TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Minuman Berenergi
2.4 Spektrofotometri Derivatif
Keterangan: As = Absorbansi baku pembanding At = Absorbansi zat dalam sampel Cs = Konsentrasi baku pembanding Ct = Konsentrasi zat dalam sampel
Penentuan kadar senyawa organik yang mempunyaistruktur kromofor atau mengandung gugus kromofor, serta mengabsorpsi radiasi ultraviolet penggunaanya cukup luas (Satiadarma, dkk., 2004).
2.4 Spektrofotometri Derivatif
Spektrofotometri deivatif berkaitan dengan transformasi spektrum serapan menjadi spektrum derivatif pertama, kedua atau spektrum derivatif dengan order
yang lebih tinggi. Spektrum derivat pertama dibuat dengan memplotkan dA/dλ dengan panjang gelombang, derivat kedua dibuat dengan memplotkand2A/dλ2
Konsep derivatif telah diperkenalkan pertama kali pada tahun 1950, dimana terlihat memberikan banyak keuntungan. Aplikasi utama spektrofotometri derivatif ultraviolet-cahaya tampak adalah untuk identifikasi kualitatif dan analisis sampel. Metode spektrofotometri derivatif sangat cocok untuk analisis pita absorpsi yang
dengan panjang gelombangdan seterusnya (Ditjen POM, 1995).
overlapping
Spektrofotometri derivatif pada daerah UV-Visibel merupakan teknik yang berguna untuk tujuan analisis kualitatif maupun kuantitatif pada absorpsi yang tumpang tindih dari analit dengan matriks yang ada di dalam sampel (Batubara, dkk., 2005).
atau tumpang tindih (Owen, 1995).
Spektrofotometri derivatif yang dikombinasikan dengan teknik zero
crossingatau transformasi Fourier untuk teknik pemrosesan data telah banyak
dikembangkan untuk analisis kuantitatif senyawa aktif pada formulasi obat (Batubara, dkk., 2005).
Spektrum derivatif diperoleh dengan membuat absorban atau transmitan derivatif orde pertama atau orde lebih tinggi yang terkait dengan panjang gelombang (ΔA/Δλ) sebagai fungsi dari panjang gelombang. Spektrum dapat menunjukkan kembali detail spektrum yang hilang dalam spektrum absorpsi biasa dan pada pengukuran konsentrasi analit yang bercampur dengan zat yang mengganggu, analisis dipermudah dan dapat ditentukan lebih akurat pada beberapa bagian dari daerah spektrum (Satiadarma, dkk., 2004).
Pengukuran absorban derivatif dapat dilakukan dengan
men-scanmonokromator yang terpasang pada panjang gelombang tetap, tetapi dengan perbedaan panjang gelombang yang sedikit, sehingga berguna jika analit adalah dua komponen yang mengabsorpsi radiasi pada sisi pita absorpsi dari komponen yang mengganggu (Satiadarma, dkk., 2004).
Pada spektrofotometri konvensional, spektrum serapan merupakan plot serapan (A) terhadap panjang gelombang (λ). Pada spektrofotometri derivatif, plot serapan terhadap panjang gelombang dimana:
A = f(λ), order nol
dA/dλ = f ′(λ), order pertama d2A/dλ2
dan seterusnya ( Owen, 1995). = f ″(λ), order kedua
Menurut Talsky (1994), sesuai dengan hukum Lambert-Beer, maka ada hubungan linier antara konsentrasi dengan absorbansi untuk semua orde pada spektrofotometri derivatifadalah: dA/dλ =�� ( 1%,1 ��) d� x bc d²A/dλ²=�²� ( 1%,1 ��) d�² x bc d˟A/dλ˟=�˟� ( 1%,1 ��) d�˟ x bc
Kurva serapan derivat pertama sampai derivat keempat dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Kurva serapan derivat pertama sampai derivat keempat
Ada tiga aplikasi spektrofotometri derivatif yang sering digunakan dalam anlisa kuantitatif antara lain metode zero crossing, metode peak to peak dan metode multivariate spectrrophotometric calibration (Talsky, 1994).
Panjang gelombang zero crossing adalah panjang gelombang dimana senyawa tersebut mempunyai serapan nol dan menjadi panjang gelombang analisis untuk zat lain dalam campurannya (Hayun, dkk., 2006).
Panjang gelombang serapan maksimum suatu senyawa pada spektrum normal akan menjadi λzero crossingpada spektrum derivatif pertama, panjang gelombang tersebut tidak mempunyai serapan atau dA/dλ = 0 (Munson, 1991).
Metode zerocrossingmemisahkan campuran dari spektrumderivatifnyapada panjang gelombang pada saatkomponen pertama tidak
ada sinyal. Pengukuranpada zero crossing tiap komponen dalam campuranmerupakan fungsi tunggal konsentrasi dari yanglainnya (Nurhidayati, 2007).
Bila campuran analit memiliki panjang gelombangzero-crossing lebih dari satu, maka yang dipilih untukdijadikan panjang gelombang analisis adalah panjanggelombang zero crossing yang serapan pasangannyadan campurannya persis sama, karena pada panjanggelombang tersebut dapat secara selektif mengukurserapan senyawa pasangannya dan memiliki serapanyang paling besar. Pada serapan yang paling besar,serapannya lebih stabil sehingga kesalahan analisisdapat diperkecil (Nurhidayati, 2007).
Kurva sederhana aplikasi zero crossing dapat dilihat pada Gambar 4.
(Talsky, 1994).
