Download - 5. Bab III Revisi 5 Bsl-3
BAB III
TINJAUAN PUTAKA
1. Obat
Obat adalah tiap bahan atau campuran bahan yang dibuat, ditawarkan untuk
dijual atau disajikan serta digunakan untuk:
1. Dalam pengobatan, peredaan, pencegahan atau diagnosa suatu penyakit,
kelainan fisik atau gejala-gejalanya pada manusia atau hewan.
2. Dalam pemulihan, perbaikan atau pengubahan fungsi organik pada manusia
atau hewan.
Sasaran utama industri farmasi adalah memproduksi obat dengan
mengutamakan keamanan, kemanjuran, kualitas, harga yang terjangkau, dan
bermutu baik dengan melaksanakan CPOB (Cara Pembuatan Obat yang Baik)
dalam semua aspek produksi dan pengendalian mutu.
2. Vitamin
Vitamin dikenal sebagai suatu kelompok senyawa organic yang tidak
termasuk dalam golongan protein, karbohidrat, maupun lemak, dan terdapat
dalam jumlah yang kecil dalam bahan makanan tetapi sangat penting
peranannya bagi beberapa fungsi tertentu tubuh untuk menjaga kelangsungan
kehidupan serta pertumbuhan. Vitamin merupakan suatu molekul organik yang
sangat diperlukan tubuh untuk proses metabolisme,pertumbuhan yang normal,
transportasi oksigen dan anti oksidan.
2.1 Klasifikasi Vitamin
Vitamin pada umumnya dapat dikelompokkan menjadi 2 golongan utama,
yaitu vitamin yang larut dalam lemak dan vitamin yang larut dalam air.
Vitamin yang larut dalam lemak yaitu vitamin A,D,E dan K, sedangkan
vitamin yang larut dalam air yaitu vitamin B dan C. Vitamin yang larut dalam
lemak akan disimpan oleh tubuh dalam hati, atau jaringan-jaringan lemak,
karena bersifat tidak larut dalam air maka vitamin ini tidak dikeluarkan dari
dalam tubuh, sehingga akan menumpuk daalm tubuh bila dikonsumsi dalam
jumlah banyak. Vitamin yang larut dalam air bergerak bebas dalam badan,
darah, dan limpa, karena bersifat larut dalam air maka vitamin ini mudah rusak
oleh pengolahan dan mudah hilang karena tercuci atau terlarut oleh air dan
akhirnya keluar dari bahannya.
2.2 Vitamin A
Vitamin A merupakan vitamin yang larut dalam lemak. Merupakan jenis
vitamin yang aktif dan terdapat dal beberapa bentuk :
1. Vitamin A alkohol (retinol)
2. Vitamin A aldehida (retinal)
3. Vitamin A asam (asam retinoat)
4. Vitamin A ester (ester retinil)
Vitamin A pada umumnya stabil terhadap panas, asam, dan alkali, namun
mudah teroksidasi oleh udara dan akan rusak bila dipanaskan pada suhu tinggi
bersama udara, sinar, dan lemak yang sudah tengik. Vitamin A terdapat dalam
bentuk provitamin yaitu karoten dalam tumbuhan. Vitamin A berfungsi dalam
proses melihat, yaitu pada proses fotokimia pada retina, ekspresi gen,
reproduksi, dan respon imun tubuh. Sayuran dan buah-buahan yang berwarna
hijau atau kuning biasanya banyak mengandung karoten seperti wortel, ubu
jalar, dan labu kuning. Kekurangan vitamin akan menyebabkan seseorang tidak
dapat melihat dengan jelas dalam cahaya redup (rabun senja).
2.3 Vitamin B
Vitamin B termasuk dalam kelompok vitamin yang disebut vitamin B
kompleks yang meliputi tiamin (vitamin B1), riboflavin (vitamin B2), niasin
(asam nikotinat,niasinamida), piridoksin (vitamin B6), asam pantotenat, biotin,
folasin (asam folat dan turunan aktifnya), serta vitamin B12(sianokobalmin).
