Teknologi Analisa Instrument 19 29
-
Upload
puspa-pratidina-nurgayatri -
Category
Documents
-
view
112 -
download
13
Transcript of Teknologi Analisa Instrument 19 29
TEKNOLOGI ANALISA INSTRUMENT
I Prinsip-Prinsip dan Cara Kerja Instrumen
a Spektrofotometri
Prinsip metoda analisa didasarkan pada pengukuran serapan sinar
monokromatis oleh suatu lajur larutan berwarna pada panjang gelombamg
spesifik dengan menggunakan monokromator prisma atau kisi difraksi dengan
detektor fototube Absorbsi radiasi oleh suatu sampel diukur pada berbagai
panjang gelombang dan dialirkan oleh suatu perkam untuk menghasilkan
spektrum tertentu yang khas untuk komponen yang berbeda1
Cara Kerja Spektrofotometri
Cahaya dengan panjang berbagai panjang gelombang (cahaya polikromatis)
mengenai suatu zat maka cahaya dengan panjang gelombang tertentu saja yang
akan diserap Di dalam suatu molekul yang memegang peranan penting adalah
elektron valensi dari setiap atom yang ada hingga terbentuk suatu materi
Elektron-elektron yang dimiliki oleh suatu molekul dapat berpindah (eksitasi)
berputar (rotasi) dan bergetar (vibrasi) jika dikenai suatu energi
Jika zat menyerap cahaya tampak dan UV maka akan terjadi perpindahan
elektron dari keadaan dasar menuju ke keadaan tereksitasi Perpindahan elektron
ini disebut transisi elektronik Apabila cahaya yang diserap adalah cahaya
inframerah maka elektron yang ada dalam atom atau elektron ikatan pada suatu
molekul dapat hanya akan bergetar (vibrasi) Sedangkan gerakan berputar elektron
terjadi pada energi yang lebih rendah lagi misalnya pada gelombang radio
Atas dasar inilah spektrofotometri dirancang untuk mengukur konsentrasi
suatu suatu yang ada dalam suatu sampel Dimana zat yang ada dalam sel sampel
disinari dengan cahaya yang memiliki panjang gelombang tertentu Ketika cahaya
mengenai sampel sebagian akan diserap sebagian akan dihamburkan dan
sebagian lagi akan diteruskan
1 httpwwwchem-is-tryorgartikel_kimiakimia_analisisspektrofotometriYoky Edy Saputra pada 25-08-2009
1
2
Pada spektrofotometri cahaya datang atau cahaya masuk atau cahaya yang
mengenai permukaan zat dan cahaya setelah melewati zat tidak dapat diukur yang
dapat diukur adalah ItI0 atau I0It (perbandingan cahaya datang dengan cahaya
setelah melewati materi (sampel)) Proses penyerapan cahaya oleh suatu zat dapat
digambarkan sebagai berikut
Gambar Proses penyerapan cahaya oleh zat dalam sel sampel dari gambar terlihat
bahwa zat sebelum melewati sel sampel lebih terang atau lebih banyak di banding
cahaya setelah melewati sel sampel2
2 httpwanibesakwordpresscom20110704pengertian-dasar-spektrofotometer-vis-uv-uv-visEmser wanibesak pada 4 Juli 2011
3
b Reflektrometri
Prinsip Reflectometry adalah teknik analitis untuk menyelidiki lapisan tipis
menggunakan efek pantulan eksternal total sinar-X pada pengukuran cahaya yang
dipantulkan dari permukaan atau antarmuka lapisan yang berbeda pada substrat
Setiap lapisan permukaan mencerminkan jumlah tertentu dari cahaya insiden
tergantung pada sifat optical lapisan Cahaya yang dipantulkan dari antarmuka
yang berbeda mengganggu dan terdeteksi oleh serat penerima Analisis dari
spektrum gangguan memberikan sifat karakteristik seperti ketebalan film atau
indeks bias Reflectometry diterapkan untuk mengkarakterisasi struktur tunggal
dan multi-layer dan lapisan dari antara banyak lainnya magnetik semikonduktor
dan bahan optik 3
Cara Kerja
Dalam percobaan reflektivitas refleksi sinar-X dari sampel diukur sekitar sudut
kritis Di bawah sudut kritis refleksi eksternal total sinar-X menembus hanya
beberapa nanometer ke dalam sampel Di atas sudut ini kedalaman penetrasi
meningkat pesat Pada antarmuka setiap tempat perubahan kerapatan elektron
bagian dari sinar X-ray tercermin Campur tangan ini X-ray balok sebagian
3 httpoldomt-instrumentscomapplicationsthin_film_measurementreflectometry_and_ellipsometryreflectometry_and_ellipsometry_frshtml
4
tercermin menciptakan pola osilasi diamati dalam percobaan reflektifitas Dari
kurva ini reflektifitas lapisan parameter seperti ketebalan dan kepadatan
antarmuka dan kekasaran permukaan dapat ditentukan tanpa kristalinitas dari
lapisan (kristal tunggal polikristal atau amorf)4
c Fluorometri
Prinsip
Cara mengukur kadar suatu zat berdasarkan sifat fluoresensi zat tersebut
Beberapa macam zat dalam larutan mengaborpsi cahaya dengan panjang
gelombang tertentu kemudian mengeluarkan cahaya lain dengan panjang
gelombang yang berbeda hal ini disebut fluoresensi
Beberapa macam zat organik dalam larutan dapat mengadakan fluoresensi dengan
sinar ultraviolet yang tidak terlihat mata karena gelombangnya terlalu pendek
untuk kemudian mengeluarkan cahaya dengan gelombang yang lebih panjang
yang dapat dilihat atau diukur Banyaknya cahaya yang dikeluarkan adalah
sepadan dengan kadar zat tersebut dalam larutan Sensitivitas dan slektivitasnya
lebih baik dibanding spektrofotometri UVVis
4 httpwwwpanalyticalcomindexcfmpid=145
5
Cara kerja
1 energi eksitasi disediakan oleh sumber cahaya
2 Cahaya melewati filter (eksitasi) primer sebelum memasuki
kompartemen sampel
3 Cahaya diserap oleh sampel
4 Setelah eksitasi dari substansi flurorescent kembali untuk
menurunkan energi dan cahaya dengan panjang gelombang yang lebih
panjang (Fluoresensi) dipancarkan
5 cahaya Fluroescent melewati filter sekunder (emisi) yang buram
terhadap cahaya melewati filter utama dan pada 90 derajat sudut ke
jalan cahaya utama
6 Jumlah cahaya yang melewati filter sekunder adalah diukur pada
sebuah photomultiplier5
5 MartonoEdhi2009Toksikologi insektisida topik IVhttpwwwedmartstaffugmacidsatoewarna=indexampwinoto=baseampaction=listmenuampskins=2ampid=372amptkt=4 diunduh tanggal 11 November 2011 pukul 1727
6
Gambar fluometer
d Nefelometri dan Turbidimetri
Prinsip Nefelometri
Nephelometry menitik beratkan pengukuran pada jumlah cahaya yang
disebarkan (scaterred) dari kuvet yang mengandung suspense partikel
dalam suatu cairan (solution)
Komponen-komponen dari nefelometer itu sama dengan komponen yang
terdapat pada spectrometer cahaya kecuali pada detector yang ditempatkan
pada sudut yangkhusus dari sumber cahaya
Detector merupakan sabuah tube fotomultiplier yang ditempatkan pada
suatu posisi untuk mendeteksi cahaya yang tersebar Detektor bisa
ditempatkan pada sudut 90o 70o or 37o tergantung pada sudut mana paling
banyak ditemukan cahaya yang disebarkan
Karena jumlah cahaya yang disebarkan jauh lebih besar daripada yang
diteruskandalam suspensi turbid maka nefelometri memiliki tingkat
sensitifitas yang lebih tinggi daripada turbidimetri
Jumlah cahaya yang disebarkan bergantung pada jumlah dan ukuran
partikel yang tersuspensi
Cara Kerja
7
Sebagian besar aplikasi klinis sumber cahayayang digunakan adalah
lampu tungsten dimana tungsten memberikan cahaya dalam daerah visible
Untuk snsitivitas yang lebih tinggi dan untuk aplikasi penentuan ukuran
dan jumlah partikel dalam suspense digunakan laser light nephelometer
Digunakan secara luas untuk menentukan konsentrasi zat yang tidak
diketahui dimana terdapat reaksi antigen-antibody seperti
o Penetuan immunoglobulin (total IgG IgE IgM IgA) di dalam
serum dan cairan bilogi lainnya
o Penentuan konsntrasi serum protein individu Hb Haptoglobin 1-
antitrypsin albumin (denganTransferring c-reaktif protein
menggunakan antibody spesifik untuk setiap protein)
o Penetuan ukuran dan jumlah partikel (dengan laser ndash
nephelometer)
Prinsip Turbidimetri Menghitung jumlah cahaya yang diteruskan (dan
mengkalkulasi jumlah cahaya yang diabsorbsi) oleh partikel dalam suspense
untuk menentukan konsentrasi substansi yang ingin dicari
Karena menggunakan jumlah cahaya yang diabsorbsi untuk pengukuran
konsentrasi maka jumlah cahaya yang diabsorbsi akan bergantung pada
1 Jumlah partikel
2 Ukuran partikel
Semakin besar dan banyak jumlah partikel maka jumlah cahaya yang diabsorbsi
akan semakin besar
Dan untuk penentuan kadarnya (detector) digunakan spektrofotometer cahaya
8
Cara kerja
Keterangan
Sejumlah cahaya ditembakkan dari sebuah sumber cahaya menuju
monokromator
Monokromator akan menguraikan cahaya dan meneruskannya menuju
cuvet yang berisikan suspensi sel
Ketika cahaya melewati cuvet maka terjadi tiga kemungkinan
1 Cahaya akan diserap sebagian oleh partikel tersuspensi
2 Sebagian cahaya diteruskan
3 dan sebagian lagi menyebar ke segala arah
Jumlah cahaya yang diserap akan sebanding dengan jumlah partikel
tersuspensi (konsentrasi sampel)
Pengukuran dilakukan dengan spektrofotometr (detektor)
e Refraktometri
Prinsip dan Cara Kerja
9
1 Dari gambar dibawah ini terdapat 3 bagian yaitu Sample Prisma dan
Papan Skala Refractive index prisma jauh lebih besar dibandingkan
dengan sample
2 Jika sample merupakan larutan dengan konsentrasi rendah maka sudut
refraksi akan lebar dikarenakan perbedaan refraksi dari prisma dan sample
besar Maka pada papan skala sinar ldquoardquo akan jatuh pada skala rendah
3 Jika sample merupakan larutan pekat konsentrasi tinggi maka sudut
refraksi akan kecil karena perbedaan refraksi prisma dan sample kecil
Pada gambar terlihar sinar ldquobrdquo jatuh pada skala besar
Dari penjelasan di atas jelas bahwa konsentrasi larutan akan berpengaruh secara
proporsional terhadap sudut refraksi Pada prakteknya Refractometer akan ditera
pada skala sesuai dengan penggunaannya Sebagai contoh Refractometer yang
dipakai untuk mengukur konsentrasi larutan gula akan ditera pada skala gula
Begitu juga dengan refractometer untuk larutan garam protein dll
Konsentrasi bahan terlarut sering dinyatakan dalam satuan Brix() yaitu
merupakan pronsentasi dari bahan terlarut dalam sample (larutan air) Kadar
bahan terlarut merupakan total dari semua bahan dalam air termasuk gula garam
protein asam dsb Pada dasarnya Brix() dinyatakan sebagai jumlah gram dari
cane sugar yang terdapat dalam larutan 100g cane sugar Jadi pada saat mengukur
larutan gula Brix() harus benar-benar tepat sesuai dengan konsentrasinya
f Osmometri
Osmometri adalah salah satu metode penentuan bobot molekul rata ndash rata jumlah
dengan prinsip osmosis Caranya pelarut akan dipisahkan dari larutan polimer
dengan menggunakan suatu penghalang sehingga hanya pelarut saja yang dapat
10
lewat sedangkan zat terlarut tertahan didalam penghalang yang dilengkapi dengan
membran semipermiabel
Untuk mendapatkan nilai bobot molekul rata - rata jumlah (Mn ) dilakukan
dengan menggunakan metode grafik yakni memplotkan 1049094C (tekanan osmotik
reduksi) ndash vs ndash konsentrasi Kelemahan metode osmometri ialah ada beberapa
spesi polimer yang tidak ikut terukur yakni spesi yang memiliki berat molekul
yang rendah
g Flowsitometri
Prinsip
- Sejumlah sel disuspensikan ke dalam suatu cairan konduktif
- Sel2 tersebut diatur sedemikian rupa (diberikan tekanan hydrodynamic
focussing) sehingga dapat melewati suatu lorong (apparatus) satu demi satu
- Ketika sel sampai di suatu titik di lorong tsb sel akan ditembak dengan sinar
laser (Light amplification by stimulating emmision of radiation)
- Lalu hasil temakan tadi akan dibaca oleh dua macam detector
Contoh Alat Cell Dyne
Cara Kerja
1 Ketik sampel ID
2 Homogenisasi sampel ke probe
3 Tekan tombolst art
4 Cell Dyne bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan
5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer
h Elektrokimia
Prinsip Proses elektrokimia melibatkan reaksi redoks dimana sebuah elektron
berpindah dari dan ke satu molekul atau ion dan mengubah tingkat oksidasinya
Reaksi semacam ini dapat berlangsung dengan adanya potensial (voltase) luar
atau denganpelepasan energi kimia
Cara Kerja
11
Terminologi Redoks
Bagi reaksi menjadi dua buah setengah reaksi masing-masing yang
mengalami oksidasi dan reduksi Seimbangkan atom dan muatan pada masing-
masing reaksi Mula-mula atom selain O dan H kemudian O lalu terakhir H
Muatan diseimbangkan dengan menambah elektron (e) disebelah kiri
untuk setengah reaksi reduksi dan disebelah kanan untuk setengah reaksi oksidasi
Kalikan masing2 setengah reaksi dengan bilangan bulat untuk menyeimbangkan
jumlah e yang diperoleh reduksi sama dengan elektron yang dilepas oksidasi
Jumlahkan kedua buah setengah reaksi tersebut
Periksa apakah atom dan muatan sudah seimbang
Sel Elektrokimia
Sel Volta (sel galvani) memanfaatkan reaksi spontan (∆G lt 0) untuk
membangkitkan energi listrik selisih energi reaktan (tinggi) dengan produk
(rendah) diubah menjadi energi listrik Sistem reaksi melakukan kerja terhadap
lingkungan Sel Elektrolisa memanfaatkan energi listrik untuk menjalankan reaksi
Zn --gt Zn2+ + 2e-
Cu2+ + 2e- --gt Cu
Zn
Zn2+ ions
Cu
Cu2+ ions
wire
saltbridge
electrons
Zn
Zn2+ ions
Cu
Cu2+ ions
wire
saltbridge
electrons
12
non spontan (∆G gt 0) lingkungan melakukan kerja terhadap sistem Kedua tipe sel
menggunakan elektroda yaitu zat yang menghantarkan listrik antara sel dan
lingkungan dan dicelupkan dalam elektrolit (campuran ion) yang terlibat dalam
reaksi atau yang membawa muatan
Elektroda
Elektroda terbagi menjadi dua jenis yaitu anoda dan katoda Setengah
reaksi oksidasi terjadi di anoda Elektron diberikan oleh senyawa teroksidasi (zat
pereduksi) dan meninggalkan sel melalui anoda Setengah reaksi reduksi terjadi di
katoda Elektron diambil oleh senyawa tereduksi (zat pengoksidasi) dan masuk sel
melalui katoda
Sel Galvani
Pada elektrolisis energi listrik diubah menjadi energi kimia Pada sel
galvani terjadi sebaliknya yaitu energi kimia diubah menjadi energi listrik Sel
Galvani disebut juga sel kimia
Sel Galvani dipakai sebagai sumber listrik untuk penerangan pemanasan
menjalankan motor dan sebagainya Sel Galvani atau sel kimia dapat dibedakan
menjadi sel kimia dengan transference dan sel kimia tanpa transference6
i Konduktansi
Prinsip Konduktansi adalah ukuran kemampuan suatu bahan untuk
menghantarkan arus listrik Jika dua plat yang diletakkan dalam suatu larutan
diberi beda potensial listrik (normalnya berbentuk sinusioda) maka pada plat
tersebut akan mengalir arus listrik Konduktansi suatu larutan akan sebanding
dengan konsentrasi ion-ion dalam larutan tersebut
Contoh alat BECKMAN CONDENSATE ndashREBOILER ANALYZER
Cara kerja
6 Ensiklopedi Indonesia 1992 Penerbit PT Ichtiar Baru Van Hoeve Jakarta PT Intermasa Jakarta
13
Instrumen Beckman tipe CH16-RB ini sebenarnya dimaksudkan untuk melakukan
analisis terhadap zat di dalam air condensate-reboiler tetapi cara kerjanya
berdasarkan pada periksaan konduktivitas Yang ingin diketahui dengan instrumen
ini antara lain ialah kandungan zat padat yang terlarut atau karbon dioksida dalam
contoh air murni misalkan steam condensate
Prinsip kerjanya adalah mengukur konduktansi contoh air tersebut Air yang
betul-betul murni mempunyai konduktansi yang berbeda dengan air yang dilarut
zat lain Dengan menghitung perbedaan konduktansi yang terdapat konsentrasi
zat yang terlarut dapat disimpulkan
Instrumen ini dilengkapi dengan tiga sel konduktivitas Hasil pengukuran
konduktansi pada
- Cell pertama digabungkan dengan hasil pengukuan pH dan temperatur dari
air yang masuk (influent) Dengan membandingkan hasil pengukuran tersebut
dengan tabel acuan kandungan CO2 dan NH3 dalam air dapat diketahui
- Cell kedua digunakan untuk pengukuran yang serupa dan hasilnya
dibandingkan dengan hasil dari sel pertama untuk mengetahui apakah resin dalam
sel sudah aus
- Pembacaan dari Cell ketiga dimaksud untuk mengetahui kandungan khlorida
atau jumlah anion (ion negatif) didalam contoh Caranya adalah dengan bantuan
tabel 833 dan tabel 834
Tabel 833 Konduktansi air murni pada titik didik air pada tekanan atmosfir untuk
beberapa ketinggian dari muka laut
ketinggian
(meter)
Tekanan
atmosfir
(mm Hg)
Titik
didih
air
(0C)
Temp
electroda (0C)
Konduktan
si Air
(S)
0 760 100 987 077
153 754 998 985 077
14
305 741 993 98 076
915 689 973 96 073
1525 639 953 94 069
2135 593 932 919 065
3050 529 902 889 06
4575 434 85 837 053
6100 353 80 787 046
Dalam tabel 833 yang diambil dari menual instrumen telah dugunakan satuan
(S) untuk konduktansi yaitu micro-siemenscm yang sama dengan
micro-ohmcm Perhatikan juga bahwa temperatur electroda melalui 13 0C
dibawah titik didih air Sebenarnya ini merupakan harga tipikal yang (banyak
dicapai tetapi tidak selalu) karena kehilangan panas antara air dan electroda
dipengaruhi pula oleh antara lain temperatur udara sekeliling yang dapat berubah-
ubah
Contoh pemakaian tabel 833 dan 834 ialah sebagai berikut Misalnya pada sel
konduktivitas ketiga yang diukur ialah temperatur 96 0C dan conduktansi 0795
(S) Menurut tabel 833 temperatur air sama dengan 963 0C dan konduktansi
seharusnya 0725 (S) Berarti 007 (S) yang disebabkan oleh adanya ion
khorida Berdasarkan Tabel 834 kenaikan sebesar ini disebabkan oleh 7 PPB ion
kkhlorida Jadi konsentrasi ion kkhlorida dalam air ialah 7 PPB
Sebagai contoh yang kedua seandainya terdapat hasil pengukuran temperatur
985 0C dan konduktansi 096 (S) pada sel konduktivitas ketiga Berdasarkan
Tabel 833 konduktansi seharusnya ialah 077 (S) maka menurut tabel 934
dalam air terdapat 17 PPB ion khlorida
Tabel 934 PBB ialah singkatan dari part per bellion yang konsentrasi
dinyatakan dalam bagian per satu milyar (satu milyard ialah seribu juta)
15
Kenaikan
Konduktansi
(S)
Kosentrasi
Ion
Klorida
(PPB)
Kenaikan
Konduktansi
(S)
Kosentrasi
Ion
Klorida
(PPB)
0 0 012 12
001 1 013 13
002 2 014 14
003 3 015 15
004 4 016 16
005 5 017 17
006 6 018 18
007 7 019 19
008 8 02 20
009 9 021 21
01 10 022 22
011 11 023 23
j Impedansi
Prinsip Sel melewati apenture sehingga aliran sel menyebabkan perubahan
hambatan elektrik yang akan dihubungkan sebagai voltage pulpes Ukuran
pulpes yang dikeluarkan cell propotional sengan volume cell
Contoh Alat Sysmex KX-21
Cara Kerja
1 Ketik sampel ID
2 Homogenisasi sampel ke probe
3 Tekan tombolst art
4 KX-21 bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan
5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer
k Elektroforesa dan Densitometri
16
Elektroforesa
Prinsip Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada
suatu medan listrik Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik
tergantung pada muatan bentuk dan ukuran
Contoh Alat PCR Convensional
Cara Kerja
Densitometri
Prinsip Densitometri merupakan metode analisis instrumental yang didasarkan
pada interaksi radiasi elektromagnetik dengan analit yang merupakan bercak pada
Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Densitometri dimaksudkan untuk analisis
kuantitatif analit dengan kadar kecil yang sebelumnya dilakukan pemisahan
dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT)
Contoh Alat Densitometer
Cara Kerja Bercak dari Kromatografi Lapis Tipis diperiksa dengan
densitometer
17
l Isoelektrik focus
Prinsip Dalam gradien pH komponen-komponen sampel bermigrasi ke arah
anoda atau katoda ke nilai pH di mana biaya bersih adalah nol poin isoelektrik
mereka (PI)
Contoh Alat Alat Elektroforesis Protein
Cara Kerja
1 SIAPKAN gel
1 Untuk merumuskan solusi gel larutkan 4g urea dalam 3 ml H 2 O
+ 1ml ProtoGel Hangat untuk 37 deg C jika diperlukan De-gas
untuk 10 menit di bawah aspirasi
2 Tambahkan 150μl NP-40 deterjen dan ampholytes 04ml
campuran dan menyaring melalui filter 022m
3 Tambahkan 30μl 10 Amonium persulfat dan 3μl dari TEMED
Aduk rata dan tempat solusi dalam jarum suntik 10 ml dengan
jarum 22ga asalkan tabung gel
Masukkan jarum ke dalam tabung gel sampai mencapai bagian
bawah dan mengisi tabung menarik jarum dengan meningkatnya
kadar cairan Gunakan jarum untuk mengusir semua gelembung
Biarkan gel untuk polimerisasi selama minimal 2 jam
2 SIAPKAN SAMPEL
1 Untuk setiap gram jaringan tambahkan 15ml buffer sampel
9M Urea
4 NP-40
2 Ampholytes (pH 9-11)
2 Mercaptoethanol
pHgt 9 dengan NaOH
2 Menghomogenkan jika perlu Inkubasi pada suhu kamar selama 10
menit kemudian centrifuge selama 1 jam pada 100000 g Hapus
supernatan tanpa mengganggu pelet yang berisi bahan-bahan
cenderung menyumbat gel IEF
18
3 RUNNING
1 Isi tangki bawah dengan asam fosfat 01 Tempatkan gel dalam
aparatus dan mengisi tangki atas dengan NaOH 20mm Gunakan
alat suntik untuk mengusir semua gelembung dari dalam tabung
gel Setiap gelembung dalam tabung akan mendistorsi medan
listrik dan mencegah gel dari benar-benar fokus selama
menjalankan
2 Sampel disiapkan seperti di atas dapat dimuat oleh lapisan ke
bagian atas gel Jalankan pada 500-700V (tergantung pada
peralatan yang digunakan) untuk 16-24 jam Pada akhir
menjalankan menandai akhir atas gel masing-masing dengan
sejumlah kecil biru bromophenol
4 POST elektroforesis
Gel IEF mungkin coomassie ternoda tetapi yang paling sering mereka
dimuat ke HALAMAN SDS gel untuk analisis dimensi kedua
Mengekstrusi gel dengan menerapkan tekanan pada salah satu ujung
tabung dengan pipet atau jarum suntik sambil memegang ujung lain
melalui botol atau nampan Extruded gel dapat dibekukan pada -70 deg C
untuk analisa di kemudian hari
5 LOADING AN IEF GEL PADA Sebuah SLAB DIMENSI KEDUA
1 Tempatkan gel IEF dalam larutan 20 gliserol 4 SDS dan
250mm Tris -HCl pH 68 dengan 1 mercaptoethanol
ditambahkan hanya sebelum digunakan Menetaskan gel dalam
larutan selama 5-10 menit
2 Larutkan 01g agarosa dalam 20ml dari Tris-glisin-SDS penyangga
Panaskan sampai agarosa meleleh
Overlay gel dimensi kedua dengan 1-2 mm agarosa tempat gel dimensi pertama
atas agarosa berhati-hati tidak untuk menjebak setiap gelembung udara Overlay
gel dengan yang lain 1-2mm dari agarosa solusi dan menjalankan gel dimensi
kedua
19
m Kromatografi
Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu
Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam
dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan
melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase
diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan
bergerak lebih cepat
Contoh alat Kromatografi gas
Cara kerja
Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa
diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi
suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau
larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro
Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi
Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari
penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi
(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada
kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah
puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara
kwantitatif
n Spektrofotometri masa
Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian
memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge
ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil
senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa
(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi
Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M
memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau
parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang
membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena
20
M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron
yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya
(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)
Cara Kerja
Gambar cara kerja spektrofotometer masa
Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi
tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi
(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian
dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet
melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan
mengalami pembelokan yang bergantung pada
1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial
listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil
pembelokan
2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan
3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil
pembelokan
4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan
Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom
tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan
listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak
bermuatan (netral) tidak dibelokkan
Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa
21
1 Tahap pertama Ionisasi
Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut
supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya
membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak
pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu
bekerja hanya dengan ion positif
2 Tahap kedua Percepatan
Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang
sama
3 Tahap ketiga Pembelokan
Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan
yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan
semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan
positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf
pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan
semakin besar
4 Tahap keempat Pendeteksian
Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara
elektrik7
Diagram alat spektrometer massa
7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom
22
o ldquoScintilation Counterrdquo
Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)
dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di
antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa
organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair
Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari
antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier
dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel
bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel
dan pengukuran energi radiasi insiden8
Ilustrasi Cara Kerja
Gambar Scintilation Counter
Gambar Scintilation Counter
8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9
23
p Elektroforesa kafiler
Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal
tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-
partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)
Contoh alat Elektroforesa kafiler
Cara kerja
Proses Elektroforesis Kapiler
Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah
1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya
dari luar)
2 Dua buah elektroda
3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)
4 Detector (sinar UV)
5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya
24
Gambar Alat elektroforesis kapiler
Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan
untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang
mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic
mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)
vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)
Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah
Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan
jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara
kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler
tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang
pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang
25
ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan
adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk
menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees
panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa
tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat
q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir
Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak
jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti
seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan
alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa
tidak bersifat magnet
Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)
ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet
luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan
terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan
keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah
dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya
tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan
E = γhH2π(134)
H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ
tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk
proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)
Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan
perbedaan energi E yakni
E = hν (135)
inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi
(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi
(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)
26
II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum
a Bahan kimia
Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk
memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti
1 Perencanaan analisis
Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua
hal berikut ini
- Informasi analisis apa yang diperlukan
Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil
analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis
- Metode analisis yang harus digunakan
Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian
tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih
metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu
2 Pengambilan sampel (sampling)
Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara
representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara
keseluruhan tidak homogen
3 Persiapan sampel untuk analisis
4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan
sampel
Pengeringan sampel
Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel
dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel
Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash
110oC sampai mencapai berat konstan
Penimbangan atau pengukuran volume sampel
Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara
kuntitatif berat atau volume sampel
Pelarutan sampel
27
Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan
sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan
menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam
campuran) serta peleburan
5 Pemisahan senyawa pengganggu
Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau
senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif
karena adanya unsur atau senyawa pengganggu
Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel
yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan
unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah
ekstraksi pelarut dan kromatografi
6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui
Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar
unsursenyawa
7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis
Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan
perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk
memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume
sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran
Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan
ketelitiannya
Metode Dalam Analisis Kimia
Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional
maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut
Gravimetri
Titrasi (volumetri)
meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi
reduksi
Ekstraksi
Kromatogarfi
28
Elektro analisiskimia
meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri
Spektrofotometri
meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra
merah (IR) serapan atom
b Air
Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang
paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya
Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen
dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion
dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion
tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk
larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa
polar
Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya
akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air
ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal
sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan
minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang
Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen
nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya
tarik dan tolak antara air dan gas
Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan
melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam
kehidupan sehari-hari
Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air
dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita
karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair
Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup
rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius
hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal
29
Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel
bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat
melayang diatas permukaan air
Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel
seperti pada selulosa
Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan
adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu
kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa
dipakai untuk minum mandi dll
Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada
senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa
yang dapat menggantikan kedudukan air
c Penimbangan
Pengontrolan Timbangan
Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang
atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan
berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum
pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan
sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)
Penanganan Timbangan
Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-
waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika
menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur
temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda
hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan
Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo
harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi
Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga
timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus
melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan
ruang kerja
30
Membersihkan Timbangan
Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali
selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan
menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan
secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)
timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan
menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan
etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah
dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan
d Alat-alat gelas dan plastic
Permasalahan Alat-alat gelas
Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi
Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim
Permasalahan Alat-alat plastic
Tidak tahan panas dalam suhu tinggi
Susah dicuci
Sekali pakai disposible
Tidak Inert
e Alat-alat volumetric
Harus dikalibrasi secara berkala
Mudah pecah dari bahan gelas
Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam
pengukuran kwantitatif
f Termometer
Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital
Kesalahan Termometer Digital
31
Ketidakpastian Termometer Digital
Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari
besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian
yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian
Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal
Faktor - Faktor Ketidakpastian
Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu
perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam
pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan
Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah
yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)
yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan
sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan
perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya
Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis
besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak
Ketidakpastian bersistem
Kesalahan kalibrasi
Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat
itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran
Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum
penunjuk alat ukur
Kesalahan komponen alat
Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering
dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat
yang bergerak
Paralaks
Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak
Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh
32
Frekuensi tegangan listrik
Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki
Landasan yang bergetar
Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur
Keterbatasan dari pengamat sendiri
Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam
menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua
golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan
yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan
Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang
menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi
merupakan kesalahan jenis ini
g Waterbath
Permasalahan
Pembersihan dan Perawatan
Thermostat
Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan
Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-
sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium
sesuai dengan petunjuk pabrik
Media pemanas dan Alat
Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya
kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi
dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih
(sabun deterjen yang biasa digunakan)
Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan
pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)
33
Uji Operasional
Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer
water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau
seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan
termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus
didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi
tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak
perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini
Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)
Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC
yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi
(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat
Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada
buku alat
Dokumentasi
Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam
bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang
terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse
but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi
Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian
dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan
deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat
h Pemanas Inkubator dan oven
pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama
di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan
reaksi dengan adanya pemanasan
Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya
cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah
terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan
Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang
dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah
34
pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam
besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita
bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu
Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur
Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk
mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan
i Mixer pengaduk
stirrer + heater
berbagai macam pengaduk magnet
Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu
dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah
alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan
dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika
listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil
35
ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang
asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk
menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk
(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan
ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert
pengaduk ultrasonic + heater
Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air
atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti
gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga
berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)
j Pelarut
Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari
suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan
komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut
zat yang dilarutkan dan zat padat
Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang
akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula
sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil
yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya
tidak tepat
36
Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam
bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk
kontak dengan komponen yang dilarutkan9
Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh
Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang
diinginkan
Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan
melarutkan ekstrak yang besar
Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair
pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi
Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang
besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi
Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara
kimia pada komponen bahan ekstraksi
Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat
karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan
distilasi dan rektifikasi
Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah
besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila
bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil
secara kimia dan fisik10
9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011
10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)
- Terminologi Redoks
- Sel Elektrokimia
- Elektroda
-
2
Pada spektrofotometri cahaya datang atau cahaya masuk atau cahaya yang
mengenai permukaan zat dan cahaya setelah melewati zat tidak dapat diukur yang
dapat diukur adalah ItI0 atau I0It (perbandingan cahaya datang dengan cahaya
setelah melewati materi (sampel)) Proses penyerapan cahaya oleh suatu zat dapat
digambarkan sebagai berikut
Gambar Proses penyerapan cahaya oleh zat dalam sel sampel dari gambar terlihat
bahwa zat sebelum melewati sel sampel lebih terang atau lebih banyak di banding
cahaya setelah melewati sel sampel2
2 httpwanibesakwordpresscom20110704pengertian-dasar-spektrofotometer-vis-uv-uv-visEmser wanibesak pada 4 Juli 2011
3
b Reflektrometri
Prinsip Reflectometry adalah teknik analitis untuk menyelidiki lapisan tipis
menggunakan efek pantulan eksternal total sinar-X pada pengukuran cahaya yang
dipantulkan dari permukaan atau antarmuka lapisan yang berbeda pada substrat
Setiap lapisan permukaan mencerminkan jumlah tertentu dari cahaya insiden
tergantung pada sifat optical lapisan Cahaya yang dipantulkan dari antarmuka
yang berbeda mengganggu dan terdeteksi oleh serat penerima Analisis dari
spektrum gangguan memberikan sifat karakteristik seperti ketebalan film atau
indeks bias Reflectometry diterapkan untuk mengkarakterisasi struktur tunggal
dan multi-layer dan lapisan dari antara banyak lainnya magnetik semikonduktor
dan bahan optik 3
Cara Kerja
Dalam percobaan reflektivitas refleksi sinar-X dari sampel diukur sekitar sudut
kritis Di bawah sudut kritis refleksi eksternal total sinar-X menembus hanya
beberapa nanometer ke dalam sampel Di atas sudut ini kedalaman penetrasi
meningkat pesat Pada antarmuka setiap tempat perubahan kerapatan elektron
bagian dari sinar X-ray tercermin Campur tangan ini X-ray balok sebagian
3 httpoldomt-instrumentscomapplicationsthin_film_measurementreflectometry_and_ellipsometryreflectometry_and_ellipsometry_frshtml
4
tercermin menciptakan pola osilasi diamati dalam percobaan reflektifitas Dari
kurva ini reflektifitas lapisan parameter seperti ketebalan dan kepadatan
antarmuka dan kekasaran permukaan dapat ditentukan tanpa kristalinitas dari
lapisan (kristal tunggal polikristal atau amorf)4
c Fluorometri
Prinsip
Cara mengukur kadar suatu zat berdasarkan sifat fluoresensi zat tersebut
Beberapa macam zat dalam larutan mengaborpsi cahaya dengan panjang
gelombang tertentu kemudian mengeluarkan cahaya lain dengan panjang
gelombang yang berbeda hal ini disebut fluoresensi
Beberapa macam zat organik dalam larutan dapat mengadakan fluoresensi dengan
sinar ultraviolet yang tidak terlihat mata karena gelombangnya terlalu pendek
untuk kemudian mengeluarkan cahaya dengan gelombang yang lebih panjang
yang dapat dilihat atau diukur Banyaknya cahaya yang dikeluarkan adalah
sepadan dengan kadar zat tersebut dalam larutan Sensitivitas dan slektivitasnya
lebih baik dibanding spektrofotometri UVVis
4 httpwwwpanalyticalcomindexcfmpid=145
5
Cara kerja
1 energi eksitasi disediakan oleh sumber cahaya
2 Cahaya melewati filter (eksitasi) primer sebelum memasuki
kompartemen sampel
3 Cahaya diserap oleh sampel
4 Setelah eksitasi dari substansi flurorescent kembali untuk
menurunkan energi dan cahaya dengan panjang gelombang yang lebih
panjang (Fluoresensi) dipancarkan
5 cahaya Fluroescent melewati filter sekunder (emisi) yang buram
terhadap cahaya melewati filter utama dan pada 90 derajat sudut ke
jalan cahaya utama
6 Jumlah cahaya yang melewati filter sekunder adalah diukur pada
sebuah photomultiplier5
5 MartonoEdhi2009Toksikologi insektisida topik IVhttpwwwedmartstaffugmacidsatoewarna=indexampwinoto=baseampaction=listmenuampskins=2ampid=372amptkt=4 diunduh tanggal 11 November 2011 pukul 1727
6
Gambar fluometer
d Nefelometri dan Turbidimetri
Prinsip Nefelometri
Nephelometry menitik beratkan pengukuran pada jumlah cahaya yang
disebarkan (scaterred) dari kuvet yang mengandung suspense partikel
dalam suatu cairan (solution)
Komponen-komponen dari nefelometer itu sama dengan komponen yang
terdapat pada spectrometer cahaya kecuali pada detector yang ditempatkan
pada sudut yangkhusus dari sumber cahaya
Detector merupakan sabuah tube fotomultiplier yang ditempatkan pada
suatu posisi untuk mendeteksi cahaya yang tersebar Detektor bisa
ditempatkan pada sudut 90o 70o or 37o tergantung pada sudut mana paling
banyak ditemukan cahaya yang disebarkan
Karena jumlah cahaya yang disebarkan jauh lebih besar daripada yang
diteruskandalam suspensi turbid maka nefelometri memiliki tingkat
sensitifitas yang lebih tinggi daripada turbidimetri
Jumlah cahaya yang disebarkan bergantung pada jumlah dan ukuran
partikel yang tersuspensi
Cara Kerja
7
Sebagian besar aplikasi klinis sumber cahayayang digunakan adalah
lampu tungsten dimana tungsten memberikan cahaya dalam daerah visible
Untuk snsitivitas yang lebih tinggi dan untuk aplikasi penentuan ukuran
dan jumlah partikel dalam suspense digunakan laser light nephelometer
Digunakan secara luas untuk menentukan konsentrasi zat yang tidak
diketahui dimana terdapat reaksi antigen-antibody seperti
o Penetuan immunoglobulin (total IgG IgE IgM IgA) di dalam
serum dan cairan bilogi lainnya
o Penentuan konsntrasi serum protein individu Hb Haptoglobin 1-
antitrypsin albumin (denganTransferring c-reaktif protein
menggunakan antibody spesifik untuk setiap protein)
o Penetuan ukuran dan jumlah partikel (dengan laser ndash
nephelometer)
Prinsip Turbidimetri Menghitung jumlah cahaya yang diteruskan (dan
mengkalkulasi jumlah cahaya yang diabsorbsi) oleh partikel dalam suspense
untuk menentukan konsentrasi substansi yang ingin dicari
Karena menggunakan jumlah cahaya yang diabsorbsi untuk pengukuran
konsentrasi maka jumlah cahaya yang diabsorbsi akan bergantung pada
1 Jumlah partikel
2 Ukuran partikel
Semakin besar dan banyak jumlah partikel maka jumlah cahaya yang diabsorbsi
akan semakin besar
Dan untuk penentuan kadarnya (detector) digunakan spektrofotometer cahaya
8
Cara kerja
Keterangan
Sejumlah cahaya ditembakkan dari sebuah sumber cahaya menuju
monokromator
Monokromator akan menguraikan cahaya dan meneruskannya menuju
cuvet yang berisikan suspensi sel
Ketika cahaya melewati cuvet maka terjadi tiga kemungkinan
1 Cahaya akan diserap sebagian oleh partikel tersuspensi
2 Sebagian cahaya diteruskan
3 dan sebagian lagi menyebar ke segala arah
Jumlah cahaya yang diserap akan sebanding dengan jumlah partikel
tersuspensi (konsentrasi sampel)
Pengukuran dilakukan dengan spektrofotometr (detektor)
e Refraktometri
Prinsip dan Cara Kerja
9
1 Dari gambar dibawah ini terdapat 3 bagian yaitu Sample Prisma dan
Papan Skala Refractive index prisma jauh lebih besar dibandingkan
dengan sample
2 Jika sample merupakan larutan dengan konsentrasi rendah maka sudut
refraksi akan lebar dikarenakan perbedaan refraksi dari prisma dan sample
besar Maka pada papan skala sinar ldquoardquo akan jatuh pada skala rendah
3 Jika sample merupakan larutan pekat konsentrasi tinggi maka sudut
refraksi akan kecil karena perbedaan refraksi prisma dan sample kecil
Pada gambar terlihar sinar ldquobrdquo jatuh pada skala besar
Dari penjelasan di atas jelas bahwa konsentrasi larutan akan berpengaruh secara
proporsional terhadap sudut refraksi Pada prakteknya Refractometer akan ditera
pada skala sesuai dengan penggunaannya Sebagai contoh Refractometer yang
dipakai untuk mengukur konsentrasi larutan gula akan ditera pada skala gula
Begitu juga dengan refractometer untuk larutan garam protein dll
Konsentrasi bahan terlarut sering dinyatakan dalam satuan Brix() yaitu
merupakan pronsentasi dari bahan terlarut dalam sample (larutan air) Kadar
bahan terlarut merupakan total dari semua bahan dalam air termasuk gula garam
protein asam dsb Pada dasarnya Brix() dinyatakan sebagai jumlah gram dari
cane sugar yang terdapat dalam larutan 100g cane sugar Jadi pada saat mengukur
larutan gula Brix() harus benar-benar tepat sesuai dengan konsentrasinya
f Osmometri
Osmometri adalah salah satu metode penentuan bobot molekul rata ndash rata jumlah
dengan prinsip osmosis Caranya pelarut akan dipisahkan dari larutan polimer
dengan menggunakan suatu penghalang sehingga hanya pelarut saja yang dapat
10
lewat sedangkan zat terlarut tertahan didalam penghalang yang dilengkapi dengan
membran semipermiabel
Untuk mendapatkan nilai bobot molekul rata - rata jumlah (Mn ) dilakukan
dengan menggunakan metode grafik yakni memplotkan 1049094C (tekanan osmotik
reduksi) ndash vs ndash konsentrasi Kelemahan metode osmometri ialah ada beberapa
spesi polimer yang tidak ikut terukur yakni spesi yang memiliki berat molekul
yang rendah
g Flowsitometri
Prinsip
- Sejumlah sel disuspensikan ke dalam suatu cairan konduktif
- Sel2 tersebut diatur sedemikian rupa (diberikan tekanan hydrodynamic
focussing) sehingga dapat melewati suatu lorong (apparatus) satu demi satu
- Ketika sel sampai di suatu titik di lorong tsb sel akan ditembak dengan sinar
laser (Light amplification by stimulating emmision of radiation)
- Lalu hasil temakan tadi akan dibaca oleh dua macam detector
Contoh Alat Cell Dyne
Cara Kerja
1 Ketik sampel ID
2 Homogenisasi sampel ke probe
3 Tekan tombolst art
4 Cell Dyne bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan
5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer
h Elektrokimia
Prinsip Proses elektrokimia melibatkan reaksi redoks dimana sebuah elektron
berpindah dari dan ke satu molekul atau ion dan mengubah tingkat oksidasinya
Reaksi semacam ini dapat berlangsung dengan adanya potensial (voltase) luar
atau denganpelepasan energi kimia
Cara Kerja
11
Terminologi Redoks
Bagi reaksi menjadi dua buah setengah reaksi masing-masing yang
mengalami oksidasi dan reduksi Seimbangkan atom dan muatan pada masing-
masing reaksi Mula-mula atom selain O dan H kemudian O lalu terakhir H
Muatan diseimbangkan dengan menambah elektron (e) disebelah kiri
