FTIR dengan tujuan untuk memahami prinsip identifikasi senyawa organik melalui teknik analisa FTIR, dan mampu mengidentifikasi gugus fungsional senyawa organik dari hasil analisa FTIR. II TINJAUAN PUSTAKA Spektrofotometer Infared Spektroskopi adalah ilmu yang mempelajari interaksi gelombang magnetik dengan benda (Harmita, 2006). Teknik analisis spektroskopi termasuk salah satu tenik analisis instrumental disamping teknik kromatografi dan elektroanalisis kimia. Teknik tersebut memanfaatkan fenomena interaksi materi dengan gelombang elektromagnetik seperti sinar-x, ultraviolet, cahaya tampak dan inframerah. Fenomena interaksi bersifat spesifik baik absorpsi maupun emisi. Interaksi tersebut menghasilkan signal-signal yang disadap sebagai alat analisis kualitatif dan kuantitatif. Contoh teknik spektroskopi absorpsi adalah UV/VIS, inframerah (FT-IR) dan absorpsi atom (AAS) (Giwangkara S, EG, 2006). Daerah IR dibagi menjadi tiga sub daerah, yaitu : sub daerah ir dekat ( 780 nm 2,5 µm atau bilangan gelombang 14290-4000 cm -1), sub daerah ir sedang (2,5 µm- 15 µm atau bilangan gelombang 4000-666 cm -1) dan sub ir jauh (15 µm-50 µm atau bilangan gelombang 666-200 cm -1) (Harmita, 2006). Setiap molekul memiliki harga energi tertentu. Bila suatu senyawa menyerap energi dari sinar IR maka tingkatrn energi didalam molekul itu akan tereksitasi ketingkatan energi yang lebih tinggi. Sesuai dengan energi yang diserap maka yang akan terjadi pada molekul itu adalah perubahan energi vibrasi yang diikuti dengan perubahan energi rotasi. Interksi ini terjadi dengan syarat adnya perubahan momen dipol sebagai akibat dari vibrasi. Radiasi medan listrik berubah – ubah akan berinteraksi dengan molekul dan akan menyebabkan perubahan amplitudo salah satu gerakan molekul. Selain itu energi yang dihasilkan oleh sianr IR harus sesuai dengan energi yang dibutuhkan oleh atom untuk bervibrasi. Senyawa seperti O2dan N2 tidak memiliki perubahn mimen dipole dalam vibrasinya sehingga tidak dapt mengadsropsi sinar IR (Earnshaw A, 1997). Pada suhu biasa molekul-molekul organik dan keadaan vibrasi yang tetap, setiap ikatan mempunyai rentangan atau stretching dan frekuensi tekukan atau bending yang karakteristik dan dapat menyerap sinar pada frekuensi tersebut. Vibrasi dua atom yang dihubungkan secara ikatan kimia dapat disamakan dengan vibrasi dari bola yang dihubungkan dengan pegas, dengan menggunakan analogi ini, dapat menerangkan sejumlah gambar dan spektra inframerah, sebagai contoh, untuk merentangkan pegas membutuhkan tenaga yang lebih besar daripada untuk menekuknya, hingga tenaga dengan rentangan ikatan lebih besar daripada tenaga untuk menekuk, dan serapan rentangan dari suatu ikatan muncul pada frekuensi yang lebih tinggi dalam spektrum inframerah daripada serapan bending dan ikatan yang sama.(Giwangkara, 2006). Pergeseran frekuensi dapat pula terjadi sebagai akibat konjugasi,mesorasi atau resonansi dan induksi.selain itu frekuensi vibrasi dapat pula bergeser bila sudut ikatan berbeda atau oleh pengaruh gugus lain melalui interaksi ruang atau pengaruh ruang (Tjahjandarie Ts, 1991) Untuk penanganan cuplikan dapat dilakukan dengan beberapa cara tergantung pada sifat cuplikan yang dianalisis. Sampel padat biasanya diperiksa dalam bentuk bubur, lapisan transparan atau cakram terkempa (tablet KBr). Persiapan sampel dalam bentuk cakram terkempa tablet KBr dilakukan dengan mencampurkan cuplikan (kadar 1-2%) dengan serbuk kering kalium bromida. Pencampuran dilakukan dengan mortar, campuran dikempa dalam cetakan khusus dengan ditekan. Pada pemeriksaan sampel dengan teknik tablet KBr ini dituntut pembuatan tablet yang dikempa, transparan, rata dan mempunyai ketebalan cukup, sehingga dihasilkan spektrum yang mudah dianalisa. (tjahjandarie, 1991).