Tiamin (vitamin B1) merupakan vitamin yang larut dalam air yang
merupakan kofaktor enzim yang berperan dalam metabolisme karbohidrat dan
8
asam amino. Riboflavin (vitamin B2) yang berperan dalam membantu
metabolisme tubuh. Niasin berperan untuk metabolisme energi. Asam
pantotenat yang berperan dalam metabolisme asam lemak. Biotin berpartisipasi
dalam proses karboksilasi, dekarboksilasi, dan reaksi deaminasi, sintesis asam
lemak,dan dalam reaksi fiksasi CO2 pada proses perubahan perurat menjadi
oksaloasetat, serta berperan pada siklus Krebs. Folasin berperan dalam
biosintesis dan pemindahan satu satuan karbon seperti gugus metal, sehingga
dapat terjadi sintesis metionin, kolina, dan penambahan gugus metil pada
pirimidina sehingga terbentuk timin, selain itu juga berperan dalam proses
oksidasi fenilanin menjadi tirosin. Vitamin B6 (piridoksin) berperan dalam
metabolisme protein dan glikogen. Vitamin B12 (sianokobalamin) yang
berperan dalam metabolisme protein dan sel-sel darah.
2.4 Vitamin C
Vitamin C dapat berbentuk sebagai asm L-askorbat dan asam L-
dehidroaskorbat. Asam askorbat sangat mudah teroksidasi secara reversible
menjadi asam L-dehidroaskorbat yang dapat mengalami perubahan lebih lanjut
menjadi asam L-diketogulonat yang tidak memiliki keaktifan vitamin C lagi.
Dari semua vitamin yang ada, vitamin C merupakan vitamin yang paling
mudah rusak. Vitamin C mudah larut dalam air namun mudah teroksidasi dan
proses tersebut dipercepat dengan adanya panas, sinar, alkali, enzim, oksidator,
serta oleh katalis tembaga dan besi. Oksidasi akan terhambat bila vitamin C
dibiarkan dalam keadaan asam, atau pada suhu rendah. Peranan vitamin C
adalah dalam pembentukan kolagen interseluler, proses hidroksilasi dua asam
amino prolin dan lisin menjadi hidroksi prolin dan hidroksilin, serta pada
respirasi sel.
9
2.5 VITAMIN B12
Struktur Vitamin B12
Vitamin B12 (kobalamin) mempunyai struktur cincin yang kompleks
(cincin corrin) dan serupa dengan cincin porfirin, yang pada cincin ini
ditambahkan ion kobalt di bagian tengahnya. Perbedaan vitamin B12 dengan
vitamin dan koenzim lainnya adalah strukturnya sangat kompleks. Hal ini juga
menggambarkan banyaknya tahapan biosintesis dengan melibatkan banyak enzim
yang diekspresikan lebih dari tiga puluh gen untuk sintesis lengkap secara de
novo.
VITAMIN B12
Vitamin B12 disintesis secara eksklusif oleh mikroorganisme. Dengan
demikian, vitamin B12 tidak terdapat dalam tanaman kecuali bila tanaman tersebut
terkontaminasi vitamin B12 tetapi tersimpan pada binatang di dalam hati tempat
vitamin B12 ditemukan dalam bentuk metilkobalamin, adenosilkobalamin, dan
hidroksikobalamin.
10
Kebutuhan Vitamin B12
Vitamin B12 merupakan kebutuhan pokok manusia dalam jumlah yang
sangat kecil yaitu 2 mikro-gram per hari.
Sumber Vitamin B12
Vitamin B12 hanya ditemukan di dalam daging hewan dan produk-produk
hewani. Orang yang hanya makan sayuran (vegetarian) dapat melindungi diri
sendiri melawan defisiensi (kekurangan) dengan menambah konsumsi susu, keju
dan telur. Hal ini berarti sekitar satu cangkir susu atau satu butir telur untuk satu
harinya. Untuk seorang vegetarian yang tidak memakan semua produk dari hewan
dapat memperoleh sumber vitamin B12 dari susu kedelai atau ragi yang sudah
ditumbuhkan dalam lingkungan yang kaya akan vitamin B12.
