Penentuan Kadar Kafein secara Spektrofotometri Shidmadzu

Posted: November 5, 2013 in Chem-is-Try

A. TUJUAN
Untuk menentukan kadar kafein dalam sampel
Dapat menggunakan spektrofotometer dengan benar

B. DASAR TEORI
Kafein ialah alkaloid yang tergolong dalam keluarga methylxanthine bersama sama senyawa tefilin dan teobromin, berlaku sebagai perangsang sistem saraf pusat. Pada keadaan asal, kafein ialah serbuk putih yang pahit (Phytomedical Technologies, 2006) dengan rumus kimianya C6 H10 O2, dan struktur kimianya 1,3,7- trimetilxantin . Kafein merupakan jenis alkaloid yang secara alamiah terdapat dalam biji kopi, daun teh, daun mete, biji kola, biji coklat dan beberapa minuman penyegar. Kafein memiliki berat molekul 194,19 gram/mol. Dengan rumus kimia C8H10N4O2 dan pH 6,9 (larutan kafein 1 % dalam air ). Secara ilmiah, efek kafein terhadap kesehatan sebetulnya tidak ada, tetapi yang ada adalah efek tak langsungnya seperti menstimulasi pernafasan dan jantung, serta memberikan efek samping berupa rasa gelisah (neuroses), tidak dapat tidur (insomnia) dan denyut jantung tak beraturan (tachycardia). Kopi dan teh banyak mengandung kafein dibandingkan jenis tanaman lain, karena tanaman kopi dan teh menghasilkan biji kopi dan daun teh yang sangat cepat, sementara penghancurannya sangat lambat .

Spektrofotometri UV-VIS adalah pengukuran serapan cahaya di daerah ultraviolet (200 – 350 nm) dan sinar tampak (350 – 800 nm) oleh suatu senyawa. Serapan cahayaUV atau VIS (cahaya tampak) mengakibatkan transisi elektronik, yaitu promosi elektron-elektron dari orbital keadaan dasar yang berenergi rendah ke orbital keadaan tereksitasi berenergi lebih tinggi.Panjang gelombang cahaya UV-VIS bergantung pada mudahnya promosielektron. Molekul-molekul yang memerlukan lebih banyak energi untuk promosielektron, akan menyerap pada panjang gelombang yang lebih pendek. Molekul yangmemerlukan energi lebih sedikit akan menyerap pada panjang gelombang yang lebih panjang.Prinsip dari spektrofotometri UV-VIS senyawa yang menyerap cahaya dalamdaerah tampak (senyawa berwarna) mempunyai elektron yang lebih mudah dipromosikandari pada senyawa yang menyerap pada panjang gelombang lebih pendek. Jika radiasielektromagnetik dilewatkan pada suatu media yang homogen, maka sebagian radiasi ituada yang dipantulkan, diabsorpsi, dan ada yang transmisikan. Radiasi yang dipantulkandapat diabaikan, sedangkan radiasi yang dilewatkan sebagian diabsorpsi dan sebagianlagi ditransmisikan.

Absorpsivitas hanya tergantung pada suhu, pelarut, struktur molekul dan panjanggelombang atau frekuensi radiasi yang digunakan. Spektrum absorpsi (kurva absorpsi)adalah kurva yang menggambarkan hubungan antara absorban atau transmitan suatularutan terhadap panjang gelombang atau frekuensi radiasi.Pemilihan panjang gelombang untuk analisis kuantitatif dilakukan berdasarkan pada spektrum absorpsi yang diperoleh pada percobaan. Pengukuran absorpsi harusdilakukan pada panjang gelombang absorban maksimum λ maks karena :

Kepekaan maksimum dapat diperoleh jika larutan dengan konsentrasi tertentumemberikan signal yang kuat pada panjang gelombang tersebut.
Perbedaan absorban sangat minimal dengan berubahnya panjang gelombangdisekitar panjang gelombang absorban maksimum sehinggakesalahan pengukuran sangat kecil. Pelarut yang digunakan untuk spektrofotometri harus memenuhi persyaratantertentu agar diperoleh hasil pengukuran yang tepat. Pertama-tama, pelarut harus dipilihyang melarutkan komponen analat, tetapi sesuai dengan bahan kuvet.

Pembuatan larutan standar Kafein 0, 2, 4, 8 dan 12 ppm dalam HCl 0,2 N

Pengenceran untuk pembuatan 0 ppm Pengenceran untuk pembuatan 2 ppm

N1 x V1 = N2 x V2 N1 x V1 = N2 x V2

100 ppm x V1 = 0 ppm x 50 mL 100 ppm x V1 = 2 ppm x

V1 = 0 mL V1 = 1 mL

Pengenceran untuk pembuatan 4 ppm Pengenceran untuk pembuatan 8 ppm

N1 x V1 = N2 x V2 N1 x V1 = N2 x V2

100 ppm x V1 = 4 ppm x 50 mL 100 ppm x V1 = 8 ppm x 50 mL

V1 = 2 mL V1 = 4 mL

Pengenceran untuk pembuatan 12 ppm

N1 x V1 = N2 x V2

100 ppm x V1 = 12 ppm x 50 mL

V1 = 6 mL

Konsentrasi sampel

Diketahui :