Gambar 4. Kurva sederhana aplikasi zero crossing
Panjang gelombang peak to peak ditentukan dari penggabungan spektrum derivatif larutan baku dan sampel atau analit. Dari hasil penggabungan spektrum derivatif tersebut, dicari daerah panjang gelombang dimana terdapat spektrum yang saling berimpit satu sama lain secara total (Talsky, 1994).
Efek utama derivatisasi adalah menghilangkan dasar pita-pita serapan luas yang terdapat perubahan bertahap pada kemiringan panjang gelombang. Spektrum derivatif pertama di peroleh dengan memplot misalnya kemiringan sekmen spektrum sebesar 2 nm, dalam spektrum yang kemiringannya 0 pada puncak maksimum dan kemiringannya maksimum pada sekitar separuh dari tinggi puncak (Watson, 2005).
Pada spektrum derivatif ke 2, kemiringan sekmen 2 nm yang berdekatan dibandingkan dan ini memberikan titik-titik bagian kurva maksimum pada spektrum tersebut. Laju bagian kurva suatu spektrum yang memiliki nilai negatif terbesarnya pada laju bagian kurva maksimum dan tertingginya teramati untuk pita-pita serapan yang sempit (Watson, 2005).
Spektrum orde kedua menghasilkan nilai minimum yang berhubungan dengan nilai maksimum pada spektrum orde-nol yaitu ketika bagian kurva negatif pada spektrum berada pada titik maksimum (Watson, 2005).
Metode spektrofotometri derivatif dapat digunakan untuk analisis kuantitatif zat dalam campuran dimana spektrumnya mungkin tersembunyi dalam suatu bentuk spektrum besar yang saling tumpang tindih dengan mengabaikan proses pemisahan zat terlebih dahulu. Spektrum dalam bentuk ini menghasilkan profil yang lebih rinci yang tidak terlihat pada spektrum normal (Connors, 1982).
2.4.1 Komponen Spektrofotometer Derivatif
Komponen-komponen pada spektrofotometer UV-Visibel biasa sama dengan komponen pada spektrofotometer derivatif. Alat spektrofotometer harus dilengkapi dengan peralatan sedemikian rupa untuk dapat menghasilkan spektrum derivatif (Ditjen POM, 1995).
Biasanya spektrofotometer telah mempunyaisoftware untuk mengolah data yang dapat dioperasikan malalui komputer yang telah terhubung dengan spektrofotometer. Spektrofotometri derivatif merupakan metode manipulatif terhadap spektra pada spektrofotometri UV-Visibel(Moffat, dkk., 2005).Kurva sederhana aplikasi spektrum derivatif dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Kurva sederhana aplikasi spektrum derivatif (Owen, 1995). 2.4.2 Kegunaan Spektrofotometri Derivatif
Spektrofotometri derivatif banyak digunakan untuk zat-zat dalam suatu campuran yang spektrumnya saling mengganggu dan saling tumpang tindih atau
memiliki serapan maksimum pada panjang gelombang yang berdekatan (Watson, 2005).
Teknik spektrofotometri derivatif menawarkan beberapa keuntungan dibandingkan dengan spektrofotometri konvensional seperti dapat memilih puncak yang tajam di antara spektrum yang lebar dan meningkatkan resolusi dari spektrum yang tumpang tindih. Spektrofotometri derivatif juga dapat menghasilkan daerah sidik jari yang lebih baik dibandingkan dengan spektrum absorpsi yang umum (Batubara, dkk., 2005).
Sebagai contoh yaitu penetapan kadar campuran pseuoefedrin HCl, triprolidin HCl dandekstrometorfan HBr (Watson, 2005), penetapan kadar parasetamol dalam tablet kombinasi parasetamol dengan kofein pada derivat pertama (Pakaya, dkk., 2011), penetapan kadar efedrin dan zat warna dalam sediaan sirup (Cairns, 2008).
Penetapan kadar campuran asetosal dan asam salisilat serta penetapan kadar campuran sulfatiazol dengan sulfanilamide (Sudjadi dan Rohman, 2008), penetapan kadar campuran benzokain dan aspirin (Munson, 1991), penetapan kadar kafein dan nikotinamida dalam minuman berenergi dengan spektrofotometri derivatif orde pertama (Nurdiani dan Nurhidayati, 2007).
Penetapan taurin dalam minuman berenergi (Draganov, dkk., 2014), penetapan kadar triprolidina hidroklorida dan pseudoefedrina hidroklorida dalam tablet anti influenza secara spektrofotometri derivatifpada panjang gelombang derivat pertama (Hayun, dkk., 2006).
Spektrofotometri derivatif dapat memisahkan komponen secara kuantitatif, dapat menjadi karakteristik untuk komponen murni dengan menambahkan
informasi dari teknis lain seperti IR, NMR, MS dan digunakan untuk analisis multikomponen (Skujins and Varian, 1986).
Beberapa keuntungan dari spektrofotometri derivatif antara lain yaitu spektrum serivatif memberikan gambaran struktur yang terinci dari spektrum serapan dan gambaran ini makin jelas dari spektum derivatif pertama ke derivatif keempat (Nurhidayati, 2007).
Selain itu dapat dilakukan analisis kuantitatif suatu komponen dalam campuran dengan panjang gelombangnya saling berdekatan. Bila dibandingkan dengan kromatografi cair kinerja tinggi (KCKT), metode spektrofotometri derivatif relatif lebih sederhana, alat dan biaya operasionalnya lebih murah dan waktu analisisnya lebih cepat (Nurhidayati, 2007).