Semua vitamin B12 alami diperoleh sebagai hasil sintesis bakteri, fungi
atau ganggang. Sumber utama didapatkan dari makanan protein hewani yang
memperolehnya dari hasil sintesis bakteri di dalam usus, hati, ginjal, disusul oleh
susu, telur, ikan, keju, dan daging. Terdapat pada daging, susu, dan ikan, tidak
pada produk tumbuhan atau yeast. Vitamin B12 ada dalam sayuran apabila terjadi
pembusukan atau pada sintesis bakteri. Dalam sayuran terutama sebagai 5-
deoksiadenosil dan hidroksikobalamin, sedikit sebagai metilkobalamin dan sedikit
sekali sebagai sianokobalamin. Kemudian ditemukan juga salah satu jalur
biosintetis dari vitamin B12 ini pada jalur oksigen dependen pada organisme yang
dikenal dengan Ps. Denitrificans.
Fungsi / Peran Vitamin B12
Vitamin B12 berperan penting pada saat pembelahan sel yang berlangsung
dengan cepat. Vitamin B12 juga memelihara lapisan yang mengelilingi dan
melindungi serat syaraf dan mendorong pertumbuhan normalnya. Selain itu juga
berperan dalam aktifitas dan metabolisme sel-sel tulang.
Vitamin B12 juga dibutuhkan untuk melepaskan folat, sehingga dapat
membantu pembentukan sel-sel darah merah. Vitamin B12 diperlukan dalam
11
fungsi normal metabolisme semua sel, terutama sel-sel saluran pencernaan,
sumsum tulang, dan jaringan saraf.
Fungsi vitamin B12 adalah membantu bekerjanya enzim methionine
synthase dan 5-metilmalonil-CoA mutase. Produksi metilkobalamin memerlukan
vitamin B12 yang ditemukan pada sistem syaraf pusat dan otak. Hal tersebut
merupakan alasan mengapa kekurangan vitamin B12 dapat menyebabkan kelainan
darah seperti macrocytos dan anemia pernisiosa serta kerusakan syaraf seperti
alzeimer.
Reaksi pada Vitamin B12
Reaksi metionin sintetase melibatkan asam folat. Gugus metil 5-metil
tetrahidrofolat (5-metil-H4 folat) dipindahkan ke vitamin B12 untuk
metilkobalamin yang kemudian memberikan gugus metil ke hemosistein. Produk
akhir adalah metionin, vitamin B12, H4 folat yang dibutuhkan utnuk pembentukan
poliglutamilfolat dan 5,10 -metil-H4 folat yang merupakan faktor timidilat
sintetase dan akhirnya untuk sintesis DNA. Terjadinya anemia megaloblastik pada
kekurangan vitamin B12 dan folat terletak pada peranan vitamin B12 dalam reaksi
yang dipengaruhi oleh metionin sintetase ini.
Absorbsi intestinal vitamin B12 terjadi dengan perantaraan tempat-tempat
reseptor dalam ileum yang memerlukan pengikatan vitamin B12, suatu glikoprotein
yang sangat spesifik yaitu faktor intrinsik yang disekresi sel-sel parietal pada
mukosa lambung.. Setelah diserap vitamin B12 terikat dengan protein plasma,
transkobalamin II untuk pengangkutan ke dalam jaringan. Vitamin B12 disimpan
dalam hati terikat dengan transkobalamin I. Koenzim vitamin B12 yang aktif
adalah metilkobalamin dan deoksiadenosilkobalamin. Metilkobalamin merupakan
koenzim dalam konversi hemosistein menjadi metionin dan juga konversi
metiltetrahidrofolat menjadi tetrafidrofolat. Deoksiadenosilkobalamin adalah
koenzim untuk konversi metilmalonil Co-A menjadi suksinil Co-A. (Douglas B.E,
McDaniel D.H, and Alexander J.J, 1983)
Gejala Kekurangan / Defisiensi Vitamin B12
Kekurangan atau defisiensi vitamin B12 menyebabkan anemia
megaloblastik. Karena defisiensi vitamin B12 akan mengganggu reaksi metionin
sintase . Anemia megaloblastik terjadi akibat terganggunya sintesis DNA yang
12
mempengaruhi pembentukan nukleus pada ertrosit yang baru . Keadaan ini
disebabkan oleh gangguan sintesis purin dan pirimidin yang terjadi akibat
defisiensi tetrahidrofolat. Homosistinuria dan metilmalonat asiduria juga terjadi.
Kelainan neurologik yang berhubungan dengan defisiensi vitamin B12 dapat
terjadi sekunder akibat defisiensi relatif metionin.