untuk setengah reaksi reduksi dan disebelah kanan untuk setengah reaksi oksidasi
Kalikan masing2 setengah reaksi dengan bilangan bulat untuk menyeimbangkan
jumlah e yang diperoleh reduksi sama dengan elektron yang dilepas oksidasi
Jumlahkan kedua buah setengah reaksi tersebut
Periksa apakah atom dan muatan sudah seimbang
Sel Elektrokimia
Sel Volta (sel galvani) memanfaatkan reaksi spontan (∆G lt 0) untuk
membangkitkan energi listrik selisih energi reaktan (tinggi) dengan produk
(rendah) diubah menjadi energi listrik Sistem reaksi melakukan kerja terhadap
lingkungan Sel Elektrolisa memanfaatkan energi listrik untuk menjalankan reaksi
Zn --gt Zn2+ + 2e-
Cu2+ + 2e- --gt Cu
Zn
Zn2+ ions
Cu
Cu2+ ions
wire
saltbridge
electrons
Zn
Zn2+ ions
Cu
Cu2+ ions
wire
saltbridge
electrons
12
non spontan (∆G gt 0) lingkungan melakukan kerja terhadap sistem Kedua tipe sel
menggunakan elektroda yaitu zat yang menghantarkan listrik antara sel dan
lingkungan dan dicelupkan dalam elektrolit (campuran ion) yang terlibat dalam
reaksi atau yang membawa muatan
Elektroda
Elektroda terbagi menjadi dua jenis yaitu anoda dan katoda Setengah
reaksi oksidasi terjadi di anoda Elektron diberikan oleh senyawa teroksidasi (zat
pereduksi) dan meninggalkan sel melalui anoda Setengah reaksi reduksi terjadi di
katoda Elektron diambil oleh senyawa tereduksi (zat pengoksidasi) dan masuk sel
melalui katoda
Sel Galvani
Pada elektrolisis energi listrik diubah menjadi energi kimia Pada sel
galvani terjadi sebaliknya yaitu energi kimia diubah menjadi energi listrik Sel
Galvani disebut juga sel kimia
Sel Galvani dipakai sebagai sumber listrik untuk penerangan pemanasan
menjalankan motor dan sebagainya Sel Galvani atau sel kimia dapat dibedakan
menjadi sel kimia dengan transference dan sel kimia tanpa transference6
i Konduktansi
Prinsip Konduktansi adalah ukuran kemampuan suatu bahan untuk
menghantarkan arus listrik Jika dua plat yang diletakkan dalam suatu larutan
diberi beda potensial listrik (normalnya berbentuk sinusioda) maka pada plat
tersebut akan mengalir arus listrik Konduktansi suatu larutan akan sebanding
dengan konsentrasi ion-ion dalam larutan tersebut
Contoh alat BECKMAN CONDENSATE ndashREBOILER ANALYZER
Cara kerja
6 Ensiklopedi Indonesia 1992 Penerbit PT Ichtiar Baru Van Hoeve Jakarta PT Intermasa Jakarta
13
Instrumen Beckman tipe CH16-RB ini sebenarnya dimaksudkan untuk melakukan
analisis terhadap zat di dalam air condensate-reboiler tetapi cara kerjanya
berdasarkan pada periksaan konduktivitas Yang ingin diketahui dengan instrumen
ini antara lain ialah kandungan zat padat yang terlarut atau karbon dioksida dalam
contoh air murni misalkan steam condensate
Prinsip kerjanya adalah mengukur konduktansi contoh air tersebut Air yang
betul-betul murni mempunyai konduktansi yang berbeda dengan air yang dilarut
zat lain Dengan menghitung perbedaan konduktansi yang terdapat konsentrasi
zat yang terlarut dapat disimpulkan
Instrumen ini dilengkapi dengan tiga sel konduktivitas Hasil pengukuran
konduktansi pada
- Cell pertama digabungkan dengan hasil pengukuan pH dan temperatur dari
air yang masuk (influent) Dengan membandingkan hasil pengukuran tersebut
dengan tabel acuan kandungan CO2 dan NH3 dalam air dapat diketahui
- Cell kedua digunakan untuk pengukuran yang serupa dan hasilnya
dibandingkan dengan hasil dari sel pertama untuk mengetahui apakah resin dalam
sel sudah aus
- Pembacaan dari Cell ketiga dimaksud untuk mengetahui kandungan khlorida
atau jumlah anion (ion negatif) didalam contoh Caranya adalah dengan bantuan
tabel 833 dan tabel 834
Tabel 833 Konduktansi air murni pada titik didik air pada tekanan atmosfir untuk
beberapa ketinggian dari muka laut
ketinggian
(meter)
Tekanan
atmosfir
(mm Hg)
Titik
didih
air
(0C)
Temp
electroda (0C)
Konduktan
si Air
(S)
0 760 100 987 077
153 754 998 985 077
14
305 741 993 98 076
915 689 973 96 073
1525 639 953 94 069
2135 593 932 919 065
3050 529 902 889 06
4575 434 85 837 053
6100 353 80 787 046
Dalam tabel 833 yang diambil dari menual instrumen telah dugunakan satuan
(S) untuk konduktansi yaitu micro-siemenscm yang sama dengan
micro-ohmcm Perhatikan juga bahwa temperatur electroda melalui 13 0C
dibawah titik didih air Sebenarnya ini merupakan harga tipikal yang (banyak
dicapai tetapi tidak selalu) karena kehilangan panas antara air dan electroda
dipengaruhi pula oleh antara lain temperatur udara sekeliling yang dapat berubah-
ubah
Contoh pemakaian tabel 833 dan 834 ialah sebagai berikut Misalnya pada sel
konduktivitas ketiga yang diukur ialah temperatur 96 0C dan conduktansi 0795
(S) Menurut tabel 833 temperatur air sama dengan 963 0C dan konduktansi
seharusnya 0725 (S) Berarti 007 (S) yang disebabkan oleh adanya ion
khorida Berdasarkan Tabel 834 kenaikan sebesar ini disebabkan oleh 7 PPB ion
kkhlorida Jadi konsentrasi ion kkhlorida dalam air ialah 7 PPB
Sebagai contoh yang kedua seandainya terdapat hasil pengukuran temperatur
985 0C dan konduktansi 096 (S) pada sel konduktivitas ketiga Berdasarkan
Tabel 833 konduktansi seharusnya ialah 077 (S) maka menurut tabel 934
dalam air terdapat 17 PPB ion khlorida
Tabel 934 PBB ialah singkatan dari part per bellion yang konsentrasi
dinyatakan dalam bagian per satu milyar (satu milyard ialah seribu juta)
15
Kenaikan
Konduktansi
(S)
Kosentrasi
Ion
Klorida
(PPB)
Kenaikan
Konduktansi
(S)
Kosentrasi
Ion
Klorida
(PPB)
0 0 012 12
001 1 013 13
002 2 014 14
003 3 015 15
004 4 016 16
005 5 017 17
006 6 018 18
007 7 019 19
008 8 02 20
009 9 021 21
01 10 022 22
011 11 023 23
j Impedansi
Prinsip Sel melewati apenture sehingga aliran sel menyebabkan perubahan
hambatan elektrik yang akan dihubungkan sebagai voltage pulpes Ukuran
pulpes yang dikeluarkan cell propotional sengan volume cell
Contoh Alat Sysmex KX-21
Cara Kerja
1 Ketik sampel ID
2 Homogenisasi sampel ke probe
3 Tekan tombolst art
4 KX-21 bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan
5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer
k Elektroforesa dan Densitometri
16
Elektroforesa
Prinsip Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada
suatu medan listrik Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik
tergantung pada muatan bentuk dan ukuran
Contoh Alat PCR Convensional
Cara Kerja
Densitometri
Prinsip Densitometri merupakan metode analisis instrumental yang didasarkan
pada interaksi radiasi elektromagnetik dengan analit yang merupakan bercak pada
Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Densitometri dimaksudkan untuk analisis
kuantitatif analit dengan kadar kecil yang sebelumnya dilakukan pemisahan
dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT)
Contoh Alat Densitometer
Cara Kerja Bercak dari Kromatografi Lapis Tipis diperiksa dengan
densitometer
17
l Isoelektrik focus
Prinsip Dalam gradien pH komponen-komponen sampel bermigrasi ke arah
anoda atau katoda ke nilai pH di mana biaya bersih adalah nol poin isoelektrik
mereka (PI)
Contoh Alat Alat Elektroforesis Protein
Cara Kerja
1 SIAPKAN gel
1 Untuk merumuskan solusi gel larutkan 4g urea dalam 3 ml H 2 O
+ 1ml ProtoGel Hangat untuk 37 deg C jika diperlukan De-gas
untuk 10 menit di bawah aspirasi
2 Tambahkan 150μl NP-40 deterjen dan ampholytes 04ml
campuran dan menyaring melalui filter 022m
3 Tambahkan 30μl 10 Amonium persulfat dan 3μl dari TEMED
Aduk rata dan tempat solusi dalam jarum suntik 10 ml dengan
jarum 22ga asalkan tabung gel
Masukkan jarum ke dalam tabung gel sampai mencapai bagian
bawah dan mengisi tabung menarik jarum dengan meningkatnya
kadar cairan Gunakan jarum untuk mengusir semua gelembung
Biarkan gel untuk polimerisasi selama minimal 2 jam
2 SIAPKAN SAMPEL
1 Untuk setiap gram jaringan tambahkan 15ml buffer sampel
9M Urea
4 NP-40
2 Ampholytes (pH 9-11)
2 Mercaptoethanol
pHgt 9 dengan NaOH
2 Menghomogenkan jika perlu Inkubasi pada suhu kamar selama 10
menit kemudian centrifuge selama 1 jam pada 100000 g Hapus
supernatan tanpa mengganggu pelet yang berisi bahan-bahan
cenderung menyumbat gel IEF
18
3 RUNNING
1 Isi tangki bawah dengan asam fosfat 01 Tempatkan gel dalam
aparatus dan mengisi tangki atas dengan NaOH 20mm Gunakan
alat suntik untuk mengusir semua gelembung dari dalam tabung
gel Setiap gelembung dalam tabung akan mendistorsi medan
listrik dan mencegah gel dari benar-benar fokus selama
menjalankan
2 Sampel disiapkan seperti di atas dapat dimuat oleh lapisan ke
bagian atas gel Jalankan pada 500-700V (tergantung pada
peralatan yang digunakan) untuk 16-24 jam Pada akhir
menjalankan menandai akhir atas gel masing-masing dengan
sejumlah kecil biru bromophenol
4 POST elektroforesis
Gel IEF mungkin coomassie ternoda tetapi yang paling sering mereka
dimuat ke HALAMAN SDS gel untuk analisis dimensi kedua
Mengekstrusi gel dengan menerapkan tekanan pada salah satu ujung
tabung dengan pipet atau jarum suntik sambil memegang ujung lain
melalui botol atau nampan Extruded gel dapat dibekukan pada -70 deg C
untuk analisa di kemudian hari
5 LOADING AN IEF GEL PADA Sebuah SLAB DIMENSI KEDUA
1 Tempatkan gel IEF dalam larutan 20 gliserol 4 SDS dan
250mm Tris -HCl pH 68 dengan 1 mercaptoethanol
ditambahkan hanya sebelum digunakan Menetaskan gel dalam
larutan selama 5-10 menit
2 Larutkan 01g agarosa dalam 20ml dari Tris-glisin-SDS penyangga
Panaskan sampai agarosa meleleh
Overlay gel dimensi kedua dengan 1-2 mm agarosa tempat gel dimensi pertama
atas agarosa berhati-hati tidak untuk menjebak setiap gelembung udara Overlay
gel dengan yang lain 1-2mm dari agarosa solusi dan menjalankan gel dimensi
kedua
19
m Kromatografi
Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu
Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam
dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan
melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase
diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan
bergerak lebih cepat
Contoh alat Kromatografi gas
Cara kerja
Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa
diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi
suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau
larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro
Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi
Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari
penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi
(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada
kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah
puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara
kwantitatif
n Spektrofotometri masa
Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian
memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge
ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil
senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa
(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi
Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M
memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau
parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang
membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena
20
M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron
yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya
(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)
Cara Kerja
Gambar cara kerja spektrofotometer masa
Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi
tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi
(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian
dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet
melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan
mengalami pembelokan yang bergantung pada
1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial
listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil
pembelokan
2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan
3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil
pembelokan
4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan
Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom
tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan
listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak
bermuatan (netral) tidak dibelokkan
Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa
21
1 Tahap pertama Ionisasi
Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut
supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya
membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak
pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu
bekerja hanya dengan ion positif
2 Tahap kedua Percepatan
Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang
sama
3 Tahap ketiga Pembelokan
Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan
yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan
semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan
positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf
pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan
semakin besar
4 Tahap keempat Pendeteksian
Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara
elektrik7
Diagram alat spektrometer massa
7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom
22
o ldquoScintilation Counterrdquo
Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)
dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di
antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa
organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair
Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari
antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier
dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel
bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel
dan pengukuran energi radiasi insiden8
Ilustrasi Cara Kerja
Gambar Scintilation Counter
Gambar Scintilation Counter
8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9
23
p Elektroforesa kafiler
Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal
tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-
partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)
Contoh alat Elektroforesa kafiler
Cara kerja
Proses Elektroforesis Kapiler
Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah
1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya
dari luar)
2 Dua buah elektroda
3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)
4 Detector (sinar UV)
5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya
24
Gambar Alat elektroforesis kapiler
Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan
untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang
mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic
mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)
vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)
Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah
Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan
jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara
kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler
tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang
pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang
25
ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan
adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk
menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees
panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa
tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat
q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir
Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak
jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti
seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan
alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa
tidak bersifat magnet
Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)
ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet
luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan
terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan
keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah
dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya
tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan
E = γhH2π(134)
H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ
tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk
proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)
Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan
perbedaan energi E yakni
E = hν (135)
inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi
(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi
(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)
26
II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum
a Bahan kimia
Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk
memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti
1 Perencanaan analisis
Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua
hal berikut ini
- Informasi analisis apa yang diperlukan
Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil
analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis
- Metode analisis yang harus digunakan
Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian
tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih
metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu
2 Pengambilan sampel (sampling)
Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara
representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara
keseluruhan tidak homogen
3 Persiapan sampel untuk analisis
4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan
sampel
Pengeringan sampel
Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel
dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel
Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash
110oC sampai mencapai berat konstan
Penimbangan atau pengukuran volume sampel
Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara
kuntitatif berat atau volume sampel
Pelarutan sampel
27
Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan
sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan
menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam
campuran) serta peleburan
5 Pemisahan senyawa pengganggu
Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau
senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif
karena adanya unsur atau senyawa pengganggu
Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel
yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan
unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah
ekstraksi pelarut dan kromatografi
6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui
Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar
unsursenyawa
7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis
Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan
perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk
memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume
sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran
Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan
ketelitiannya
Metode Dalam Analisis Kimia
Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional
maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut
Gravimetri
Titrasi (volumetri)
meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi
reduksi
Ekstraksi
Kromatogarfi
28
Elektro analisiskimia
meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri
Spektrofotometri
meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra
merah (IR) serapan atom
b Air
Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang
paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya
Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen
dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion
dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion
tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk
larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa
polar
Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya
akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air
ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal
sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan
minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang
Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen
nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya
tarik dan tolak antara air dan gas
Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan
melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam
kehidupan sehari-hari
Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air
dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita
karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair
Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup
rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius
hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal
29
Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel
bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat
melayang diatas permukaan air
Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel
seperti pada selulosa
Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan
adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu
kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa
dipakai untuk minum mandi dll
Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada
senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa
yang dapat menggantikan kedudukan air
c Penimbangan
Pengontrolan Timbangan
Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang
atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan
berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum
pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan
sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)
Penanganan Timbangan
Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-
waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika
menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur
temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda
hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan
Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo
harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi
Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga
timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus
melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan
ruang kerja
30
Membersihkan Timbangan
Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali
selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan
menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan
secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)
timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan
menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan
etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah
dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan
d Alat-alat gelas dan plastic
Permasalahan Alat-alat gelas
Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi
Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim
Permasalahan Alat-alat plastic
Tidak tahan panas dalam suhu tinggi
Susah dicuci
Sekali pakai disposible
Tidak Inert
e Alat-alat volumetric
Harus dikalibrasi secara berkala
Mudah pecah dari bahan gelas
Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam
pengukuran kwantitatif
f Termometer
Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital
Kesalahan Termometer Digital
31
Ketidakpastian Termometer Digital
Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari
besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian
yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian
Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal
Faktor - Faktor Ketidakpastian
Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu
perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam
pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan
Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah
yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)
yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan
sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan
perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya
Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis
besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak
Ketidakpastian bersistem
Kesalahan kalibrasi
Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat
itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran
Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum
penunjuk alat ukur
Kesalahan komponen alat
Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering
dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat
yang bergerak
Paralaks
Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak
Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh
32
Frekuensi tegangan listrik
Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki
Landasan yang bergetar
Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur
Keterbatasan dari pengamat sendiri
Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam
menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua
golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan
yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan
Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang
menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi
merupakan kesalahan jenis ini
g Waterbath
Permasalahan
Pembersihan dan Perawatan
Thermostat
Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan
Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-
sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium
sesuai dengan petunjuk pabrik
Media pemanas dan Alat
Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya
kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi
dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih
(sabun deterjen yang biasa digunakan)
Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan
pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)
33
Uji Operasional
Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer
water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau
seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan
termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus
didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi
tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak
perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini
Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)
Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC
yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi
(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat
Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada
buku alat
Dokumentasi
Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam
bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang
terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse
but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi
Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian
dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan
deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat
h Pemanas Inkubator dan oven
pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama
di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan
reaksi dengan adanya pemanasan
Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya
cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah
terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan
Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang
dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah
34
pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam
besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita
bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu
Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur
Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk
mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan
i Mixer pengaduk
stirrer + heater
berbagai macam pengaduk magnet
Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu
dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah
alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan
dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika
listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil
35
ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang
asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk
menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk
(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan
ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert
pengaduk ultrasonic + heater
Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air
atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti
gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga
berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)
j Pelarut
Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari
suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan
komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut
zat yang dilarutkan dan zat padat
Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang
akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula
sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil
yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya
tidak tepat
36
Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam
bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk
kontak dengan komponen yang dilarutkan9
Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh
Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang
diinginkan
Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan
melarutkan ekstrak yang besar
Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair
pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi
Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang
besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi
Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara
kimia pada komponen bahan ekstraksi
Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat
karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan
distilasi dan rektifikasi
Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah
besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila
bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil
secara kimia dan fisik10
9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011
10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)
- Terminologi Redoks
- Sel Elektrokimia
- Elektroda
-
3
b Reflektrometri
Prinsip Reflectometry adalah teknik analitis untuk menyelidiki lapisan tipis
menggunakan efek pantulan eksternal total sinar-X pada pengukuran cahaya yang
dipantulkan dari permukaan atau antarmuka lapisan yang berbeda pada substrat
Setiap lapisan permukaan mencerminkan jumlah tertentu dari cahaya insiden
tergantung pada sifat optical lapisan Cahaya yang dipantulkan dari antarmuka
yang berbeda mengganggu dan terdeteksi oleh serat penerima Analisis dari
spektrum gangguan memberikan sifat karakteristik seperti ketebalan film atau
indeks bias Reflectometry diterapkan untuk mengkarakterisasi struktur tunggal
dan multi-layer dan lapisan dari antara banyak lainnya magnetik semikonduktor
dan bahan optik 3
Cara Kerja
Dalam percobaan reflektivitas refleksi sinar-X dari sampel diukur sekitar sudut
kritis Di bawah sudut kritis refleksi eksternal total sinar-X menembus hanya
beberapa nanometer ke dalam sampel Di atas sudut ini kedalaman penetrasi
meningkat pesat Pada antarmuka setiap tempat perubahan kerapatan elektron
bagian dari sinar X-ray tercermin Campur tangan ini X-ray balok sebagian
3 httpoldomt-instrumentscomapplicationsthin_film_measurementreflectometry_and_ellipsometryreflectometry_and_ellipsometry_frshtml
4
tercermin menciptakan pola osilasi diamati dalam percobaan reflektifitas Dari
kurva ini reflektifitas lapisan parameter seperti ketebalan dan kepadatan
antarmuka dan kekasaran permukaan dapat ditentukan tanpa kristalinitas dari
lapisan (kristal tunggal polikristal atau amorf)4
c Fluorometri
Prinsip
Cara mengukur kadar suatu zat berdasarkan sifat fluoresensi zat tersebut
Beberapa macam zat dalam larutan mengaborpsi cahaya dengan panjang
gelombang tertentu kemudian mengeluarkan cahaya lain dengan panjang
gelombang yang berbeda hal ini disebut fluoresensi
Beberapa macam zat organik dalam larutan dapat mengadakan fluoresensi dengan
sinar ultraviolet yang tidak terlihat mata karena gelombangnya terlalu pendek
untuk kemudian mengeluarkan cahaya dengan gelombang yang lebih panjang
yang dapat dilihat atau diukur Banyaknya cahaya yang dikeluarkan adalah
sepadan dengan kadar zat tersebut dalam larutan Sensitivitas dan slektivitasnya
lebih baik dibanding spektrofotometri UVVis
4 httpwwwpanalyticalcomindexcfmpid=145
5
Cara kerja
1 energi eksitasi disediakan oleh sumber cahaya
2 Cahaya melewati filter (eksitasi) primer sebelum memasuki
kompartemen sampel
3 Cahaya diserap oleh sampel
4 Setelah eksitasi dari substansi flurorescent kembali untuk
menurunkan energi dan cahaya dengan panjang gelombang yang lebih
panjang (Fluoresensi) dipancarkan
5 cahaya Fluroescent melewati filter sekunder (emisi) yang buram
terhadap cahaya melewati filter utama dan pada 90 derajat sudut ke
jalan cahaya utama
6 Jumlah cahaya yang melewati filter sekunder adalah diukur pada
sebuah photomultiplier5
5 MartonoEdhi2009Toksikologi insektisida topik IVhttpwwwedmartstaffugmacidsatoewarna=indexampwinoto=baseampaction=listmenuampskins=2ampid=372amptkt=4 diunduh tanggal 11 November 2011 pukul 1727
6
Gambar fluometer
d Nefelometri dan Turbidimetri
Prinsip Nefelometri
Nephelometry menitik beratkan pengukuran pada jumlah cahaya yang
disebarkan (scaterred) dari kuvet yang mengandung suspense partikel
dalam suatu cairan (solution)
Komponen-komponen dari nefelometer itu sama dengan komponen yang
terdapat pada spectrometer cahaya kecuali pada detector yang ditempatkan
pada sudut yangkhusus dari sumber cahaya
Detector merupakan sabuah tube fotomultiplier yang ditempatkan pada
suatu posisi untuk mendeteksi cahaya yang tersebar Detektor bisa
ditempatkan pada sudut 90o 70o or 37o tergantung pada sudut mana paling
banyak ditemukan cahaya yang disebarkan
Karena jumlah cahaya yang disebarkan jauh lebih besar daripada yang
diteruskandalam suspensi turbid maka nefelometri memiliki tingkat
sensitifitas yang lebih tinggi daripada turbidimetri
Jumlah cahaya yang disebarkan bergantung pada jumlah dan ukuran
partikel yang tersuspensi
Cara Kerja
7
Sebagian besar aplikasi klinis sumber cahayayang digunakan adalah
lampu tungsten dimana tungsten memberikan cahaya dalam daerah visible
Untuk snsitivitas yang lebih tinggi dan untuk aplikasi penentuan ukuran
dan jumlah partikel dalam suspense digunakan laser light nephelometer
Digunakan secara luas untuk menentukan konsentrasi zat yang tidak
diketahui dimana terdapat reaksi antigen-antibody seperti
o Penetuan immunoglobulin (total IgG IgE IgM IgA) di dalam
serum dan cairan bilogi lainnya
o Penentuan konsntrasi serum protein individu Hb Haptoglobin 1-
antitrypsin albumin (denganTransferring c-reaktif protein
menggunakan antibody spesifik untuk setiap protein)
o Penetuan ukuran dan jumlah partikel (dengan laser ndash
nephelometer)
Prinsip Turbidimetri Menghitung jumlah cahaya yang diteruskan (dan
mengkalkulasi jumlah cahaya yang diabsorbsi) oleh partikel dalam suspense
untuk menentukan konsentrasi substansi yang ingin dicari
Karena menggunakan jumlah cahaya yang diabsorbsi untuk pengukuran
konsentrasi maka jumlah cahaya yang diabsorbsi akan bergantung pada
1 Jumlah partikel
2 Ukuran partikel
Semakin besar dan banyak jumlah partikel maka jumlah cahaya yang diabsorbsi
akan semakin besar
Dan untuk penentuan kadarnya (detector) digunakan spektrofotometer cahaya
8
Cara kerja
Keterangan
Sejumlah cahaya ditembakkan dari sebuah sumber cahaya menuju
monokromator
Monokromator akan menguraikan cahaya dan meneruskannya menuju
cuvet yang berisikan suspensi sel
Ketika cahaya melewati cuvet maka terjadi tiga kemungkinan
1 Cahaya akan diserap sebagian oleh partikel tersuspensi
2 Sebagian cahaya diteruskan
3 dan sebagian lagi menyebar ke segala arah
Jumlah cahaya yang diserap akan sebanding dengan jumlah partikel
tersuspensi (konsentrasi sampel)
Pengukuran dilakukan dengan spektrofotometr (detektor)
e Refraktometri
Prinsip dan Cara Kerja
9
1 Dari gambar dibawah ini terdapat 3 bagian yaitu Sample Prisma dan
Papan Skala Refractive index prisma jauh lebih besar dibandingkan
dengan sample
2 Jika sample merupakan larutan dengan konsentrasi rendah maka sudut
refraksi akan lebar dikarenakan perbedaan refraksi dari prisma dan sample
besar Maka pada papan skala sinar ldquoardquo akan jatuh pada skala rendah
3 Jika sample merupakan larutan pekat konsentrasi tinggi maka sudut
refraksi akan kecil karena perbedaan refraksi prisma dan sample kecil
Pada gambar terlihar sinar ldquobrdquo jatuh pada skala besar
Dari penjelasan di atas jelas bahwa konsentrasi larutan akan berpengaruh secara
proporsional terhadap sudut refraksi Pada prakteknya Refractometer akan ditera
pada skala sesuai dengan penggunaannya Sebagai contoh Refractometer yang
dipakai untuk mengukur konsentrasi larutan gula akan ditera pada skala gula
Begitu juga dengan refractometer untuk larutan garam protein dll
Konsentrasi bahan terlarut sering dinyatakan dalam satuan Brix() yaitu
merupakan pronsentasi dari bahan terlarut dalam sample (larutan air) Kadar
bahan terlarut merupakan total dari semua bahan dalam air termasuk gula garam
protein asam dsb Pada dasarnya Brix() dinyatakan sebagai jumlah gram dari
cane sugar yang terdapat dalam larutan 100g cane sugar Jadi pada saat mengukur
larutan gula Brix() harus benar-benar tepat sesuai dengan konsentrasinya
f Osmometri
Osmometri adalah salah satu metode penentuan bobot molekul rata ndash rata jumlah
dengan prinsip osmosis Caranya pelarut akan dipisahkan dari larutan polimer
dengan menggunakan suatu penghalang sehingga hanya pelarut saja yang dapat
10
lewat sedangkan zat terlarut tertahan didalam penghalang yang dilengkapi dengan
membran semipermiabel
Untuk mendapatkan nilai bobot molekul rata - rata jumlah (Mn ) dilakukan
dengan menggunakan metode grafik yakni memplotkan 1049094C (tekanan osmotik
reduksi) ndash vs ndash konsentrasi Kelemahan metode osmometri ialah ada beberapa
spesi polimer yang tidak ikut terukur yakni spesi yang memiliki berat molekul
yang rendah
g Flowsitometri
Prinsip
- Sejumlah sel disuspensikan ke dalam suatu cairan konduktif
- Sel2 tersebut diatur sedemikian rupa (diberikan tekanan hydrodynamic
focussing) sehingga dapat melewati suatu lorong (apparatus) satu demi satu
- Ketika sel sampai di suatu titik di lorong tsb sel akan ditembak dengan sinar
laser (Light amplification by stimulating emmision of radiation)
- Lalu hasil temakan tadi akan dibaca oleh dua macam detector
Contoh Alat Cell Dyne
Cara Kerja
1 Ketik sampel ID
2 Homogenisasi sampel ke probe
3 Tekan tombolst art
4 Cell Dyne bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan
5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer
h Elektrokimia
Prinsip Proses elektrokimia melibatkan reaksi redoks dimana sebuah elektron
berpindah dari dan ke satu molekul atau ion dan mengubah tingkat oksidasinya
Reaksi semacam ini dapat berlangsung dengan adanya potensial (voltase) luar
atau denganpelepasan energi kimia
Cara Kerja
11
Terminologi Redoks
Bagi reaksi menjadi dua buah setengah reaksi masing-masing yang
mengalami oksidasi dan reduksi Seimbangkan atom dan muatan pada masing-
masing reaksi Mula-mula atom selain O dan H kemudian O lalu terakhir H
Muatan diseimbangkan dengan menambah elektron (e) disebelah kiri
untuk setengah reaksi reduksi dan disebelah kanan untuk setengah reaksi oksidasi
Kalikan masing2 setengah reaksi dengan bilangan bulat untuk menyeimbangkan
jumlah e yang diperoleh reduksi sama dengan elektron yang dilepas oksidasi
Jumlahkan kedua buah setengah reaksi tersebut
Periksa apakah atom dan muatan sudah seimbang
Sel Elektrokimia
Sel Volta (sel galvani) memanfaatkan reaksi spontan (∆G lt 0) untuk
membangkitkan energi listrik selisih energi reaktan (tinggi) dengan produk
(rendah) diubah menjadi energi listrik Sistem reaksi melakukan kerja terhadap
lingkungan Sel Elektrolisa memanfaatkan energi listrik untuk menjalankan reaksi
Zn --gt Zn2+ + 2e-
Cu2+ + 2e- --gt Cu
Zn
Zn2+ ions
Cu
Cu2+ ions
wire
saltbridge
electrons
Zn
Zn2+ ions
Cu
Cu2+ ions
wire
saltbridge
electrons
12
non spontan (∆G gt 0) lingkungan melakukan kerja terhadap sistem Kedua tipe sel
menggunakan elektroda yaitu zat yang menghantarkan listrik antara sel dan
lingkungan dan dicelupkan dalam elektrolit (campuran ion) yang terlibat dalam
reaksi atau yang membawa muatan
Elektroda
Elektroda terbagi menjadi dua jenis yaitu anoda dan katoda Setengah
reaksi oksidasi terjadi di anoda Elektron diberikan oleh senyawa teroksidasi (zat
pereduksi) dan meninggalkan sel melalui anoda Setengah reaksi reduksi terjadi di
katoda Elektron diambil oleh senyawa tereduksi (zat pengoksidasi) dan masuk sel
melalui katoda
Sel Galvani
Pada elektrolisis energi listrik diubah menjadi energi kimia Pada sel
galvani terjadi sebaliknya yaitu energi kimia diubah menjadi energi listrik Sel
Galvani disebut juga sel kimia
Sel Galvani dipakai sebagai sumber listrik untuk penerangan pemanasan
menjalankan motor dan sebagainya Sel Galvani atau sel kimia dapat dibedakan
menjadi sel kimia dengan transference dan sel kimia tanpa transference6
i Konduktansi
Prinsip Konduktansi adalah ukuran kemampuan suatu bahan untuk
menghantarkan arus listrik Jika dua plat yang diletakkan dalam suatu larutan
diberi beda potensial listrik (normalnya berbentuk sinusioda) maka pada plat
tersebut akan mengalir arus listrik Konduktansi suatu larutan akan sebanding
dengan konsentrasi ion-ion dalam larutan tersebut
Contoh alat BECKMAN CONDENSATE ndashREBOILER ANALYZER
Cara kerja
6 Ensiklopedi Indonesia 1992 Penerbit PT Ichtiar Baru Van Hoeve Jakarta PT Intermasa Jakarta
13
Instrumen Beckman tipe CH16-RB ini sebenarnya dimaksudkan untuk melakukan
analisis terhadap zat di dalam air condensate-reboiler tetapi cara kerjanya
berdasarkan pada periksaan konduktivitas Yang ingin diketahui dengan instrumen
ini antara lain ialah kandungan zat padat yang terlarut atau karbon dioksida dalam
contoh air murni misalkan steam condensate
Prinsip kerjanya adalah mengukur konduktansi contoh air tersebut Air yang
betul-betul murni mempunyai konduktansi yang berbeda dengan air yang dilarut
zat lain Dengan menghitung perbedaan konduktansi yang terdapat konsentrasi
zat yang terlarut dapat disimpulkan
Instrumen ini dilengkapi dengan tiga sel konduktivitas Hasil pengukuran
konduktansi pada
- Cell pertama digabungkan dengan hasil pengukuan pH dan temperatur dari
air yang masuk (influent) Dengan membandingkan hasil pengukuran tersebut
dengan tabel acuan kandungan CO2 dan NH3 dalam air dapat diketahui
- Cell kedua digunakan untuk pengukuran yang serupa dan hasilnya
dibandingkan dengan hasil dari sel pertama untuk mengetahui apakah resin dalam
sel sudah aus
- Pembacaan dari Cell ketiga dimaksud untuk mengetahui kandungan khlorida
atau jumlah anion (ion negatif) didalam contoh Caranya adalah dengan bantuan
tabel 833 dan tabel 834
Tabel 833 Konduktansi air murni pada titik didik air pada tekanan atmosfir untuk
beberapa ketinggian dari muka laut
ketinggian
(meter)
Tekanan
atmosfir
(mm Hg)
Titik
didih
air
(0C)
Temp
electroda (0C)
Konduktan
si Air
(S)
0 760 100 987 077
153 754 998 985 077
14
305 741 993 98 076
915 689 973 96 073
1525 639 953 94 069
2135 593 932 919 065
3050 529 902 889 06
4575 434 85 837 053
6100 353 80 787 046
Dalam tabel 833 yang diambil dari menual instrumen telah dugunakan satuan
(S) untuk konduktansi yaitu micro-siemenscm yang sama dengan
micro-ohmcm Perhatikan juga bahwa temperatur electroda melalui 13 0C
dibawah titik didih air Sebenarnya ini merupakan harga tipikal yang (banyak
dicapai tetapi tidak selalu) karena kehilangan panas antara air dan electroda
dipengaruhi pula oleh antara lain temperatur udara sekeliling yang dapat berubah-
ubah
Contoh pemakaian tabel 833 dan 834 ialah sebagai berikut Misalnya pada sel
konduktivitas ketiga yang diukur ialah temperatur 96 0C dan conduktansi 0795
(S) Menurut tabel 833 temperatur air sama dengan 963 0C dan konduktansi
seharusnya 0725 (S) Berarti 007 (S) yang disebabkan oleh adanya ion
khorida Berdasarkan Tabel 834 kenaikan sebesar ini disebabkan oleh 7 PPB ion
kkhlorida Jadi konsentrasi ion kkhlorida dalam air ialah 7 PPB
Sebagai contoh yang kedua seandainya terdapat hasil pengukuran temperatur
985 0C dan konduktansi 096 (S) pada sel konduktivitas ketiga Berdasarkan
Tabel 833 konduktansi seharusnya ialah 077 (S) maka menurut tabel 934
dalam air terdapat 17 PPB ion khlorida
Tabel 934 PBB ialah singkatan dari part per bellion yang konsentrasi
dinyatakan dalam bagian per satu milyar (satu milyard ialah seribu juta)
15
Kenaikan
Konduktansi
(S)
Kosentrasi
Ion
Klorida
(PPB)
Kenaikan
Konduktansi
(S)
Kosentrasi
Ion
Klorida
(PPB)
0 0 012 12
001 1 013 13
002 2 014 14
003 3 015 15
004 4 016 16
005 5 017 17
006 6 018 18
007 7 019 19
008 8 02 20
009 9 021 21
01 10 022 22
011 11 023 23
j Impedansi
Prinsip Sel melewati apenture sehingga aliran sel menyebabkan perubahan
hambatan elektrik yang akan dihubungkan sebagai voltage pulpes Ukuran
pulpes yang dikeluarkan cell propotional sengan volume cell
Contoh Alat Sysmex KX-21
Cara Kerja
1 Ketik sampel ID
2 Homogenisasi sampel ke probe
3 Tekan tombolst art
4 KX-21 bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan
5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer
k Elektroforesa dan Densitometri
16
Elektroforesa
Prinsip Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada
suatu medan listrik Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik
tergantung pada muatan bentuk dan ukuran
Contoh Alat PCR Convensional
Cara Kerja
Densitometri
Prinsip Densitometri merupakan metode analisis instrumental yang didasarkan
pada interaksi radiasi elektromagnetik dengan analit yang merupakan bercak pada
Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Densitometri dimaksudkan untuk analisis
kuantitatif analit dengan kadar kecil yang sebelumnya dilakukan pemisahan
dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT)
Contoh Alat Densitometer
Cara Kerja Bercak dari Kromatografi Lapis Tipis diperiksa dengan
densitometer
17
l Isoelektrik focus
Prinsip Dalam gradien pH komponen-komponen sampel bermigrasi ke arah
anoda atau katoda ke nilai pH di mana biaya bersih adalah nol poin isoelektrik
mereka (PI)
Contoh Alat Alat Elektroforesis Protein
Cara Kerja
1 SIAPKAN gel
1 Untuk merumuskan solusi gel larutkan 4g urea dalam 3 ml H 2 O
+ 1ml ProtoGel Hangat untuk 37 deg C jika diperlukan De-gas
untuk 10 menit di bawah aspirasi
2 Tambahkan 150μl NP-40 deterjen dan ampholytes 04ml
campuran dan menyaring melalui filter 022m
3 Tambahkan 30μl 10 Amonium persulfat dan 3μl dari TEMED
Aduk rata dan tempat solusi dalam jarum suntik 10 ml dengan
jarum 22ga asalkan tabung gel
Masukkan jarum ke dalam tabung gel sampai mencapai bagian
bawah dan mengisi tabung menarik jarum dengan meningkatnya
kadar cairan Gunakan jarum untuk mengusir semua gelembung
Biarkan gel untuk polimerisasi selama minimal 2 jam
2 SIAPKAN SAMPEL
1 Untuk setiap gram jaringan tambahkan 15ml buffer sampel
9M Urea
4 NP-40
2 Ampholytes (pH 9-11)
2 Mercaptoethanol
pHgt 9 dengan NaOH
2 Menghomogenkan jika perlu Inkubasi pada suhu kamar selama 10
menit kemudian centrifuge selama 1 jam pada 100000 g Hapus
supernatan tanpa mengganggu pelet yang berisi bahan-bahan
cenderung menyumbat gel IEF
18
3 RUNNING
1 Isi tangki bawah dengan asam fosfat 01 Tempatkan gel dalam
aparatus dan mengisi tangki atas dengan NaOH 20mm Gunakan
alat suntik untuk mengusir semua gelembung dari dalam tabung
gel Setiap gelembung dalam tabung akan mendistorsi medan
listrik dan mencegah gel dari benar-benar fokus selama
menjalankan
2 Sampel disiapkan seperti di atas dapat dimuat oleh lapisan ke
bagian atas gel Jalankan pada 500-700V (tergantung pada
peralatan yang digunakan) untuk 16-24 jam Pada akhir
menjalankan menandai akhir atas gel masing-masing dengan
sejumlah kecil biru bromophenol
4 POST elektroforesis
Gel IEF mungkin coomassie ternoda tetapi yang paling sering mereka
dimuat ke HALAMAN SDS gel untuk analisis dimensi kedua
Mengekstrusi gel dengan menerapkan tekanan pada salah satu ujung
tabung dengan pipet atau jarum suntik sambil memegang ujung lain
melalui botol atau nampan Extruded gel dapat dibekukan pada -70 deg C
untuk analisa di kemudian hari
5 LOADING AN IEF GEL PADA Sebuah SLAB DIMENSI KEDUA
1 Tempatkan gel IEF dalam larutan 20 gliserol 4 SDS dan
250mm Tris -HCl pH 68 dengan 1 mercaptoethanol
ditambahkan hanya sebelum digunakan Menetaskan gel dalam
larutan selama 5-10 menit
2 Larutkan 01g agarosa dalam 20ml dari Tris-glisin-SDS penyangga
Panaskan sampai agarosa meleleh
Overlay gel dimensi kedua dengan 1-2 mm agarosa tempat gel dimensi pertama
atas agarosa berhati-hati tidak untuk menjebak setiap gelembung udara Overlay
gel dengan yang lain 1-2mm dari agarosa solusi dan menjalankan gel dimensi
kedua
19
m Kromatografi
Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu
Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam
dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan
melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase
diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan
bergerak lebih cepat
Contoh alat Kromatografi gas
Cara kerja
Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa
diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi
suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau
larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro
Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi
Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari
penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi
(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada
kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah
puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara
kwantitatif
n Spektrofotometri masa
Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian
memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge
ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil
senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa
(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi
Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M
memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau
parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang
membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena
20
M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron
yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya
(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)
Cara Kerja
Gambar cara kerja spektrofotometer masa
Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi
tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi
(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian
dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet
melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan
mengalami pembelokan yang bergantung pada
1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial
listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil
pembelokan
2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan
3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil
pembelokan
4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan
Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom
tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan
listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak
bermuatan (netral) tidak dibelokkan
Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa
21
1 Tahap pertama Ionisasi
Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut
supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya
membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak
pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu
bekerja hanya dengan ion positif
2 Tahap kedua Percepatan
Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang
sama
3 Tahap ketiga Pembelokan
Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan
yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan
semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan
positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf
pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan
semakin besar
4 Tahap keempat Pendeteksian
Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara
elektrik7
Diagram alat spektrometer massa
7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom
22
o ldquoScintilation Counterrdquo
Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)
dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di
antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa
organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair
Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari
antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier
dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel
bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel
dan pengukuran energi radiasi insiden8
Ilustrasi Cara Kerja
Gambar Scintilation Counter
Gambar Scintilation Counter
8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9
23
p Elektroforesa kafiler
Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal
tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-
partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)
Contoh alat Elektroforesa kafiler
Cara kerja
Proses Elektroforesis Kapiler
Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah
1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya
dari luar)
2 Dua buah elektroda
3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)
4 Detector (sinar UV)
5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya
24
Gambar Alat elektroforesis kapiler
Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan
untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang
mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic
mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)
vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)
Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah
Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan
jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara
kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler
tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang
pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang
25
ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan
adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk
menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees
panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa
tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat
q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir
Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak
jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti
seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan
alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa
tidak bersifat magnet
Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)
ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet
luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan
terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan
keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah
dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya
tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan
E = γhH2π(134)
H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ
tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk
proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)
Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan
perbedaan energi E yakni
E = hν (135)
inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi
(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi
(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)
26
II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum
a Bahan kimia
Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk
memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti
1 Perencanaan analisis
Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua
hal berikut ini
- Informasi analisis apa yang diperlukan
Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil
analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis
- Metode analisis yang harus digunakan
Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian
tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih
metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu
2 Pengambilan sampel (sampling)
Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara
representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara
keseluruhan tidak homogen
3 Persiapan sampel untuk analisis
4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan
sampel
Pengeringan sampel
Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel
dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel
Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash
110oC sampai mencapai berat konstan
Penimbangan atau pengukuran volume sampel
Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara
kuntitatif berat atau volume sampel
Pelarutan sampel
27
Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan
sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan
menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam
campuran) serta peleburan
5 Pemisahan senyawa pengganggu
Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau
senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif
karena adanya unsur atau senyawa pengganggu
Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel
yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan
unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah
ekstraksi pelarut dan kromatografi
6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui
Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar
unsursenyawa
7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis
Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan
perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk
memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume
sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran
Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan
ketelitiannya
Metode Dalam Analisis Kimia
Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional
maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut
Gravimetri
Titrasi (volumetri)
meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi
reduksi
Ekstraksi
Kromatogarfi
28
Elektro analisiskimia
meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri
Spektrofotometri
meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra
merah (IR) serapan atom
b Air
Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang
paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya
Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen
dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion
dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion
tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk
larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa
polar
Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya
akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air
ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal
sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan
minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang
Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen
nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya
tarik dan tolak antara air dan gas
Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan
melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam
kehidupan sehari-hari
Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air
dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita
karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair
Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup
rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius
hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal
29
Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel
bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat
melayang diatas permukaan air
Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel
seperti pada selulosa
Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan
adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu
kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa
dipakai untuk minum mandi dll
Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada
senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa
yang dapat menggantikan kedudukan air
c Penimbangan
Pengontrolan Timbangan
Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang
atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan
berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum
pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan
sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)
Penanganan Timbangan
Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-
waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika
menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur
temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda
hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan
Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo
harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi
Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga
timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus
melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan
ruang kerja
30
Membersihkan Timbangan
Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali
selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan
menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan
secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)
timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan
menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan
etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah
dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan
d Alat-alat gelas dan plastic
Permasalahan Alat-alat gelas
Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi
Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim
Permasalahan Alat-alat plastic
Tidak tahan panas dalam suhu tinggi
Susah dicuci
Sekali pakai disposible
Tidak Inert
e Alat-alat volumetric
Harus dikalibrasi secara berkala
Mudah pecah dari bahan gelas
Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam
pengukuran kwantitatif
f Termometer
Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital
Kesalahan Termometer Digital
31
Ketidakpastian Termometer Digital
Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari
besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian
yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian
Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal
Faktor - Faktor Ketidakpastian
Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu
perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam
pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan
Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah
yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)
yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan
sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan
perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya
Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis
besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak
Ketidakpastian bersistem
Kesalahan kalibrasi
Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat
itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran
Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum
penunjuk alat ukur
Kesalahan komponen alat
Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering
dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat
yang bergerak
Paralaks
Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak
Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh
32
Frekuensi tegangan listrik
Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki
Landasan yang bergetar
Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur
Keterbatasan dari pengamat sendiri
Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam
menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua
golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan
yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan
Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang
menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi
merupakan kesalahan jenis ini
g Waterbath
Permasalahan
Pembersihan dan Perawatan
Thermostat
Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan
Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-
sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium
sesuai dengan petunjuk pabrik
Media pemanas dan Alat
Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya
kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi
dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih
(sabun deterjen yang biasa digunakan)
Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan
pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)
33
Uji Operasional
Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer
water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau
seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan
termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus
didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi
tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak
perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini
Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)
Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC
yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi
(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat
Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada
buku alat
Dokumentasi
Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam
bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang
terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse
but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi
Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian
dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan
deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat
h Pemanas Inkubator dan oven
pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama
di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan
reaksi dengan adanya pemanasan
Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya
cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah
terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan
Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang
dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah
34
pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam
besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita
bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu
Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur
Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk
mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan
i Mixer pengaduk
stirrer + heater
berbagai macam pengaduk magnet
Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu
dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah
alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan
dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika
listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil
35
ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang
asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk
menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk
(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan
ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert
pengaduk ultrasonic + heater
Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air
atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti
gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga
berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)
j Pelarut
Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari
suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan
komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut
zat yang dilarutkan dan zat padat
Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang
akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula
sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil
yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya
tidak tepat
36
Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam
bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk
kontak dengan komponen yang dilarutkan9
Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh
Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang
diinginkan
Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan
melarutkan ekstrak yang besar
Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair
pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi
Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang
besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi
Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara
kimia pada komponen bahan ekstraksi
Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat
karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan
distilasi dan rektifikasi
Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah
besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila
bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil
secara kimia dan fisik10
9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011
10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)
- Terminologi Redoks
- Sel Elektrokimia
- Elektroda
-
4
tercermin menciptakan pola osilasi diamati dalam percobaan reflektifitas Dari
kurva ini reflektifitas lapisan parameter seperti ketebalan dan kepadatan
antarmuka dan kekasaran permukaan dapat ditentukan tanpa kristalinitas dari
lapisan (kristal tunggal polikristal atau amorf)4
c Fluorometri
Prinsip
Cara mengukur kadar suatu zat berdasarkan sifat fluoresensi zat tersebut
Beberapa macam zat dalam larutan mengaborpsi cahaya dengan panjang
gelombang tertentu kemudian mengeluarkan cahaya lain dengan panjang
gelombang yang berbeda hal ini disebut fluoresensi
Beberapa macam zat organik dalam larutan dapat mengadakan fluoresensi dengan
sinar ultraviolet yang tidak terlihat mata karena gelombangnya terlalu pendek
untuk kemudian mengeluarkan cahaya dengan gelombang yang lebih panjang
yang dapat dilihat atau diukur Banyaknya cahaya yang dikeluarkan adalah
sepadan dengan kadar zat tersebut dalam larutan Sensitivitas dan slektivitasnya
lebih baik dibanding spektrofotometri UVVis
4 httpwwwpanalyticalcomindexcfmpid=145
5
Cara kerja
1 energi eksitasi disediakan oleh sumber cahaya
2 Cahaya melewati filter (eksitasi) primer sebelum memasuki
kompartemen sampel
3 Cahaya diserap oleh sampel
4 Setelah eksitasi dari substansi flurorescent kembali untuk
menurunkan energi dan cahaya dengan panjang gelombang yang lebih
panjang (Fluoresensi) dipancarkan
5 cahaya Fluroescent melewati filter sekunder (emisi) yang buram
terhadap cahaya melewati filter utama dan pada 90 derajat sudut ke
jalan cahaya utama
6 Jumlah cahaya yang melewati filter sekunder adalah diukur pada
sebuah photomultiplier5
5 MartonoEdhi2009Toksikologi insektisida topik IVhttpwwwedmartstaffugmacidsatoewarna=indexampwinoto=baseampaction=listmenuampskins=2ampid=372amptkt=4 diunduh tanggal 11 November 2011 pukul 1727
6
Gambar fluometer
d Nefelometri dan Turbidimetri
Prinsip Nefelometri
Nephelometry menitik beratkan pengukuran pada jumlah cahaya yang
disebarkan (scaterred) dari kuvet yang mengandung suspense partikel
dalam suatu cairan (solution)
Komponen-komponen dari nefelometer itu sama dengan komponen yang
terdapat pada spectrometer cahaya kecuali pada detector yang ditempatkan
pada sudut yangkhusus dari sumber cahaya
Detector merupakan sabuah tube fotomultiplier yang ditempatkan pada
suatu posisi untuk mendeteksi cahaya yang tersebar Detektor bisa
ditempatkan pada sudut 90o 70o or 37o tergantung pada sudut mana paling
banyak ditemukan cahaya yang disebarkan
Karena jumlah cahaya yang disebarkan jauh lebih besar daripada yang
diteruskandalam suspensi turbid maka nefelometri memiliki tingkat
sensitifitas yang lebih tinggi daripada turbidimetri
Jumlah cahaya yang disebarkan bergantung pada jumlah dan ukuran
partikel yang tersuspensi
Cara Kerja
7
Sebagian besar aplikasi klinis sumber cahayayang digunakan adalah
lampu tungsten dimana tungsten memberikan cahaya dalam daerah visible
Untuk snsitivitas yang lebih tinggi dan untuk aplikasi penentuan ukuran
dan jumlah partikel dalam suspense digunakan laser light nephelometer
Digunakan secara luas untuk menentukan konsentrasi zat yang tidak
diketahui dimana terdapat reaksi antigen-antibody seperti
o Penetuan immunoglobulin (total IgG IgE IgM IgA) di dalam
serum dan cairan bilogi lainnya
o Penentuan konsntrasi serum protein individu Hb Haptoglobin 1-
antitrypsin albumin (denganTransferring c-reaktif protein
menggunakan antibody spesifik untuk setiap protein)
o Penetuan ukuran dan jumlah partikel (dengan laser ndash
nephelometer)
Prinsip Turbidimetri Menghitung jumlah cahaya yang diteruskan (dan
mengkalkulasi jumlah cahaya yang diabsorbsi) oleh partikel dalam suspense
untuk menentukan konsentrasi substansi yang ingin dicari
Karena menggunakan jumlah cahaya yang diabsorbsi untuk pengukuran
konsentrasi maka jumlah cahaya yang diabsorbsi akan bergantung pada
1 Jumlah partikel
2 Ukuran partikel
Semakin besar dan banyak jumlah partikel maka jumlah cahaya yang diabsorbsi
akan semakin besar
Dan untuk penentuan kadarnya (detector) digunakan spektrofotometer cahaya
8
Cara kerja
Keterangan
Sejumlah cahaya ditembakkan dari sebuah sumber cahaya menuju
monokromator
Monokromator akan menguraikan cahaya dan meneruskannya menuju
cuvet yang berisikan suspensi sel
Ketika cahaya melewati cuvet maka terjadi tiga kemungkinan
1 Cahaya akan diserap sebagian oleh partikel tersuspensi
2 Sebagian cahaya diteruskan
3 dan sebagian lagi menyebar ke segala arah
Jumlah cahaya yang diserap akan sebanding dengan jumlah partikel
tersuspensi (konsentrasi sampel)
Pengukuran dilakukan dengan spektrofotometr (detektor)
e Refraktometri
Prinsip dan Cara Kerja
9
1 Dari gambar dibawah ini terdapat 3 bagian yaitu Sample Prisma dan
Papan Skala Refractive index prisma jauh lebih besar dibandingkan
dengan sample
2 Jika sample merupakan larutan dengan konsentrasi rendah maka sudut
refraksi akan lebar dikarenakan perbedaan refraksi dari prisma dan sample
besar Maka pada papan skala sinar ldquoardquo akan jatuh pada skala rendah
3 Jika sample merupakan larutan pekat konsentrasi tinggi maka sudut
refraksi akan kecil karena perbedaan refraksi prisma dan sample kecil
Pada gambar terlihar sinar ldquobrdquo jatuh pada skala besar
Dari penjelasan di atas jelas bahwa konsentrasi larutan akan berpengaruh secara
proporsional terhadap sudut refraksi Pada prakteknya Refractometer akan ditera
pada skala sesuai dengan penggunaannya Sebagai contoh Refractometer yang
dipakai untuk mengukur konsentrasi larutan gula akan ditera pada skala gula
Begitu juga dengan refractometer untuk larutan garam protein dll
Konsentrasi bahan terlarut sering dinyatakan dalam satuan Brix() yaitu
merupakan pronsentasi dari bahan terlarut dalam sample (larutan air) Kadar
bahan terlarut merupakan total dari semua bahan dalam air termasuk gula garam
protein asam dsb Pada dasarnya Brix() dinyatakan sebagai jumlah gram dari
cane sugar yang terdapat dalam larutan 100g cane sugar Jadi pada saat mengukur
larutan gula Brix() harus benar-benar tepat sesuai dengan konsentrasinya
f Osmometri
Osmometri adalah salah satu metode penentuan bobot molekul rata ndash rata jumlah
dengan prinsip osmosis Caranya pelarut akan dipisahkan dari larutan polimer
dengan menggunakan suatu penghalang sehingga hanya pelarut saja yang dapat
10
lewat sedangkan zat terlarut tertahan didalam penghalang yang dilengkapi dengan
membran semipermiabel
Untuk mendapatkan nilai bobot molekul rata - rata jumlah (Mn ) dilakukan
dengan menggunakan metode grafik yakni memplotkan 1049094C (tekanan osmotik
reduksi) ndash vs ndash konsentrasi Kelemahan metode osmometri ialah ada beberapa
spesi polimer yang tidak ikut terukur yakni spesi yang memiliki berat molekul
yang rendah
g Flowsitometri
Prinsip
- Sejumlah sel disuspensikan ke dalam suatu cairan konduktif
- Sel2 tersebut diatur sedemikian rupa (diberikan tekanan hydrodynamic
focussing) sehingga dapat melewati suatu lorong (apparatus) satu demi satu
- Ketika sel sampai di suatu titik di lorong tsb sel akan ditembak dengan sinar
laser (Light amplification by stimulating emmision of radiation)
- Lalu hasil temakan tadi akan dibaca oleh dua macam detector
Contoh Alat Cell Dyne
Cara Kerja
1 Ketik sampel ID
2 Homogenisasi sampel ke probe
3 Tekan tombolst art
4 Cell Dyne bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan
5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer
h Elektrokimia
Prinsip Proses elektrokimia melibatkan reaksi redoks dimana sebuah elektron
berpindah dari dan ke satu molekul atau ion dan mengubah tingkat oksidasinya
Reaksi semacam ini dapat berlangsung dengan adanya potensial (voltase) luar
atau denganpelepasan energi kimia
Cara Kerja
11
Terminologi Redoks
Bagi reaksi menjadi dua buah setengah reaksi masing-masing yang
mengalami oksidasi dan reduksi Seimbangkan atom dan muatan pada masing-
masing reaksi Mula-mula atom selain O dan H kemudian O lalu terakhir H
Muatan diseimbangkan dengan menambah elektron (e) disebelah kiri
untuk setengah reaksi reduksi dan disebelah kanan untuk setengah reaksi oksidasi
Kalikan masing2 setengah reaksi dengan bilangan bulat untuk menyeimbangkan
jumlah e yang diperoleh reduksi sama dengan elektron yang dilepas oksidasi
Jumlahkan kedua buah setengah reaksi tersebut
Periksa apakah atom dan muatan sudah seimbang