Absorban = y = 0.916

Vsampel (hasil ekstraksi) = 49 mL

y = ax + b

y = 0.0377x – 0.0172

0.916 = 0.0377x – 0.0172

x =

= 24,75 ppm

Berat kafein dalam sampel = konsentrsi sampel x factor pengenceran x Vsampel

= 24,75 x 10 x 49 mL

= 12.129,12

= 12.129,12 x gram

= 0,0121 gram

Rendemen = x 100%

= x 100%

= 1,76%
A. PEMBAHASAN
Praktikum spektrofotometri kali ini yaitu menentukan kadar kafein pada suatu sampel dengan menggunakan spektrofotometri UV Shimadzu. Sampel yang digunakan adalah tablet (panadol merah) yang tentunya mengandung kafein. Tablet tersebut harus di ekstraksi terlebih dahulu agar kandungan kafeinnya terpisah dari zat lain. Pada ekstraksi kafein ini dilakukan pemanasan. Pemanasan ini bertujuan untuk melarutkan seluruh kafein dalam aquadest. Selanjutnya setelah dipanaskan, larutan tersebut disaring dengan menggunakan kertas saring biasa dan kertas saring wathman no.40. Fungsi dari penyaringan dengan menggunakan kertas saring biasa adalah agar kafein yang terdapat dalam larutan terpisah dari endapan, sehingga yang didapat dalam larutan adalah kafein. Fungsi penyaringan dengan menggunakan kertas saring wathman adalah agar tidak terdapat molekul-molekul kecil dari endapan dan pengotor ikut masuk kedalam larutan kafein yang akan dianalisa. Setelah itu dimulai proses ekstraksi larutan sampel diekstrak dengan diklorometan. Diklorometan ini berfungsi mengikat kafein dalam sampel sehingga kafein dapat terpisah dari sampel. Berat jenis dari dikolormetan >1, sehingga diklorometan yang mengandung kafein ada di lapisan bawah, dan larutan tersebut diambil dan diekstrak kembali.Ekstraksi dilakukan sebanyak 2 kali. Setelah diekstrak dengan diklorometan, kemudian diekstrak kembali dengan HCl sehingga kafein yang ada dapat terlarutkan dalam HCl, sehingga lapisan atas yang mengandung HCl dan kafein diambil untuk diukur absorbansinya.

Pada praktikum ini juga digunakan larutan standar. Jenis larutan standar harus sesuai dengan sampel yang di analisis. Karena jenis sampel adalah kafein, maka standar yang dipakai adalah standar kafein yang telah diketahui konsentrasinya. Pada pengenceran larutan standar di tambahkan larutan HCl 0,1N. HCl digunakan karena dapat melarutkan kafein dan bersifat asam sehingga dapat membuat suasana kafein menjadi asam, karena pada suasana asam panjang gelombang yang dihasilkan maksimum. Media yang digunakan untuk pengukuran adalah kuvet. Sebelum proses pengukuran dilakukan, kuvet yang dipergunakan dibilas terlebih dahulu dengan larutan yang akan diukur, proses pembilasan dilakukan ± 2 kali. Setelah dibilas, larutan yang akan diukur dimasukan secukupnya ke dalam kuvet dan kuvet dilap dengan menggunakan tisu sampai tidak terdapat butiran air diluar permukaan kuvet, agar cahaya yang terserap oleh larutan maksimal. Terakhir kuvet dilap dengan menggunakan tisu khusus yang memiliki serat halus sehingga tidak merusak permukaan luar dari kuvet.

Pengukuran larutan standar dilakukan secara bertahap dari larutan dengan konsentrasi rendah sampai yang tertinggi untuk membuat kurva standar sehingga pada penentuan konsentrasi sampel, dapat diketahui kadar sampel setelah dilakukan pengukuran absorbannya berdasarkan kurva deret standar yang telah dibuat. Panjang gelombang maksimum di dapatkan dari konsentrasi larutan standar 8 ppm. Menurut litreratur panjang gelombang maksimum kafein adalah 210 nm. Namun panjang gelombang maksimum yang terukur adalah 267,5 nm. Hal ini disebabkan karena tidak samanya konsentrasi yang dipilih untuk penentuan panjang gelombang maksimum.

Alat yang di gunakan pada penentuan kadar kafein adalah spektrofotometri UV Shimadzu yang telah menggunakan double beam yang mempunyai dua sinar yang di bentuk oleh potongan cermin yang berbentuk V disebut pemecah sinar. Prinsipnya adalah dengan adanya chopper yang akan membagi sinar menjadi dua.Sinar pertama melewati larutan blangko dan sinar kedua secara serentak melewati sampel, mencocokkan fotodetektor yang keluar menjelaskan perbandingan yang ditetapkan secara elektronik dan di tunjukkan oleh alat pembaca. Tetapi ada juga yang single beam, perbedaan kedua jenis spektrofotometer tersebut hanya pada pemberian cahaya, dimana pada single beam cahaya hanya melewati satu arah sehingga nilai yang di peroleh hanya nilai absorbansi dari larutan yang dimasukkan. Sementara pada double beam nilai blanko dapat langsung diukur bersamaan dengan larutan yang diinginkan dalam satu kali proses yang sama.

Setelah pengukuran, hasil konsentrasi dan absorban di buat kurva kalibrasi .Kurva kalibrasi diatas memiliki R2 0.961 hal ini di sebabkan oleh beberapa factor antara lain larutan standar kafein yang di buat tidak tepat dan teliti dalam pembuatannya ataupun pengaruh alat yang di gunakan.

KESIMPULAN
Panjang gelombang maksimum 276,5 nm
Konsentrasi sampel 24,75 ppm
Kadar kafein dalam sampel 1,76%

Selengkapnya download di ===>> Penentuan Kadar Kafein

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s