Kekurangan vitamin B12 dapat menyebabkan kekurangan darah (anemia),
yang sebenarnya disebabkan oleh kekurangan folat. Tanpa vitamin B12, folat tidak
dapat berperan dalam pembentukan sel-sel darah merah.
Gejala kekurangan / defisiensi vitamin B12 lainnya adalah sel-sel darah
merah menjadi belum matang (immature), yang menunjukkan sintesis DNA yang
lambat. Kekurangan vitamin B12 dapat juga mempengaruhi sistem syaraf, berperan
pada regenerasi syaraf peripheral, mendorong kelumpuhan. Selain itu juga dapat
menyebabkan hipersensitif pada kulit.
Defisiensi vitamin B12 jarang terjadi karena kekurangan dalam makanan,
akan tetapi sebagian besar sebagai akibat penyakit saluran pencernaan atau pada
gangguan absorpsi dan transportasi. Karena vitamin B12 dibutuhkan untuk
mengubah folat menjadi bentuk aktifnya, salah satu gejala kekurangan vitamin B12
adalah anemia karena kekurangan folat. Anemia pernisiosa terjadi pada atrofi
lambung yang menyebabkan berkurangnya sekresi faktor intrinsik. Separuh dari
kejadian ini bersifat keturunan dan selebihnya karena proses menua (setelah 40
tahun) dengan meningkatnya proses atrofi jaringan tubuh.
Kekurangan vitamin B12 menimbulkan dua jenis sindroma. Gangguan
sintesis DNA (penghambatan pada sintesis purin dan pirimidin) menyebabkan
gangguan perkembangan sel-sel, terutama sel-sel yang cepat membelah. Sel-sel
membesar (megaloblastosis), terutama prekursor eritrosit dalam sum-sum tulang,
dan sel-sel penyerap pada permukaan usus. Megaloblastosis menyebabkan anemia
megaloblastik, glositis, serta gangguan saluran pencernaan berupa gangguan
absorpsi dan rasa lemah. Sindroma kedua berupa gangguan saraf yang
menunjukkan degenerasi otak, saraf mata, saraf tulang belakang dan saraf periper.
Tanda-tandanya adalah mati rasa, kesemutan, kaki terasa panas, kaku, dan rasa
lemah pada kaki. Kekurangan vitamin B12 lebih banyak terjadi pada orang tua
karena pola makan yang tidak teratur. (Anonim, 2008)
13
Keracunan Vitamin B12
Tidak ada gejala keracunan yang berhubungan dengan vitamin B12.
3. Spektrofotometer
Spektrofotometer sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari
spectrometer dan fotometer. Spektrometer menghasilkan sinar dari spektrum
dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur
intensitas cahaya yang di transmisikan atau yang di absorpsi.
Pada umumnya ada beberapa jenis spektrofotometri yang sering digunakan
dalam analisis secara kimiawi, antara lain:
a. Spektrofotometri Vis (visibel)
b. Spektrofotometri UV (ultra violet)
c. Spektrofotometer UV-VIS
Dan lain-lain tetapi yang akan dibahas dalam makalah ini adalah
spektrofotometri UV-VIS, tetapi untuk lebih jelasnya akan dijelaskan terlebih
dahulu secara singkat spektrofotometri di atas.
a. Spektrofotometri Visibel
Pada spektrofotometri ini 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 sampai 750 nm. Sehingga semua sinar yang dapat
dilihat oleh kita, entah itu putih, merah, biru, hijau, apapun.. selama ia dapat
dilihat oleh mata, maka sinar tersebut termasuk ke dalam sinar tampak(visible).
Sumber sinar tampak yang umumnya dipakai pada spektro visible adalah
lampu Tungsten. Tungsten yang dikenal juga dengan nama Wolfram
merupakan unsur kimia dengan simbol W dan no atom 74. Tungsten
mempunyai titik didih yang tertinggi (3422 ºC) dibanding logam lainnya.
karena sifat inilah maka ia digunakan sebagai sumber lampu.
14
Sample yang dapat dianalisa dengan metode ini hanya sample yang
memiliki warna. Hal ini menjadi kelemahan tersendiri dari metode
spektrofotometri visible.