Parasetamol
Parasetamol merupakan obat yang secara luas digunakan dalam penanganan rasa nyeri (analgetika) dan demam (antipiretika). Parasetamol memiliki rumnus kimia C 6H8 NO2 (BM. 15,2) berbentuk kristal atau serbuk berkristal, larut dalam air 1 g dalam 70 mL (Direktorat Jendral Pengawasan Obat dan Makanan RU, 1979), larut dalam etanol, metanol, dimetilformamid, etilen diklorid, aseton, dan etil asetat, sangat sedikit larut dalam kloroform, sedikit larut dalam eter, praktis tidak larut dalam petroleum eter, pentana, dan benzen. Spektrum parasetamol pada larutan asam mempunyai panjang gelombang maksimal di sekitar 245 nm (Moffat, et al., 2004).
Gambar 1. Struktur kimia parasetamol III METODE Waktu dan Tempat Penelitian Percobaan dilakukan pada hari Selasa, 17 April, 2018 di Pusat Laboratorium Terpadu Fakultas Sains dan Teknologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. Alat dan Bahan Alat yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah FTIR, tisu, spatulla, pipet tetes, lumpung agate, cetakan pellet, dan handy press. Bahan yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah aseton, parasetamol, s erbuk KBr Prosedur kerja a) Preparasi sampel dengan tekbik cakram KBr Serbuk Parasetamol 0,5-1 mg digerus dan dicampurkan dengan 100-200 mg s erbuk KBr kering dengan lumping agate atau “vibrating ball mill” hingga benar -benar homogen, kemudian dimasukan ca,puran tersebut ke dalam pencetak khusus menggunakan spatula mikro dan dihubungkan pencetak dengan handy press. Selanjutnya dilepaskan tongkang handy press lalu dikeluarkan cakram KBr. Selanjutnya dimasukan cakram ke dalam KBr disc holder kemudian direkam spektrum dari parasetamol pada range frekuensi 4000-500 cm -1 b) Identifikasi gugus fungsi Dari spektrum IR yang dihasilkan, ditentukan gugus fungsi yang terdapat pada senyawa parasetamol dengan melihat serapan yang dihasilkan dan dibandingkan harga frekuensi yang diperoleh dengan data yang ada di tabel. Kemudian dienteprestasikan data tersebut secara hati-hati dan terintegrasi hingga area sidik jari. (jika perlu, pilih menu data interpertation yang ada di dalam softwareuntuk memudahkan interprestasi data.
IV HASIL DAN PEMBAHASAN Spektrofometer FTIR ( Fourier Transform Infrared ) merupakan teknik analisa yang digunakan untuk investigasi bahan dalam bentuk fase gas, cair, maupun padat. Spektofotometer FTIR ini merupakan suatu teknik yang didasarkan pada interaksi antara radiasi elektromagnetik dan getaran yang natural dari ikatan kimia antara atom yang terbentuk. Pada spektroskopi ini tidak semua getaran dalam molekul akan menghasilkan pita absorbsi dalam inframerah. Oleh karen itu, ada dua kondisi atau syarat bahan untuk dapat diserap radiasi inframerah, yaitu pertama harus ada coincidence (resonansi) antara frekuensi
radiasi inframerah dan getaran molekul, dan yang ke dua getaran yang natural harus menyebabakan terjadinya perubahan dalam dipol selama getaran terjadi. Frekuensi terjadinya getaran ini tergantung pada kekakuan ikatan dan massa atom pada setiap ujung ikatan. Getaran yang terjadi ada dua jenis, yaitu getaran yang dapat mengubah panjang ikatan (streching) dan yang lainnya getaran yang dapat mengubah sudut ikatan (bending). Senyawa organik apabila dilewatkan oleh cahaya tertentu sebagian akan menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu. dan sebagaian akan ditransmisikan, penyerapan pada panjang gelombang IR oleh suatu senyawa disebabkan oleh adanya gugus fungsi dari senyawa tersebut yang mrmiliki kemampuan penyerapan yang berbeda sehingga analisa kualitatif dapat menggunakan FTIR. Beberapa hal harus diperhatikan dalam pengukuran spektrofotometer infra red diantaranya kemurniaan sampel. Sebab jika sampel yang diukur tidak murni maka akan muncul peak di daerah frekuensi yang tidak diharapkan, sehingga akan menimbulkan kesalahan dalam menginterprestasikan data. Selanjutnya adalah preparasi sampel yang dilakuakan harus sesuai dengan presedur yang telah ditentukan. Sebelum menganalisa dengan FTIR, terlebih dahulu sampel yang akan dianalisa harus dijadikan pellet. Pellet yang dibuat harus bening agar dapat menerima interaksi dengan sinar infrared yang ditembakkan melalui pellet. Pembuatan pellet sampel menggunakan KBr dengan perbandingan yang cukup besar yaitu 0,5-1 mg parasetamol dengan 100-200 mg kbr. Penggunaan sampel yang sedikit ini agar dihasilkan spektra yang dapat terbaca dengan jelas dan tidak bertumpuk. Digunakan KBr karena KBr tidak menghasilkan serapan pada IR sehingga yang teramati secara langsung adalah serapan dari sampel. no gugus fungsi Frekuensi cm -1 1 N-H 3325 2 C-N 1242 3 O-H bend 685 4 C-H 3164 5 C=C 1506 6 C=O 1690 7 C-H 713 8 N-H 808 9 C-O 1226 Tabel 1. Hasil spektrum IR Tabel 1 menunjukan gugus fungsi dari panjang gelombang yang diperoleh, pada frekuensi 3325 cm-1 terdapat gugus fungsi N-H dengan finger printnya pada frekuensi 808 cm 1 yang muncul sebagai puncak yang rendah dan terdapat ikatan amida C=O pada frekuensi 1690 cm-1 yang diperkuat dengan adanya gugus fungsi C-N pada frekuensi 1242 cm -1. Selanjutnya adanya gugus fungsi C-H pada frekuensi 3164 cm -1 dan terdapat C=C pada frekuensi 1506 cm -1 dengan gugus C-H sebagai finger print pada frekuensi 713 cm -1 menandakan adanya gugus aromatik. Selanjutnya pada frekuensi 1226 cm -1 terdapat gugus CO dan pada frekuensi 685 cm -1 terdapat ikatan O-H yang menandakan adanya gugus alkohol.