Oleh karena itu, untuk sample yang tidak memiliki warna harus terlebih
dulu dibuat berwarna dengan menggunakan reagent spesifik yang akan
menghasilkan senyawa berwarna. Reagent yang digunakan harus betul-betul
spesifik hanya bereaksi dengan analat yang akan dianalisa. Selain itu juga
produk senyawa berwarna yang dihasilkan stabil.
a. Spektrofotometri UV
Berbeda dengan spektrofotometri visible, pada spektrofotometri UV
berdasarkan interaksi sample dengan sinar UV. Sinar UV memiliki panjang
gelombang 190-380 nm. Sebagai sumber sinar dapat digunakan lampu
deuterium.Deuterium disebut juga heavy hidrogen. Dia merupakan isotop
hidrogen yang stabil yang terdapat berlimpah di laut dan daratan. Inti atom
deuterium mempunyai satu proton dan satu neutron, sementara hidrogen hanya
memiliki satu proton dan tidak memiliki neutron. Nama deuterium diambil dari
bahasa Yunani, deuteros, yang berarti ‘dua’, mengacu pada intinya yang
memiliki dua pertikel.Karena sinar UV tidak dapat dideteksi oleh mata kita,
maka senyawa yang dapat menyerap sinar ini terkadang merupakan senyawa
yang tidak memiliki warna. Bening dan transparan.Oleh karena itu, sample
tidak berwarna tidak perlu dibuat berwarna dengan penambahan reagent
tertentu. Bahkan sample dapat langsung dianalisa meskipun tanpa preparasi.
Namun perlu diingat, sample keruh tetap harus dibuat jernih dengan filtrasi
atau centrifugasi. Prinsip dasar pada spektrofotometri adalah sample harus
jernih dan larut sempurna. Tidak ada partikel koloid apalagi
suspensi.Spektrofotometri UV memang lebih simple dan mudah dibanding
spektrofotometri visible, terutama pada bagian preparasi sample. Namun harus
hati-hati juga, karena banyak kemungkinan terjadi interferensi dari senyawa
lain selain analat yang juga menyerap pada panjang gelombang UV. Hal ini
berpotensi menimbulkan bias pada hasil analisa.
b. Spektrofotometri UV-VIS
15
Spektrofotometri ini merupakan gabungan antara spektrofotometri UV dan
Visible. Menggunakan dua buah sumber cahaya berbeda, sumber cahaya UV
dan sumber cahaya visible. Meskipun untuk alat yang lebih canggih sudah
menggunakan hanya satu sumber sinar sebagai sumber UV dan Vis, yaitu
photodiode yang dilengkapi dengan monokromator.
Untuk sistem spektrofotometri, UV-Vis paling banyak tersedia dan paling
populer digunakan. Kemudahan metode ini adalah dapat digunakan baik untuk
sample berwarna juga untuk sample tak berwarna. Spektroskopi ultraviolet-
visible atau spektrofotometri ultraviolet-visible (UV-Vis atau UV / Vis)
melibatkan spektroskopi dari foton dalam daerah UV-terlihat. Ini berarti
menggunakan cahaya dalam terlihat dan berdekatan (dekat ultraviolet (UV)
dan dekat dengan inframerah (NIR)) kisaran. Penyerapan dalam rentang yang
terlihat secara langsung mempengaruhi warna bahan kimia yang terlibat. Di
wilayah ini dari spektrum elektromagnetik, molekul mengalami transisi
elektronik. Teknik ini melengkapi fluoresensi spektroskopi, di fluoresensi
berkaitan dengan transisi dari ground state ke eksited state.
Penyerapan sinar uv dan sinar tampak oleh molekul, melalui 3 proses yaitu :
a. Penyerapan oleh transisi electron ikatan dan electron anti ikatan.
b. Penyerapan oleh transisi electron d dan f dari molekul kompleks
c. Penyerapan oleh perpindahan muatan.
Interaksi antara energy cahaya dan molekul dapat digambarkan sbb :
E = hv
Dimana , E = energy (joule/second)
h = tetapan plank
v = frekuensi foton
Penyerapan sinar uv-vis dibatasi pada sejumlah gugus fungsional/gugus
kromofor (gugus dengan ikatan tidak jenuh) yang mengandung electron
valensi dengan tingkat eksitasi yang rendah. Dengan melibatkan 3 jenis
electron yaitu : sigma, phi dan non bonding electron. Kromofor-kromofor
16
organic seperti karbonil, alken, azo, nitrat dan karboksil mampu menyerap
sinar ultraviolet dan sinar tampak. Panjang gelombang maksimalnya dapat
berubah sesuai dengan pelarut yang digunakan. Auksokrom adalah gugus
fungsional yang mempunyai elekron bebas, seperti hidroksil, metoksi dan
amina. Terikatnya gugus auksokrom pada gugus kromofor akan
mengakibatkan pergeseran pita absorpsi menuju ke panjang gelombang
yang lebih besar (bathokromik) yang disertai dengan peningkatan intensitas
(hyperkromik).
1. Kegunaan spektroskopi UV-VIS
UV / Vis spektroskopi secara rutin digunakan dalam kuantitatif penentuan
larutan dari logam transisi ion dan sangat dikonjugasikan senyawa organik.
a. Larutan ion logam transisi dapat berwarna (misalnya, menyerap cahaya)
karena d elektron dalam atom logam dapat tertarik dari satu negara elektronik
lainnya. Warna larutan ion logam sangat dipengaruhi oleh kehadiran spesies
lain, seperti anion tertentu atau ligan. Sebagai contoh, warna larutan encer
tembaga sulfat adalah biru yang sangat terang; menambahkan amonia
meningkat dan perubahan warna panjang gelombang serapan maksimum (λ m
a x).
b. Senyawa organik, terutama mereka yang memiliki tingkat tinggi
konjugasi, juga menyerap cahaya pada daerah UV atau terlihat dari spektrum
elektromagnetik. Pelarut untuk penentuan ini sering air untuk senyawa larut
dalam air, atau etanol untuk senyawa organik yang larut. (Pelarut organik
mungkin memiliki penyerapan sinar UV yang signifikan; tidak semua pelarut
yang cocok untuk digunakan dalam spektroskopi UV. Ethanol menyerap sangat
lemah di paling panjang gelombang.).Polaritas pelarut dan pH dapat
mempengaruhi penyerapan spektrum senyawa organik. Tirosin, misalnya,
peningkatan penyerapan maksimum dan koefisien molar kepunahan ketika pH
meningkat 6-13 atau ketika polaritas pelarut berkurang.
17
c. Sementara kompleks transfer biaya juga menimbulkan warna, warna
sering terlalu kuat untuk digunakan dalam pengukuran kuantitatif. Hukum
Beer-Lambert menyatakan bahwa absorbansi larutan berbanding lurus dengan
konsentrasi spesies menyerap dalam larutan dan panjang jalan. Jadi, untuk
tetap jalan panjang, UV / VIS spektroskopi dapat digunakan untuk menentukan
konsentrasi dalam larutan penyerap. Perlu untuk mengetahui seberapa cepat
perubahan absorbansi dengan konsentrasi. Ini dapat diambil dari referensi
(tabel koefisien molar kepunahan), atau lebih tepatnya, ditentukan dari kurva
kalibrasi.
A. Instrumentasi UV-Vis
Spektroskofi UV-VIS memiliki instrumentasi yang terdiri dari lima
komponen utama, yaitu ;
Ø Sumber radiasi
sumber energy cahaya yang biasa untuk daerah tampak dari spectrum itu
maupun daerah ultraviolet dekat dan inframerah dekat adalah sebuah lampu
pijar dengan kawat ranbut terbuat dari wolfram. Pada kondisi operasi biasa,
keluaran lampu wolfram ini memadai dari sekitar 235 atau 350 nm ke sekitar 3
µm. energy yang dipancarkan olah kawat yang dipanaskan itu beraneka ragam
menurut panjang gelombangnya. Panas dari lampu wolfram dapat merepotkan;
sringkali rumah lampu itu diselubungi air atau didinginkan dengan suatu
penghembus angin untuk mencegah agar sampel ataupun komponen lain dari
instrument itu menjadi hangat.
Ø Wadah sampel
kebanyakan spektrofotometri melibatkan larutan dan karenanyan
kebanyakan wadah sampel adalah sel untuk menaruh cairan ke dalam berkas
cahaya spektrofotometer. Sel itu haruslah meneruskan energy cahaya dalam
daerah spektral yang diminati: jadi sel kaca melayani daerah tampak, sel kuarsa
atau kaca silica tinggi istimewa untuk daerah ultraviolet. Dalam instrument,
tabung reaksi silindris kadang-kadang diginakan sebagai wadah sampel.