25.7 24
paracet amol
22 464.05
20 856.95
18 1107.85
16
625.29
1014.91 2793.22
14
1172.00
603.95
968.49
518.54 796.38
837.17
%T
503.49
713.55
12
685.79
808.33
10 1370.20
8
1327.45
6
3325.48
1242.91
3164.49 1259.77 1610.76
4
1226.64 1506.85
2
1654.28
1564.24
1441.21
0
-3.0 4 00 0.0
3 00 0
2 00 0
1 50 0
1 00 0
4 50 .0
cm-1
Gambar 2. Spektrum Parasetamol hasil pengukuran
Gambar 3. Spektrum parasetamol menurut http://sdbs.db.aist.go.jp/sdbs/cgi bin/direct_frame_top.cgi Dengan membandingkan spektrum pada gambar 2 dan gambar 3 dapat dianalisa apakah sampel yang diukur adalah parasetamol murni atau bukan. Puncak pada gambar 3 ada perbedaan dengan gambar 2 yaitu pada frekuensi 3055-2854 cm -1 yang artinya sampel yang diukur tidak 100% murni parasetamol V SIMPULAN Dari praktikum ini dapat disimpulkan bahwa pada frekuensi 3325 cm -1 terdapat gugus fungsi N-H dengan finger printnya pada frekuensi 808 cm -1 yang muncul sebagai puncak yang rendah dan terdapat ikatan amida C=O pada frekuensi 1690 cm -1 yang diperkuat dengan adanya gugus fungsi C-N pada frekuensi 1242 cm -1. Selanjutnya adanya gugus fungsi C-H pada frekuensi 3164 cm -1 dan terdapat C=C pada frekuensi 1506 cm -1 dengan gugus C-H sebagai finger print pada frekuensi 713 cm -1 menandakan adanya gugus aromatik. Selanjutnya pada frekuensi 1226 cm -1 terdapat gugus C-O dan pada frekuensi 685 cm -1 terdapat ikatan O-
H yang menandakan adanya gugus alkohol. Selain itu sampel parasetamol yang diperoleh tidak 100% murni karena adanya perbedaan dengan spektrum murni parasetamol dari literatur. DAFTAR PUSTAKA Sastrohamidjojo H. 1991. Spektoskopi. Liberty. Yogyakarta, 45. 47-48. Tjahjandarie Ts. 1991. Optimasi Preparasi Sampel dan Pembuatan Pelet KBr untuk Analisis Beberapa Senyawa Oranik dengan Spektrofotometer Harmita. 2006. Buku Ajar Analisis Fisikokimia. Departemen Farmasi FMIPA Universitas Indonesia. 205-211. Giwangkara S, EG., 2006, “Aplikasi Logika Syaraf Fuzzy Pada Analisis Sidik Jari Minyak Bumi Menggunakan Spetrofotometer Infra Merah Transformasi Fourier (FT-IR Fatimah, S, Yanlinastuti dan Yoskasih, 2005, Kualifikasi Alat Spektrometer UV-vis Untuk Penentuan Uranium dan Besi dalam-U30. Hasil Penelitian Galuh, B.S, Lilis dan Pranjono, 2013, Kalibrasi Alat Carbon Analyzer Leco Type Ir – 212. Pro Siding Seminar Penelitian Dan Pengelolaan Perangkat Nuklir Hadi, Anwar., 2005, Prinsip Pengelolaan Lingkungan, Gramedia Pustaka Umum : Jakarta. ISO. International Standart Operational., 2005, ISO/IEC 17025 (Versi Bahasa Indonesia) Persyaratan Umum Kompetensi Laboratorium Pengujian dan Laboratorium Kalibrasi. Saidah, Rina., 2007, Pemastian Mutu Obat Kompendium Pedoman dan bahan bahan terkait vol 2, EGC : Jakarta Earnshaw, A. 1997. Chemistry of The Element 2nd Edition. New York: Elsevier \