Penting bahwa tabung-tabung semacam itu diletakkan secara reprodusibel
dengan membubuhkan tanda pada salah satu sisi tabunga dan tanda itu selalu
18
tetaparahnya tiap kali ditaruh dalam instrument. Sel-sel lebih baik bila
permukaan optisnya datar. Sel-sel harus diisi sedemikian rupa sehingga berkas
cahaya menembus larutan, dengan meniscus terletak seluruhnya diatas berkas.
Umumnya sel-sel ditahan pada posisinya dengan desain kinematik dari
pemegangnya atau dengan jepitan berpegas yang memastikan bahwa posisi
tabung dalam ruang sel (dari) instrument itu reprodusibel.
Ø Monokromator
Monokromator ini adalah piranti optis untuk memencilkan suatu berkas
radiasi dari sumber berkesinambungan, berkas mana mempunyai kemurnian
spectral yang tinggi dengan panjang gelombang yang diinginkan. Radiasi dari
sumber difokuskan ke celah masuk, kemudian disejajarkan oleh sebuah lensa
atau cermin sehingga suatu berkas sejajar jatuh ke unsure pendispersi, yang
berupa prisma atau suatu kisi difraksi. Dengan memutar prisma atau kisi itu
secara mekanis, aneka porsi spectrum yang dihasilkan oleh insur disperse
dipusatkan pada celah keluar, dari situ, lewat jalan optis lebih jauh, porsi-porsi
itu menjumpai sampel.
Ø Detektor
Detector dapat memberikan respons terhadap radiasi pada berbagai
panjang gelombang Ada beberapa cara untuk mendeteksi substansi yang telah
melewati kolom. Metode umum yang mudah dipakai untuk menjelaskan yaitu
penggunaan serapan ultra-violet. Banyak senyawa-senyawa organik menyerap
sinar UV dari beberapa panjang gelombang. Jika anda menyinarkan sinar UV
pada larutan yang keluar melalui kolom dan sebuah detektor pada sisi yang
berlawanan, anda akan mendapatkan pembacaan langsung berapa besar sinar
yang diserap. Jumlah cahaya yang diserap akan bergantung pada jumlah
senyawa tertentu yang melewati melalui berkas pada waktu itu. Anda akan
heran mengapa pelarut yang digunakan tidak mengabsorbsi sinar UV. Pelarut
menyerapnya! Tetapi berbeda, senyawa-senyawa akan menyerap dengan
sangat kuat bagian-bagian yang berbeda dari specktrum UV. Misalnya,
metanol, menyerap pada panjang gelombang dibawah 205 nm dan air pada
gelombang dibawah 190 nm. Jika anda menggunakan campuran metanol-air
19
sebagai pelarut, anda sebaiknya menggunakan panjang gelombang yang lebih
besar dari 205 nm untuk mencegah pembacaan yang salah dari pelarut.
Ø Rekorder
Dan di dalam rekorder signal tersebut direkam sebagai spektrum yang
berbentuk puncak-puncak. Spektrum absorpsi merupakan plot antara absorbans
sebagai ordinat dan panjang gelombang sebagai absis.
A. Prinsip Kerja UV-Vis
Pada prinsipnya spektroskopi UV-Vis menggunakan cahaya sebagai
tenaga yang mempengaruhi substansi senyawa kimia sehingga menimbulkan
cahaya.Cahaya yang digunakan merupakan foton yang bergetar dan menjalar
secara lurus dan merupakan tenaga listrik dan magnet yang keduanya saling
tagak lurus. Tenaga foton bila mmepengaruhi senyawa kimia, maka akan
menimbulkan tanggapan (respon), sedangkan respon yang timbul untuk
senyawa organik ini hanya respon fisika atau Physical event. Tetapi bila
sampai menguraikan senyawa kimia maka dapat terjadi peruraian senyawa
tersebut menjadi molekul yang lebih kecil atau hanya menjadi radikal yang
dinamakan peristiwa kimia atau Chemical event.
Spektroskopi UV-Vis digunakan untuk cairan berwarna. Sehingga sampel
yang akan diidentifikasi harus diubah dalam senyawa kompleks. Analisis unsur
berasal dari jaringan tanaman, hewan, manusia harus diubah dalam bentuk
larutan, misalnya destruksi campuran asam (H2SO4+ HNO3 + HClO4) pada
suhu tinggi. Larutan sample diperoleh dilakukan preparasi tahap berikutnya
dengan pereaksi tertentu untuk memisahkan unsur satu dengan lainya, misal
analisis Pb dengan ekstraksi dithizon pada pH tertentu. Sampel Pb direaksikan
dengan amonium sitrat dan natriun fosfit, pH disesuaikan dengan penambahan
amonium hidroksida kemudian ditambah KCN dan NH2OH.HCl dan ekstraksi
dengan dithizon.
Cara kerja alat spektrofotometer UV-Vis yaitu sinar dari sumber radiasi
diteruskan menuju monokromator, Cahaya dari monokromator diarahkan
terpisah melalui sampel dengan sebuah cermin berotasi, Detektor menerima
cahaya dari sampel secara bergantian secara berulang – ulang, Sinyal listrik
20
dari detektor diproses, diubah ke digital dan dilihat hasilnya, perhitungan
dilakukan dengan komputer yang sudah terprogram.
B. Aplikasi dari UV-Vis
Ø Studi Fotoelektrokimia Lapisan Tipis CdS Hasil Deposisi Metode CBD
Lapisan tipis CdS dideposisi pada substrat gelas berlapis TCO dengan
metode CBD (Chemical Bath Deposition) menggunakan bahan dasar CdCl2
sebagai sumber ion Cd2+ dan (NH2)2 SC (Thiourea) sebagai sumber ion S2-.
Karakterisasi XRD lapisan tipis yang diperoleh memperlihatkan puncak-
puncak karakteristik CdS polikristal dengan struktur kubik (zincblende).
Absorbansi dan transmitansi optik dengan spektroskopi UV-VIS
memperlihatkan daerah absorbsi pada rentang cahaya tampak (300 nm - 500
nm) dengan maksimum pada sekitar 330 nm. Karakterisasi fotoelektrokimia
dilakukan di dalam sel elektrokimia yang berisi elektrolit 1M NaOH dan
elektrolit mengandung kompleks iodida. Respon arus foto (photocurrent)
elektroda CdS di dalam sel fotoelektrokimia memperlihatkan kebergantungan
pada panjang gelombang cahaya datang dan bersesuaian dengan absorbansi
optik spektroskopi UV-VIS. Lebar celah pita energi (energy bandgap)
ditentukan melalui kurva (Jphhv)2 vs hv (energi foton), diperoleh lebar pita
energi sebesar 2.45 eV. Hubungan rapat arus foto terhadap energi foton cahaya
(hv) juga diperlihatkan dari kurva Jph vs hv.
Ø Meneliti Pengaruh Kelembaban Terhadap Absorbansi Optik Lapisan
Gelatin
Penelitian ini menyajikan studi tentang pengaruh kelembaban terhadap
absorbansi optik lapisan gelatin. Cahaya yang melewati atau diserap film
gelatin dideteksi menggunakan spektrometer dengan panjang gelombang antara
292 nm sampai 591 nm dalam rentang daerah ultraungu (UV) – cahaya tampak
(visible). Absorbansi optik lapisan gelatin dipindai (di-scan) dengan perlakuan
variasi kelembaban udara (kelembaban nisbi, RH). Film gelatin dideposisi
menggunakan spin-coater pada kecepatan putar tertentu di atas substrat kaca.
Absorbansi optik lapisan gelatin diamati menggunakan teknik
spektroskopi dengan mengukur absorbansi dalam rentang UV-Vis. Absorbansi
21
optik lapisan gelatin dipindai (scan) dari panjang gelombang 292 nm sampai
dengan 591 nm yaitu dalam rentang cahaya ultraungu (UV) – cahaya tampak
(visible). Hasil pengukuran nilai absorbansi untuk setiap panjang gelombang
dalam rentang pengukuran. Dari spektrum absorbansi tersebut diketahui
serapan optik lapisan gelatin berada pada daerah ultraungu (UV), antara 292
nm sampai 355 nm.
22