Sel Elektrokimia
Sel Volta (sel galvani) memanfaatkan reaksi spontan (∆G lt 0) untuk
membangkitkan energi listrik selisih energi reaktan (tinggi) dengan produk
(rendah) diubah menjadi energi listrik Sistem reaksi melakukan kerja terhadap
lingkungan Sel Elektrolisa memanfaatkan energi listrik untuk menjalankan reaksi
Zn --gt Zn2+ + 2e-
Cu2+ + 2e- --gt Cu
Zn
Zn2+ ions
Cu
Cu2+ ions
wire
saltbridge
electrons
Zn
Zn2+ ions
Cu
Cu2+ ions
wire
saltbridge
electrons
12
non spontan (∆G gt 0) lingkungan melakukan kerja terhadap sistem Kedua tipe sel
menggunakan elektroda yaitu zat yang menghantarkan listrik antara sel dan
lingkungan dan dicelupkan dalam elektrolit (campuran ion) yang terlibat dalam
reaksi atau yang membawa muatan
Elektroda
Elektroda terbagi menjadi dua jenis yaitu anoda dan katoda Setengah
reaksi oksidasi terjadi di anoda Elektron diberikan oleh senyawa teroksidasi (zat
pereduksi) dan meninggalkan sel melalui anoda Setengah reaksi reduksi terjadi di
katoda Elektron diambil oleh senyawa tereduksi (zat pengoksidasi) dan masuk sel
melalui katoda
Sel Galvani
Pada elektrolisis energi listrik diubah menjadi energi kimia Pada sel
galvani terjadi sebaliknya yaitu energi kimia diubah menjadi energi listrik Sel
Galvani disebut juga sel kimia
Sel Galvani dipakai sebagai sumber listrik untuk penerangan pemanasan
menjalankan motor dan sebagainya Sel Galvani atau sel kimia dapat dibedakan
menjadi sel kimia dengan transference dan sel kimia tanpa transference6
i Konduktansi
Prinsip Konduktansi adalah ukuran kemampuan suatu bahan untuk
menghantarkan arus listrik Jika dua plat yang diletakkan dalam suatu larutan
diberi beda potensial listrik (normalnya berbentuk sinusioda) maka pada plat
tersebut akan mengalir arus listrik Konduktansi suatu larutan akan sebanding
dengan konsentrasi ion-ion dalam larutan tersebut
Contoh alat BECKMAN CONDENSATE ndashREBOILER ANALYZER
Cara kerja
6 Ensiklopedi Indonesia 1992 Penerbit PT Ichtiar Baru Van Hoeve Jakarta PT Intermasa Jakarta
13
Instrumen Beckman tipe CH16-RB ini sebenarnya dimaksudkan untuk melakukan
analisis terhadap zat di dalam air condensate-reboiler tetapi cara kerjanya
berdasarkan pada periksaan konduktivitas Yang ingin diketahui dengan instrumen
ini antara lain ialah kandungan zat padat yang terlarut atau karbon dioksida dalam
contoh air murni misalkan steam condensate
Prinsip kerjanya adalah mengukur konduktansi contoh air tersebut Air yang
betul-betul murni mempunyai konduktansi yang berbeda dengan air yang dilarut
zat lain Dengan menghitung perbedaan konduktansi yang terdapat konsentrasi
zat yang terlarut dapat disimpulkan
Instrumen ini dilengkapi dengan tiga sel konduktivitas Hasil pengukuran
konduktansi pada
- Cell pertama digabungkan dengan hasil pengukuan pH dan temperatur dari
air yang masuk (influent) Dengan membandingkan hasil pengukuran tersebut
dengan tabel acuan kandungan CO2 dan NH3 dalam air dapat diketahui
- Cell kedua digunakan untuk pengukuran yang serupa dan hasilnya
dibandingkan dengan hasil dari sel pertama untuk mengetahui apakah resin dalam
sel sudah aus
- Pembacaan dari Cell ketiga dimaksud untuk mengetahui kandungan khlorida
atau jumlah anion (ion negatif) didalam contoh Caranya adalah dengan bantuan
tabel 833 dan tabel 834
Tabel 833 Konduktansi air murni pada titik didik air pada tekanan atmosfir untuk
beberapa ketinggian dari muka laut
ketinggian
(meter)
Tekanan
atmosfir
(mm Hg)
Titik
didih
air
(0C)
Temp
electroda (0C)
Konduktan
si Air
(S)
0 760 100 987 077
153 754 998 985 077
14
305 741 993 98 076
915 689 973 96 073
1525 639 953 94 069
2135 593 932 919 065
3050 529 902 889 06
4575 434 85 837 053
6100 353 80 787 046
Dalam tabel 833 yang diambil dari menual instrumen telah dugunakan satuan
(S) untuk konduktansi yaitu micro-siemenscm yang sama dengan
micro-ohmcm Perhatikan juga bahwa temperatur electroda melalui 13 0C
dibawah titik didih air Sebenarnya ini merupakan harga tipikal yang (banyak
dicapai tetapi tidak selalu) karena kehilangan panas antara air dan electroda
dipengaruhi pula oleh antara lain temperatur udara sekeliling yang dapat berubah-
ubah
Contoh pemakaian tabel 833 dan 834 ialah sebagai berikut Misalnya pada sel
konduktivitas ketiga yang diukur ialah temperatur 96 0C dan conduktansi 0795
(S) Menurut tabel 833 temperatur air sama dengan 963 0C dan konduktansi
seharusnya 0725 (S) Berarti 007 (S) yang disebabkan oleh adanya ion
khorida Berdasarkan Tabel 834 kenaikan sebesar ini disebabkan oleh 7 PPB ion
kkhlorida Jadi konsentrasi ion kkhlorida dalam air ialah 7 PPB
Sebagai contoh yang kedua seandainya terdapat hasil pengukuran temperatur
985 0C dan konduktansi 096 (S) pada sel konduktivitas ketiga Berdasarkan
Tabel 833 konduktansi seharusnya ialah 077 (S) maka menurut tabel 934
dalam air terdapat 17 PPB ion khlorida
Tabel 934 PBB ialah singkatan dari part per bellion yang konsentrasi
dinyatakan dalam bagian per satu milyar (satu milyard ialah seribu juta)
15
Kenaikan
Konduktansi
(S)
Kosentrasi
Ion
Klorida
(PPB)
Kenaikan
Konduktansi
(S)
Kosentrasi
Ion
Klorida
(PPB)
0 0 012 12
001 1 013 13
002 2 014 14
003 3 015 15
004 4 016 16
005 5 017 17
006 6 018 18
007 7 019 19
008 8 02 20
009 9 021 21
01 10 022 22
011 11 023 23
j Impedansi
Prinsip Sel melewati apenture sehingga aliran sel menyebabkan perubahan
hambatan elektrik yang akan dihubungkan sebagai voltage pulpes Ukuran
pulpes yang dikeluarkan cell propotional sengan volume cell
Contoh Alat Sysmex KX-21
Cara Kerja
1 Ketik sampel ID
2 Homogenisasi sampel ke probe
3 Tekan tombolst art
4 KX-21 bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan
5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer
k Elektroforesa dan Densitometri
16
Elektroforesa
Prinsip Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada
suatu medan listrik Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik
tergantung pada muatan bentuk dan ukuran
Contoh Alat PCR Convensional
Cara Kerja
Densitometri
Prinsip Densitometri merupakan metode analisis instrumental yang didasarkan
pada interaksi radiasi elektromagnetik dengan analit yang merupakan bercak pada
Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Densitometri dimaksudkan untuk analisis
kuantitatif analit dengan kadar kecil yang sebelumnya dilakukan pemisahan
dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT)
Contoh Alat Densitometer
Cara Kerja Bercak dari Kromatografi Lapis Tipis diperiksa dengan
densitometer
17
l Isoelektrik focus
Prinsip Dalam gradien pH komponen-komponen sampel bermigrasi ke arah
anoda atau katoda ke nilai pH di mana biaya bersih adalah nol poin isoelektrik
mereka (PI)
Contoh Alat Alat Elektroforesis Protein
Cara Kerja
1 SIAPKAN gel
1 Untuk merumuskan solusi gel larutkan 4g urea dalam 3 ml H 2 O
+ 1ml ProtoGel Hangat untuk 37 deg C jika diperlukan De-gas
untuk 10 menit di bawah aspirasi
2 Tambahkan 150μl NP-40 deterjen dan ampholytes 04ml
campuran dan menyaring melalui filter 022m
3 Tambahkan 30μl 10 Amonium persulfat dan 3μl dari TEMED
Aduk rata dan tempat solusi dalam jarum suntik 10 ml dengan
jarum 22ga asalkan tabung gel
Masukkan jarum ke dalam tabung gel sampai mencapai bagian
bawah dan mengisi tabung menarik jarum dengan meningkatnya
kadar cairan Gunakan jarum untuk mengusir semua gelembung
Biarkan gel untuk polimerisasi selama minimal 2 jam
2 SIAPKAN SAMPEL
1 Untuk setiap gram jaringan tambahkan 15ml buffer sampel
9M Urea
4 NP-40
2 Ampholytes (pH 9-11)
2 Mercaptoethanol
pHgt 9 dengan NaOH
2 Menghomogenkan jika perlu Inkubasi pada suhu kamar selama 10
menit kemudian centrifuge selama 1 jam pada 100000 g Hapus
supernatan tanpa mengganggu pelet yang berisi bahan-bahan
cenderung menyumbat gel IEF
18
3 RUNNING
1 Isi tangki bawah dengan asam fosfat 01 Tempatkan gel dalam
aparatus dan mengisi tangki atas dengan NaOH 20mm Gunakan
alat suntik untuk mengusir semua gelembung dari dalam tabung
gel Setiap gelembung dalam tabung akan mendistorsi medan
listrik dan mencegah gel dari benar-benar fokus selama
menjalankan
2 Sampel disiapkan seperti di atas dapat dimuat oleh lapisan ke
bagian atas gel Jalankan pada 500-700V (tergantung pada
peralatan yang digunakan) untuk 16-24 jam Pada akhir
menjalankan menandai akhir atas gel masing-masing dengan
sejumlah kecil biru bromophenol
4 POST elektroforesis
Gel IEF mungkin coomassie ternoda tetapi yang paling sering mereka
dimuat ke HALAMAN SDS gel untuk analisis dimensi kedua
Mengekstrusi gel dengan menerapkan tekanan pada salah satu ujung
tabung dengan pipet atau jarum suntik sambil memegang ujung lain
melalui botol atau nampan Extruded gel dapat dibekukan pada -70 deg C
untuk analisa di kemudian hari
5 LOADING AN IEF GEL PADA Sebuah SLAB DIMENSI KEDUA
1 Tempatkan gel IEF dalam larutan 20 gliserol 4 SDS dan
250mm Tris -HCl pH 68 dengan 1 mercaptoethanol
ditambahkan hanya sebelum digunakan Menetaskan gel dalam
larutan selama 5-10 menit
2 Larutkan 01g agarosa dalam 20ml dari Tris-glisin-SDS penyangga
Panaskan sampai agarosa meleleh
Overlay gel dimensi kedua dengan 1-2 mm agarosa tempat gel dimensi pertama
atas agarosa berhati-hati tidak untuk menjebak setiap gelembung udara Overlay
gel dengan yang lain 1-2mm dari agarosa solusi dan menjalankan gel dimensi
kedua
19
m Kromatografi
Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu
Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam
dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan
melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase
diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan
bergerak lebih cepat
Contoh alat Kromatografi gas
Cara kerja
Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa
diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi
suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau
larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro
Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi
Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari
penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi
(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada
kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah
puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara
kwantitatif
n Spektrofotometri masa
Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian
memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge
ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil
senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa
(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi
Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M
memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau
parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang
membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena
20
M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron
yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya
(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)
Cara Kerja
Gambar cara kerja spektrofotometer masa
Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi
tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi
(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian
dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet
melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan
mengalami pembelokan yang bergantung pada
1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial
listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil
pembelokan
2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan
3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil
pembelokan
4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan
Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom
tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan
listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak
bermuatan (netral) tidak dibelokkan
Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa
21
1 Tahap pertama Ionisasi
Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut
supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya
membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak
pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu
bekerja hanya dengan ion positif
2 Tahap kedua Percepatan
Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang
sama
3 Tahap ketiga Pembelokan
Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan
yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan
semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan
positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf
pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan
semakin besar
4 Tahap keempat Pendeteksian
Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara
elektrik7
Diagram alat spektrometer massa
7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom
22
o ldquoScintilation Counterrdquo
Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)
dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di
antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa
organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair
Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari
antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier
dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel
bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel
dan pengukuran energi radiasi insiden8
Ilustrasi Cara Kerja
Gambar Scintilation Counter
Gambar Scintilation Counter
8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9
23
p Elektroforesa kafiler
Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal
tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-
partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)
Contoh alat Elektroforesa kafiler
Cara kerja
Proses Elektroforesis Kapiler
Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah
1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya
dari luar)
2 Dua buah elektroda
3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)
4 Detector (sinar UV)
5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya
24
Gambar Alat elektroforesis kapiler
Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan
untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang
mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic
mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)
vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)
Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah
Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan
jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara
kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler
tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang
pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang
25
ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan
adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk
menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees
panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa
tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat
q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir
Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak
jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti
seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan
alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa
tidak bersifat magnet
Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)
ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet
luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan
terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan
keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah
dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya
tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan
E = γhH2π(134)
H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ
tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk
proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)
Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan
perbedaan energi E yakni
E = hν (135)
inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi
(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi
(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)
26
II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum
a Bahan kimia
Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk
memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti
1 Perencanaan analisis
Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua
hal berikut ini
- Informasi analisis apa yang diperlukan
Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil
analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis
- Metode analisis yang harus digunakan
Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian
tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih
metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu
2 Pengambilan sampel (sampling)
Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara
representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara
keseluruhan tidak homogen
3 Persiapan sampel untuk analisis
4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan
sampel
Pengeringan sampel
Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel
dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel
Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash
110oC sampai mencapai berat konstan
Penimbangan atau pengukuran volume sampel
Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara
kuntitatif berat atau volume sampel
Pelarutan sampel
27
Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan
sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan
menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam
campuran) serta peleburan
5 Pemisahan senyawa pengganggu
Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau
senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif
karena adanya unsur atau senyawa pengganggu
Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel
yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan
unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah
ekstraksi pelarut dan kromatografi
6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui
Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar
unsursenyawa
7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis
Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan
perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk
memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume
sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran
Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan
ketelitiannya
Metode Dalam Analisis Kimia
Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional
maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut
Gravimetri
Titrasi (volumetri)
meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi
reduksi
Ekstraksi
Kromatogarfi
28
Elektro analisiskimia
meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri
Spektrofotometri
meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra
merah (IR) serapan atom
b Air
Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang
paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya
Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen
dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion
dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion
tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk
larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa
polar
Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya
akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air
ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal
sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan
minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang
Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen
nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya
tarik dan tolak antara air dan gas
Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan
melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam
kehidupan sehari-hari
Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air
dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita
karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair
Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup
rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius
hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal
29
Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel
bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat
melayang diatas permukaan air
Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel
seperti pada selulosa
Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan
adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu
kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa
dipakai untuk minum mandi dll
Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada
senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa
yang dapat menggantikan kedudukan air
c Penimbangan
Pengontrolan Timbangan
Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang
atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan
berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum
pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan
sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)
Penanganan Timbangan
Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-
waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika
menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur
temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda
hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan
Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo
harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi
Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga
timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus
melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan
ruang kerja
30
Membersihkan Timbangan
Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali
selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan
menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan
secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)
timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan
menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan
etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah
dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan
d Alat-alat gelas dan plastic
Permasalahan Alat-alat gelas
Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi
Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim
Permasalahan Alat-alat plastic
Tidak tahan panas dalam suhu tinggi
Susah dicuci
Sekali pakai disposible
Tidak Inert
e Alat-alat volumetric
Harus dikalibrasi secara berkala
Mudah pecah dari bahan gelas
Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam
pengukuran kwantitatif
f Termometer
Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital
Kesalahan Termometer Digital
31
Ketidakpastian Termometer Digital
Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari
besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian
yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian
Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal
Faktor - Faktor Ketidakpastian
Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu
perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam
pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan
Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah
yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)
yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan
sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan
perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya
Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis
besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak
Ketidakpastian bersistem
Kesalahan kalibrasi
Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat
itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran
Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum
penunjuk alat ukur
Kesalahan komponen alat
Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering
dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat
yang bergerak
Paralaks
Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak
Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh
32
Frekuensi tegangan listrik
Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki
Landasan yang bergetar
Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur
Keterbatasan dari pengamat sendiri
Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam
menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua
golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan
yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan
Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang
menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi
merupakan kesalahan jenis ini
g Waterbath
Permasalahan
Pembersihan dan Perawatan
Thermostat
Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan
Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-
sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium
sesuai dengan petunjuk pabrik
Media pemanas dan Alat
Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya
kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi
dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih
(sabun deterjen yang biasa digunakan)
Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan
pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)
33
Uji Operasional
Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer
water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau
seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan
termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus
didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi
tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak
perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini
Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)
Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC
yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi
(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat
Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada
buku alat
Dokumentasi
Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam
bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang
terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse
but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi
Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian
dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan
deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat
h Pemanas Inkubator dan oven
pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama
di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan
reaksi dengan adanya pemanasan
Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya
cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah
terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan
Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang
dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah
34
pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam
besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita
bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu
Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur
Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk
mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan
i Mixer pengaduk
stirrer + heater
berbagai macam pengaduk magnet
Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu
dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah
alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan
dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika
listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil
35
ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang
asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk
menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk
(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan
ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert
pengaduk ultrasonic + heater
Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air
atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti
gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga
berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)
j Pelarut
Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari
suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan
komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut
zat yang dilarutkan dan zat padat
Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang
akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula
sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil
yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya
tidak tepat
36
Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam
bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk
kontak dengan komponen yang dilarutkan9
Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh
Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang
diinginkan
Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan
melarutkan ekstrak yang besar
Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair
pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi
Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang
besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi
Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara
kimia pada komponen bahan ekstraksi
Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat
karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan
distilasi dan rektifikasi
Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah
besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila
bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil
secara kimia dan fisik10
9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011
10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)
- Terminologi Redoks
- Sel Elektrokimia
- Elektroda
-
5
Cara kerja
1 energi eksitasi disediakan oleh sumber cahaya
2 Cahaya melewati filter (eksitasi) primer sebelum memasuki
kompartemen sampel
3 Cahaya diserap oleh sampel
4 Setelah eksitasi dari substansi flurorescent kembali untuk
menurunkan energi dan cahaya dengan panjang gelombang yang lebih
panjang (Fluoresensi) dipancarkan
5 cahaya Fluroescent melewati filter sekunder (emisi) yang buram
terhadap cahaya melewati filter utama dan pada 90 derajat sudut ke
jalan cahaya utama
6 Jumlah cahaya yang melewati filter sekunder adalah diukur pada
sebuah photomultiplier5
5 MartonoEdhi2009Toksikologi insektisida topik IVhttpwwwedmartstaffugmacidsatoewarna=indexampwinoto=baseampaction=listmenuampskins=2ampid=372amptkt=4 diunduh tanggal 11 November 2011 pukul 1727
6
Gambar fluometer
d Nefelometri dan Turbidimetri
Prinsip Nefelometri
Nephelometry menitik beratkan pengukuran pada jumlah cahaya yang
disebarkan (scaterred) dari kuvet yang mengandung suspense partikel
dalam suatu cairan (solution)
Komponen-komponen dari nefelometer itu sama dengan komponen yang
terdapat pada spectrometer cahaya kecuali pada detector yang ditempatkan
pada sudut yangkhusus dari sumber cahaya
Detector merupakan sabuah tube fotomultiplier yang ditempatkan pada
suatu posisi untuk mendeteksi cahaya yang tersebar Detektor bisa
ditempatkan pada sudut 90o 70o or 37o tergantung pada sudut mana paling
banyak ditemukan cahaya yang disebarkan
Karena jumlah cahaya yang disebarkan jauh lebih besar daripada yang
diteruskandalam suspensi turbid maka nefelometri memiliki tingkat
sensitifitas yang lebih tinggi daripada turbidimetri
Jumlah cahaya yang disebarkan bergantung pada jumlah dan ukuran
partikel yang tersuspensi
Cara Kerja
7
Sebagian besar aplikasi klinis sumber cahayayang digunakan adalah
lampu tungsten dimana tungsten memberikan cahaya dalam daerah visible
Untuk snsitivitas yang lebih tinggi dan untuk aplikasi penentuan ukuran
dan jumlah partikel dalam suspense digunakan laser light nephelometer
Digunakan secara luas untuk menentukan konsentrasi zat yang tidak
diketahui dimana terdapat reaksi antigen-antibody seperti
o Penetuan immunoglobulin (total IgG IgE IgM IgA) di dalam
serum dan cairan bilogi lainnya
o Penentuan konsntrasi serum protein individu Hb Haptoglobin 1-
antitrypsin albumin (denganTransferring c-reaktif protein
menggunakan antibody spesifik untuk setiap protein)
o Penetuan ukuran dan jumlah partikel (dengan laser ndash
nephelometer)
Prinsip Turbidimetri Menghitung jumlah cahaya yang diteruskan (dan
mengkalkulasi jumlah cahaya yang diabsorbsi) oleh partikel dalam suspense
untuk menentukan konsentrasi substansi yang ingin dicari
Karena menggunakan jumlah cahaya yang diabsorbsi untuk pengukuran
konsentrasi maka jumlah cahaya yang diabsorbsi akan bergantung pada
1 Jumlah partikel
2 Ukuran partikel
Semakin besar dan banyak jumlah partikel maka jumlah cahaya yang diabsorbsi
akan semakin besar
Dan untuk penentuan kadarnya (detector) digunakan spektrofotometer cahaya
8
Cara kerja
Keterangan
Sejumlah cahaya ditembakkan dari sebuah sumber cahaya menuju
monokromator
Monokromator akan menguraikan cahaya dan meneruskannya menuju
cuvet yang berisikan suspensi sel
Ketika cahaya melewati cuvet maka terjadi tiga kemungkinan
1 Cahaya akan diserap sebagian oleh partikel tersuspensi
2 Sebagian cahaya diteruskan
3 dan sebagian lagi menyebar ke segala arah
Jumlah cahaya yang diserap akan sebanding dengan jumlah partikel
tersuspensi (konsentrasi sampel)
Pengukuran dilakukan dengan spektrofotometr (detektor)
e Refraktometri
Prinsip dan Cara Kerja
9
1 Dari gambar dibawah ini terdapat 3 bagian yaitu Sample Prisma dan
Papan Skala Refractive index prisma jauh lebih besar dibandingkan
dengan sample
2 Jika sample merupakan larutan dengan konsentrasi rendah maka sudut
refraksi akan lebar dikarenakan perbedaan refraksi dari prisma dan sample
besar Maka pada papan skala sinar ldquoardquo akan jatuh pada skala rendah
3 Jika sample merupakan larutan pekat konsentrasi tinggi maka sudut
refraksi akan kecil karena perbedaan refraksi prisma dan sample kecil
Pada gambar terlihar sinar ldquobrdquo jatuh pada skala besar
Dari penjelasan di atas jelas bahwa konsentrasi larutan akan berpengaruh secara
proporsional terhadap sudut refraksi Pada prakteknya Refractometer akan ditera
pada skala sesuai dengan penggunaannya Sebagai contoh Refractometer yang
dipakai untuk mengukur konsentrasi larutan gula akan ditera pada skala gula
Begitu juga dengan refractometer untuk larutan garam protein dll
Konsentrasi bahan terlarut sering dinyatakan dalam satuan Brix() yaitu
merupakan pronsentasi dari bahan terlarut dalam sample (larutan air) Kadar
bahan terlarut merupakan total dari semua bahan dalam air termasuk gula garam
protein asam dsb Pada dasarnya Brix() dinyatakan sebagai jumlah gram dari
cane sugar yang terdapat dalam larutan 100g cane sugar Jadi pada saat mengukur
larutan gula Brix() harus benar-benar tepat sesuai dengan konsentrasinya
f Osmometri
Osmometri adalah salah satu metode penentuan bobot molekul rata ndash rata jumlah
dengan prinsip osmosis Caranya pelarut akan dipisahkan dari larutan polimer
dengan menggunakan suatu penghalang sehingga hanya pelarut saja yang dapat
10
lewat sedangkan zat terlarut tertahan didalam penghalang yang dilengkapi dengan
membran semipermiabel
Untuk mendapatkan nilai bobot molekul rata - rata jumlah (Mn ) dilakukan
dengan menggunakan metode grafik yakni memplotkan 1049094C (tekanan osmotik
reduksi) ndash vs ndash konsentrasi Kelemahan metode osmometri ialah ada beberapa
spesi polimer yang tidak ikut terukur yakni spesi yang memiliki berat molekul
yang rendah
g Flowsitometri
Prinsip
- Sejumlah sel disuspensikan ke dalam suatu cairan konduktif
- Sel2 tersebut diatur sedemikian rupa (diberikan tekanan hydrodynamic
focussing) sehingga dapat melewati suatu lorong (apparatus) satu demi satu
- Ketika sel sampai di suatu titik di lorong tsb sel akan ditembak dengan sinar
laser (Light amplification by stimulating emmision of radiation)
- Lalu hasil temakan tadi akan dibaca oleh dua macam detector
Contoh Alat Cell Dyne
Cara Kerja
1 Ketik sampel ID
2 Homogenisasi sampel ke probe
3 Tekan tombolst art
4 Cell Dyne bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan
5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer
h Elektrokimia
Prinsip Proses elektrokimia melibatkan reaksi redoks dimana sebuah elektron
berpindah dari dan ke satu molekul atau ion dan mengubah tingkat oksidasinya
Reaksi semacam ini dapat berlangsung dengan adanya potensial (voltase) luar
atau denganpelepasan energi kimia
Cara Kerja
11
Terminologi Redoks
Bagi reaksi menjadi dua buah setengah reaksi masing-masing yang
mengalami oksidasi dan reduksi Seimbangkan atom dan muatan pada masing-
masing reaksi Mula-mula atom selain O dan H kemudian O lalu terakhir H
Muatan diseimbangkan dengan menambah elektron (e) disebelah kiri
untuk setengah reaksi reduksi dan disebelah kanan untuk setengah reaksi oksidasi
Kalikan masing2 setengah reaksi dengan bilangan bulat untuk menyeimbangkan
jumlah e yang diperoleh reduksi sama dengan elektron yang dilepas oksidasi
Jumlahkan kedua buah setengah reaksi tersebut
Periksa apakah atom dan muatan sudah seimbang
Sel Elektrokimia
Sel Volta (sel galvani) memanfaatkan reaksi spontan (∆G lt 0) untuk
membangkitkan energi listrik selisih energi reaktan (tinggi) dengan produk
(rendah) diubah menjadi energi listrik Sistem reaksi melakukan kerja terhadap
lingkungan Sel Elektrolisa memanfaatkan energi listrik untuk menjalankan reaksi
Zn --gt Zn2+ + 2e-
Cu2+ + 2e- --gt Cu
Zn
Zn2+ ions
Cu
Cu2+ ions
wire
saltbridge
electrons
Zn
Zn2+ ions
Cu
Cu2+ ions
wire
saltbridge
electrons
12
non spontan (∆G gt 0) lingkungan melakukan kerja terhadap sistem Kedua tipe sel
menggunakan elektroda yaitu zat yang menghantarkan listrik antara sel dan
lingkungan dan dicelupkan dalam elektrolit (campuran ion) yang terlibat dalam
reaksi atau yang membawa muatan
Elektroda
Elektroda terbagi menjadi dua jenis yaitu anoda dan katoda Setengah
reaksi oksidasi terjadi di anoda Elektron diberikan oleh senyawa teroksidasi (zat
pereduksi) dan meninggalkan sel melalui anoda Setengah reaksi reduksi terjadi di
katoda Elektron diambil oleh senyawa tereduksi (zat pengoksidasi) dan masuk sel
melalui katoda
Sel Galvani
Pada elektrolisis energi listrik diubah menjadi energi kimia Pada sel
galvani terjadi sebaliknya yaitu energi kimia diubah menjadi energi listrik Sel
Galvani disebut juga sel kimia
Sel Galvani dipakai sebagai sumber listrik untuk penerangan pemanasan
menjalankan motor dan sebagainya Sel Galvani atau sel kimia dapat dibedakan
menjadi sel kimia dengan transference dan sel kimia tanpa transference6
i Konduktansi
Prinsip Konduktansi adalah ukuran kemampuan suatu bahan untuk
menghantarkan arus listrik Jika dua plat yang diletakkan dalam suatu larutan
diberi beda potensial listrik (normalnya berbentuk sinusioda) maka pada plat
tersebut akan mengalir arus listrik Konduktansi suatu larutan akan sebanding
dengan konsentrasi ion-ion dalam larutan tersebut
Contoh alat BECKMAN CONDENSATE ndashREBOILER ANALYZER
Cara kerja
6 Ensiklopedi Indonesia 1992 Penerbit PT Ichtiar Baru Van Hoeve Jakarta PT Intermasa Jakarta
13
Instrumen Beckman tipe CH16-RB ini sebenarnya dimaksudkan untuk melakukan
analisis terhadap zat di dalam air condensate-reboiler tetapi cara kerjanya
berdasarkan pada periksaan konduktivitas Yang ingin diketahui dengan instrumen
ini antara lain ialah kandungan zat padat yang terlarut atau karbon dioksida dalam
contoh air murni misalkan steam condensate
Prinsip kerjanya adalah mengukur konduktansi contoh air tersebut Air yang
betul-betul murni mempunyai konduktansi yang berbeda dengan air yang dilarut
zat lain Dengan menghitung perbedaan konduktansi yang terdapat konsentrasi
zat yang terlarut dapat disimpulkan
Instrumen ini dilengkapi dengan tiga sel konduktivitas Hasil pengukuran
konduktansi pada
- Cell pertama digabungkan dengan hasil pengukuan pH dan temperatur dari
air yang masuk (influent) Dengan membandingkan hasil pengukuran tersebut
dengan tabel acuan kandungan CO2 dan NH3 dalam air dapat diketahui
- Cell kedua digunakan untuk pengukuran yang serupa dan hasilnya
dibandingkan dengan hasil dari sel pertama untuk mengetahui apakah resin dalam
sel sudah aus
- Pembacaan dari Cell ketiga dimaksud untuk mengetahui kandungan khlorida
atau jumlah anion (ion negatif) didalam contoh Caranya adalah dengan bantuan
tabel 833 dan tabel 834
Tabel 833 Konduktansi air murni pada titik didik air pada tekanan atmosfir untuk
beberapa ketinggian dari muka laut
ketinggian
(meter)
Tekanan
atmosfir
(mm Hg)
Titik
didih
air
(0C)
Temp
electroda (0C)
Konduktan
si Air
(S)
0 760 100 987 077
153 754 998 985 077
14
305 741 993 98 076
915 689 973 96 073
1525 639 953 94 069
2135 593 932 919 065
3050 529 902 889 06
4575 434 85 837 053
6100 353 80 787 046
Dalam tabel 833 yang diambil dari menual instrumen telah dugunakan satuan
(S) untuk konduktansi yaitu micro-siemenscm yang sama dengan
micro-ohmcm Perhatikan juga bahwa temperatur electroda melalui 13 0C
dibawah titik didih air Sebenarnya ini merupakan harga tipikal yang (banyak
dicapai tetapi tidak selalu) karena kehilangan panas antara air dan electroda
dipengaruhi pula oleh antara lain temperatur udara sekeliling yang dapat berubah-
ubah
Contoh pemakaian tabel 833 dan 834 ialah sebagai berikut Misalnya pada sel
konduktivitas ketiga yang diukur ialah temperatur 96 0C dan conduktansi 0795
(S) Menurut tabel 833 temperatur air sama dengan 963 0C dan konduktansi
seharusnya 0725 (S) Berarti 007 (S) yang disebabkan oleh adanya ion
khorida Berdasarkan Tabel 834 kenaikan sebesar ini disebabkan oleh 7 PPB ion
kkhlorida Jadi konsentrasi ion kkhlorida dalam air ialah 7 PPB
Sebagai contoh yang kedua seandainya terdapat hasil pengukuran temperatur
985 0C dan konduktansi 096 (S) pada sel konduktivitas ketiga Berdasarkan
Tabel 833 konduktansi seharusnya ialah 077 (S) maka menurut tabel 934
dalam air terdapat 17 PPB ion khlorida
Tabel 934 PBB ialah singkatan dari part per bellion yang konsentrasi
dinyatakan dalam bagian per satu milyar (satu milyard ialah seribu juta)
15
Kenaikan
Konduktansi
(S)
Kosentrasi
Ion
Klorida
(PPB)
Kenaikan
Konduktansi
(S)
Kosentrasi
Ion
Klorida
(PPB)
0 0 012 12
001 1 013 13
002 2 014 14
003 3 015 15
004 4 016 16
005 5 017 17
006 6 018 18
007 7 019 19
008 8 02 20
009 9 021 21
01 10 022 22
011 11 023 23
j Impedansi
Prinsip Sel melewati apenture sehingga aliran sel menyebabkan perubahan
hambatan elektrik yang akan dihubungkan sebagai voltage pulpes Ukuran
pulpes yang dikeluarkan cell propotional sengan volume cell
Contoh Alat Sysmex KX-21
Cara Kerja
1 Ketik sampel ID
2 Homogenisasi sampel ke probe
3 Tekan tombolst art
4 KX-21 bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan
5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer
k Elektroforesa dan Densitometri
16
Elektroforesa
Prinsip Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada
suatu medan listrik Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik
tergantung pada muatan bentuk dan ukuran
Contoh Alat PCR Convensional
Cara Kerja
Densitometri
Prinsip Densitometri merupakan metode analisis instrumental yang didasarkan
pada interaksi radiasi elektromagnetik dengan analit yang merupakan bercak pada
Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Densitometri dimaksudkan untuk analisis
kuantitatif analit dengan kadar kecil yang sebelumnya dilakukan pemisahan
dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT)
Contoh Alat Densitometer
Cara Kerja Bercak dari Kromatografi Lapis Tipis diperiksa dengan
densitometer
17
l Isoelektrik focus
Prinsip Dalam gradien pH komponen-komponen sampel bermigrasi ke arah
anoda atau katoda ke nilai pH di mana biaya bersih adalah nol poin isoelektrik
mereka (PI)
Contoh Alat Alat Elektroforesis Protein
Cara Kerja
1 SIAPKAN gel
1 Untuk merumuskan solusi gel larutkan 4g urea dalam 3 ml H 2 O
+ 1ml ProtoGel Hangat untuk 37 deg C jika diperlukan De-gas
untuk 10 menit di bawah aspirasi
2 Tambahkan 150μl NP-40 deterjen dan ampholytes 04ml
campuran dan menyaring melalui filter 022m
3 Tambahkan 30μl 10 Amonium persulfat dan 3μl dari TEMED
Aduk rata dan tempat solusi dalam jarum suntik 10 ml dengan
jarum 22ga asalkan tabung gel
Masukkan jarum ke dalam tabung gel sampai mencapai bagian
bawah dan mengisi tabung menarik jarum dengan meningkatnya
kadar cairan Gunakan jarum untuk mengusir semua gelembung
Biarkan gel untuk polimerisasi selama minimal 2 jam
2 SIAPKAN SAMPEL
1 Untuk setiap gram jaringan tambahkan 15ml buffer sampel
9M Urea
4 NP-40
2 Ampholytes (pH 9-11)
2 Mercaptoethanol
pHgt 9 dengan NaOH
2 Menghomogenkan jika perlu Inkubasi pada suhu kamar selama 10
menit kemudian centrifuge selama 1 jam pada 100000 g Hapus
supernatan tanpa mengganggu pelet yang berisi bahan-bahan
cenderung menyumbat gel IEF
18
3 RUNNING
1 Isi tangki bawah dengan asam fosfat 01 Tempatkan gel dalam
aparatus dan mengisi tangki atas dengan NaOH 20mm Gunakan
alat suntik untuk mengusir semua gelembung dari dalam tabung
gel Setiap gelembung dalam tabung akan mendistorsi medan
listrik dan mencegah gel dari benar-benar fokus selama
menjalankan
2 Sampel disiapkan seperti di atas dapat dimuat oleh lapisan ke
bagian atas gel Jalankan pada 500-700V (tergantung pada
peralatan yang digunakan) untuk 16-24 jam Pada akhir
menjalankan menandai akhir atas gel masing-masing dengan
sejumlah kecil biru bromophenol
4 POST elektroforesis
Gel IEF mungkin coomassie ternoda tetapi yang paling sering mereka
dimuat ke HALAMAN SDS gel untuk analisis dimensi kedua
Mengekstrusi gel dengan menerapkan tekanan pada salah satu ujung
tabung dengan pipet atau jarum suntik sambil memegang ujung lain
melalui botol atau nampan Extruded gel dapat dibekukan pada -70 deg C
untuk analisa di kemudian hari
5 LOADING AN IEF GEL PADA Sebuah SLAB DIMENSI KEDUA
1 Tempatkan gel IEF dalam larutan 20 gliserol 4 SDS dan
250mm Tris -HCl pH 68 dengan 1 mercaptoethanol
ditambahkan hanya sebelum digunakan Menetaskan gel dalam
larutan selama 5-10 menit
2 Larutkan 01g agarosa dalam 20ml dari Tris-glisin-SDS penyangga
Panaskan sampai agarosa meleleh
Overlay gel dimensi kedua dengan 1-2 mm agarosa tempat gel dimensi pertama
atas agarosa berhati-hati tidak untuk menjebak setiap gelembung udara Overlay
gel dengan yang lain 1-2mm dari agarosa solusi dan menjalankan gel dimensi
kedua
19
m Kromatografi
Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu
Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam
dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan
melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase
diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan
bergerak lebih cepat
Contoh alat Kromatografi gas
Cara kerja
Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa
diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi
suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau
larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro
Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi
Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari
penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi
(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada
kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah
puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara
kwantitatif
n Spektrofotometri masa
Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian
memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge
ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil
senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa
(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi
Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M
memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau
parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang
membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena
20
M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron
yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya
(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)
Cara Kerja
Gambar cara kerja spektrofotometer masa
Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi
tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi
(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian
dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet
melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan
mengalami pembelokan yang bergantung pada
1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial
listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil
pembelokan
2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan
3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil
pembelokan
4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan
Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom
tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan
listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak
bermuatan (netral) tidak dibelokkan
Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa
21
1 Tahap pertama Ionisasi
Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut
supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya
membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak
pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu
bekerja hanya dengan ion positif
2 Tahap kedua Percepatan
Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang
sama
3 Tahap ketiga Pembelokan
Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan
yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan
semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan
positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf
pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan
semakin besar
4 Tahap keempat Pendeteksian
Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara
elektrik7
Diagram alat spektrometer massa
7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom
22
o ldquoScintilation Counterrdquo
Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)
dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di
antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa
organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair
Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari
antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier
dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel
bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel
dan pengukuran energi radiasi insiden8
Ilustrasi Cara Kerja
Gambar Scintilation Counter
Gambar Scintilation Counter
8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9
23
p Elektroforesa kafiler
Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal
tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-
partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)
Contoh alat Elektroforesa kafiler
Cara kerja
Proses Elektroforesis Kapiler
Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah
1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya
dari luar)
2 Dua buah elektroda
3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)
4 Detector (sinar UV)
5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya
24
Gambar Alat elektroforesis kapiler
Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan
untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang
mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic
mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)
vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)
Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah
Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan
jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara
kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler
tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang
pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang
25
ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan
adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk
menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees
panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa
tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat
q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir
Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak
jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti
seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan
alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa
tidak bersifat magnet
Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)
ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet
luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan
terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan
keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah
dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya
tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan
E = γhH2π(134)
H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ
tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk
proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)
Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan
perbedaan energi E yakni
E = hν (135)
inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi
(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi
(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)
26
II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum
a Bahan kimia
Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk
memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti
1 Perencanaan analisis
Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua
hal berikut ini
- Informasi analisis apa yang diperlukan
Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil
analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis
- Metode analisis yang harus digunakan
Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian
tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih
metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu
2 Pengambilan sampel (sampling)
Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara
representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara
keseluruhan tidak homogen
3 Persiapan sampel untuk analisis
4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan
sampel
Pengeringan sampel
Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel
dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel
Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash
110oC sampai mencapai berat konstan
Penimbangan atau pengukuran volume sampel
Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara
kuntitatif berat atau volume sampel
Pelarutan sampel
27
Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan
sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan
menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam
campuran) serta peleburan
5 Pemisahan senyawa pengganggu
Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau
senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif
karena adanya unsur atau senyawa pengganggu
Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel
yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan
unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah
ekstraksi pelarut dan kromatografi
6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui
Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar
unsursenyawa
7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis
Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan
perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk
memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume
sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran
Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan
ketelitiannya
Metode Dalam Analisis Kimia
Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional
maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut
Gravimetri
Titrasi (volumetri)
meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi
reduksi
Ekstraksi
Kromatogarfi
28
Elektro analisiskimia
meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri
Spektrofotometri
meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra
merah (IR) serapan atom
b Air
Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang
paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya
Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen
dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion
dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion
tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk
larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa
polar
Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya
akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air
ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal
sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan
minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang
Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen
nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya
tarik dan tolak antara air dan gas
Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan
melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam
kehidupan sehari-hari
Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air
dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita
karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair
Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup
rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius
hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal
29
Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel
bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat
melayang diatas permukaan air
Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel
seperti pada selulosa
Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan
adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu
kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa
dipakai untuk minum mandi dll
Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada
senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa
yang dapat menggantikan kedudukan air
c Penimbangan
Pengontrolan Timbangan
Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang
atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan
berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum
pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan
sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)
Penanganan Timbangan
Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-
waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika
menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur
temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda
hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan
Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo
harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi
Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga
timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus
melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan
ruang kerja
30
Membersihkan Timbangan
Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali
selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan
menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan
secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)
timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan
menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan
etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah
dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan
d Alat-alat gelas dan plastic
Permasalahan Alat-alat gelas
Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi
Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim
Permasalahan Alat-alat plastic
Tidak tahan panas dalam suhu tinggi
Susah dicuci
Sekali pakai disposible
Tidak Inert
e Alat-alat volumetric
Harus dikalibrasi secara berkala
Mudah pecah dari bahan gelas
Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam
pengukuran kwantitatif
f Termometer
Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital
Kesalahan Termometer Digital
31
Ketidakpastian Termometer Digital
Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari
besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian
yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian
Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal
Faktor - Faktor Ketidakpastian
Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu
perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam
pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan
Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah
yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)
yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan
sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan
perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya
Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis
besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak
Ketidakpastian bersistem
Kesalahan kalibrasi
Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat
itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran
Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum
penunjuk alat ukur
Kesalahan komponen alat
Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering
dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat
yang bergerak
Paralaks
Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak
Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh
32
Frekuensi tegangan listrik
Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki
Landasan yang bergetar
Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur
Keterbatasan dari pengamat sendiri
Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam
menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua
golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan
yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan
Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang
menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi
merupakan kesalahan jenis ini
g Waterbath
Permasalahan
Pembersihan dan Perawatan
Thermostat
Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan
Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-
sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium
sesuai dengan petunjuk pabrik
Media pemanas dan Alat
Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya
kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi
dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih
(sabun deterjen yang biasa digunakan)
Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan
pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)
33
Uji Operasional
Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer
water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau
seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan
termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus
didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi
tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak
perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini
Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)
Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC
yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi
(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat
Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada
buku alat
Dokumentasi
Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam
bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang
terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse
but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi
Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian
dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan
deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat
h Pemanas Inkubator dan oven
pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama
di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan
reaksi dengan adanya pemanasan
Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya
cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah
terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan
Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang
dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah
34
pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam
besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita
bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu
Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur
Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk
mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan
i Mixer pengaduk
stirrer + heater
berbagai macam pengaduk magnet
Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu
dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah
alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan
dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika
listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil
35
ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang
asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk
menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk
(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan
ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert
pengaduk ultrasonic + heater
Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air
atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti
gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga
berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)
j Pelarut
Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari
suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan
komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut
zat yang dilarutkan dan zat padat
Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang
akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula
sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil
yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya
tidak tepat
36
Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam
bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk
kontak dengan komponen yang dilarutkan9
Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh
Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang
diinginkan
Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan
melarutkan ekstrak yang besar
Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair
pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi
Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang
besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi
Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara
kimia pada komponen bahan ekstraksi
Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat
karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan
distilasi dan rektifikasi
Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah
besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila
bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil
secara kimia dan fisik10
9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011
10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)
- Terminologi Redoks
- Sel Elektrokimia
- Elektroda
-
6
Gambar fluometer
d Nefelometri dan Turbidimetri
Prinsip Nefelometri
Nephelometry menitik beratkan pengukuran pada jumlah cahaya yang
disebarkan (scaterred) dari kuvet yang mengandung suspense partikel
dalam suatu cairan (solution)
Komponen-komponen dari nefelometer itu sama dengan komponen yang
terdapat pada spectrometer cahaya kecuali pada detector yang ditempatkan
pada sudut yangkhusus dari sumber cahaya
Detector merupakan sabuah tube fotomultiplier yang ditempatkan pada
suatu posisi untuk mendeteksi cahaya yang tersebar Detektor bisa
ditempatkan pada sudut 90o 70o or 37o tergantung pada sudut mana paling
banyak ditemukan cahaya yang disebarkan
Karena jumlah cahaya yang disebarkan jauh lebih besar daripada yang
diteruskandalam suspensi turbid maka nefelometri memiliki tingkat
sensitifitas yang lebih tinggi daripada turbidimetri
Jumlah cahaya yang disebarkan bergantung pada jumlah dan ukuran
partikel yang tersuspensi
Cara Kerja
7
Sebagian besar aplikasi klinis sumber cahayayang digunakan adalah
lampu tungsten dimana tungsten memberikan cahaya dalam daerah visible
Untuk snsitivitas yang lebih tinggi dan untuk aplikasi penentuan ukuran
dan jumlah partikel dalam suspense digunakan laser light nephelometer
Digunakan secara luas untuk menentukan konsentrasi zat yang tidak
diketahui dimana terdapat reaksi antigen-antibody seperti
o Penetuan immunoglobulin (total IgG IgE IgM IgA) di dalam
serum dan cairan bilogi lainnya
o Penentuan konsntrasi serum protein individu Hb Haptoglobin 1-
antitrypsin albumin (denganTransferring c-reaktif protein
menggunakan antibody spesifik untuk setiap protein)
o Penetuan ukuran dan jumlah partikel (dengan laser ndash
nephelometer)
Prinsip Turbidimetri Menghitung jumlah cahaya yang diteruskan (dan
mengkalkulasi jumlah cahaya yang diabsorbsi) oleh partikel dalam suspense
untuk menentukan konsentrasi substansi yang ingin dicari
Karena menggunakan jumlah cahaya yang diabsorbsi untuk pengukuran
konsentrasi maka jumlah cahaya yang diabsorbsi akan bergantung pada
1 Jumlah partikel
2 Ukuran partikel
Semakin besar dan banyak jumlah partikel maka jumlah cahaya yang diabsorbsi
akan semakin besar
Dan untuk penentuan kadarnya (detector) digunakan spektrofotometer cahaya
8
Cara kerja
Keterangan
Sejumlah cahaya ditembakkan dari sebuah sumber cahaya menuju
monokromator
Monokromator akan menguraikan cahaya dan meneruskannya menuju
cuvet yang berisikan suspensi sel
Ketika cahaya melewati cuvet maka terjadi tiga kemungkinan
1 Cahaya akan diserap sebagian oleh partikel tersuspensi
2 Sebagian cahaya diteruskan
3 dan sebagian lagi menyebar ke segala arah
Jumlah cahaya yang diserap akan sebanding dengan jumlah partikel
tersuspensi (konsentrasi sampel)
Pengukuran dilakukan dengan spektrofotometr (detektor)
e Refraktometri
Prinsip dan Cara Kerja
9
1 Dari gambar dibawah ini terdapat 3 bagian yaitu Sample Prisma dan
Papan Skala Refractive index prisma jauh lebih besar dibandingkan
dengan sample
2 Jika sample merupakan larutan dengan konsentrasi rendah maka sudut
refraksi akan lebar dikarenakan perbedaan refraksi dari prisma dan sample
besar Maka pada papan skala sinar ldquoardquo akan jatuh pada skala rendah
3 Jika sample merupakan larutan pekat konsentrasi tinggi maka sudut
refraksi akan kecil karena perbedaan refraksi prisma dan sample kecil
Pada gambar terlihar sinar ldquobrdquo jatuh pada skala besar
Dari penjelasan di atas jelas bahwa konsentrasi larutan akan berpengaruh secara
proporsional terhadap sudut refraksi Pada prakteknya Refractometer akan ditera
pada skala sesuai dengan penggunaannya Sebagai contoh Refractometer yang
dipakai untuk mengukur konsentrasi larutan gula akan ditera pada skala gula
Begitu juga dengan refractometer untuk larutan garam protein dll
Konsentrasi bahan terlarut sering dinyatakan dalam satuan Brix() yaitu
merupakan pronsentasi dari bahan terlarut dalam sample (larutan air) Kadar
bahan terlarut merupakan total dari semua bahan dalam air termasuk gula garam
protein asam dsb Pada dasarnya Brix() dinyatakan sebagai jumlah gram dari
cane sugar yang terdapat dalam larutan 100g cane sugar Jadi pada saat mengukur
larutan gula Brix() harus benar-benar tepat sesuai dengan konsentrasinya
f Osmometri
Osmometri adalah salah satu metode penentuan bobot molekul rata ndash rata jumlah
dengan prinsip osmosis Caranya pelarut akan dipisahkan dari larutan polimer
dengan menggunakan suatu penghalang sehingga hanya pelarut saja yang dapat
10
lewat sedangkan zat terlarut tertahan didalam penghalang yang dilengkapi dengan
membran semipermiabel
Untuk mendapatkan nilai bobot molekul rata - rata jumlah (Mn ) dilakukan
dengan menggunakan metode grafik yakni memplotkan 1049094C (tekanan osmotik
reduksi) ndash vs ndash konsentrasi Kelemahan metode osmometri ialah ada beberapa
spesi polimer yang tidak ikut terukur yakni spesi yang memiliki berat molekul
yang rendah
g Flowsitometri
Prinsip
- Sejumlah sel disuspensikan ke dalam suatu cairan konduktif
- Sel2 tersebut diatur sedemikian rupa (diberikan tekanan hydrodynamic
focussing) sehingga dapat melewati suatu lorong (apparatus) satu demi satu
- Ketika sel sampai di suatu titik di lorong tsb sel akan ditembak dengan sinar
laser (Light amplification by stimulating emmision of radiation)
- Lalu hasil temakan tadi akan dibaca oleh dua macam detector
Contoh Alat Cell Dyne
Cara Kerja
1 Ketik sampel ID
2 Homogenisasi sampel ke probe
3 Tekan tombolst art
4 Cell Dyne bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan
5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer
h Elektrokimia
Prinsip Proses elektrokimia melibatkan reaksi redoks dimana sebuah elektron
berpindah dari dan ke satu molekul atau ion dan mengubah tingkat oksidasinya
Reaksi semacam ini dapat berlangsung dengan adanya potensial (voltase) luar
atau denganpelepasan energi kimia
Cara Kerja
11
Terminologi Redoks
Bagi reaksi menjadi dua buah setengah reaksi masing-masing yang
mengalami oksidasi dan reduksi Seimbangkan atom dan muatan pada masing-
masing reaksi Mula-mula atom selain O dan H kemudian O lalu terakhir H
Muatan diseimbangkan dengan menambah elektron (e) disebelah kiri
untuk setengah reaksi reduksi dan disebelah kanan untuk setengah reaksi oksidasi
Kalikan masing2 setengah reaksi dengan bilangan bulat untuk menyeimbangkan
jumlah e yang diperoleh reduksi sama dengan elektron yang dilepas oksidasi
Jumlahkan kedua buah setengah reaksi tersebut
Periksa apakah atom dan muatan sudah seimbang
Sel Elektrokimia
Sel Volta (sel galvani) memanfaatkan reaksi spontan (∆G lt 0) untuk
membangkitkan energi listrik selisih energi reaktan (tinggi) dengan produk
(rendah) diubah menjadi energi listrik Sistem reaksi melakukan kerja terhadap
lingkungan Sel Elektrolisa memanfaatkan energi listrik untuk menjalankan reaksi
Zn --gt Zn2+ + 2e-
Cu2+ + 2e- --gt Cu
Zn
Zn2+ ions
Cu
Cu2+ ions
wire
saltbridge
electrons
Zn
Zn2+ ions
Cu
Cu2+ ions
wire
saltbridge
electrons
12
non spontan (∆G gt 0) lingkungan melakukan kerja terhadap sistem Kedua tipe sel
menggunakan elektroda yaitu zat yang menghantarkan listrik antara sel dan
lingkungan dan dicelupkan dalam elektrolit (campuran ion) yang terlibat dalam
reaksi atau yang membawa muatan
Elektroda
Elektroda terbagi menjadi dua jenis yaitu anoda dan katoda Setengah
reaksi oksidasi terjadi di anoda Elektron diberikan oleh senyawa teroksidasi (zat
pereduksi) dan meninggalkan sel melalui anoda Setengah reaksi reduksi terjadi di
katoda Elektron diambil oleh senyawa tereduksi (zat pengoksidasi) dan masuk sel
melalui katoda
Sel Galvani
Pada elektrolisis energi listrik diubah menjadi energi kimia Pada sel
galvani terjadi sebaliknya yaitu energi kimia diubah menjadi energi listrik Sel
Galvani disebut juga sel kimia
Sel Galvani dipakai sebagai sumber listrik untuk penerangan pemanasan
menjalankan motor dan sebagainya Sel Galvani atau sel kimia dapat dibedakan
menjadi sel kimia dengan transference dan sel kimia tanpa transference6
i Konduktansi
Prinsip Konduktansi adalah ukuran kemampuan suatu bahan untuk
menghantarkan arus listrik Jika dua plat yang diletakkan dalam suatu larutan
diberi beda potensial listrik (normalnya berbentuk sinusioda) maka pada plat
tersebut akan mengalir arus listrik Konduktansi suatu larutan akan sebanding
dengan konsentrasi ion-ion dalam larutan tersebut
Contoh alat BECKMAN CONDENSATE ndashREBOILER ANALYZER
Cara kerja
6 Ensiklopedi Indonesia 1992 Penerbit PT Ichtiar Baru Van Hoeve Jakarta PT Intermasa Jakarta
13
Instrumen Beckman tipe CH16-RB ini sebenarnya dimaksudkan untuk melakukan
analisis terhadap zat di dalam air condensate-reboiler tetapi cara kerjanya
berdasarkan pada periksaan konduktivitas Yang ingin diketahui dengan instrumen
ini antara lain ialah kandungan zat padat yang terlarut atau karbon dioksida dalam
contoh air murni misalkan steam condensate
Prinsip kerjanya adalah mengukur konduktansi contoh air tersebut Air yang
betul-betul murni mempunyai konduktansi yang berbeda dengan air yang dilarut
zat lain Dengan menghitung perbedaan konduktansi yang terdapat konsentrasi
zat yang terlarut dapat disimpulkan
Instrumen ini dilengkapi dengan tiga sel konduktivitas Hasil pengukuran
konduktansi pada
- Cell pertama digabungkan dengan hasil pengukuan pH dan temperatur dari
air yang masuk (influent) Dengan membandingkan hasil pengukuran tersebut
dengan tabel acuan kandungan CO2 dan NH3 dalam air dapat diketahui
- Cell kedua digunakan untuk pengukuran yang serupa dan hasilnya
dibandingkan dengan hasil dari sel pertama untuk mengetahui apakah resin dalam
sel sudah aus
- Pembacaan dari Cell ketiga dimaksud untuk mengetahui kandungan khlorida
atau jumlah anion (ion negatif) didalam contoh Caranya adalah dengan bantuan
tabel 833 dan tabel 834
Tabel 833 Konduktansi air murni pada titik didik air pada tekanan atmosfir untuk
beberapa ketinggian dari muka laut
ketinggian
(meter)
Tekanan
atmosfir
(mm Hg)
Titik
didih
air
(0C)
Temp
electroda (0C)
Konduktan
si Air
(S)
0 760 100 987 077
153 754 998 985 077
14
305 741 993 98 076
915 689 973 96 073
1525 639 953 94 069
2135 593 932 919 065
3050 529 902 889 06
4575 434 85 837 053
6100 353 80 787 046
Dalam tabel 833 yang diambil dari menual instrumen telah dugunakan satuan
(S) untuk konduktansi yaitu micro-siemenscm yang sama dengan
micro-ohmcm Perhatikan juga bahwa temperatur electroda melalui 13 0C
dibawah titik didih air Sebenarnya ini merupakan harga tipikal yang (banyak
dicapai tetapi tidak selalu) karena kehilangan panas antara air dan electroda
dipengaruhi pula oleh antara lain temperatur udara sekeliling yang dapat berubah-
ubah
Contoh pemakaian tabel 833 dan 834 ialah sebagai berikut Misalnya pada sel
konduktivitas ketiga yang diukur ialah temperatur 96 0C dan conduktansi 0795
(S) Menurut tabel 833 temperatur air sama dengan 963 0C dan konduktansi
seharusnya 0725 (S) Berarti 007 (S) yang disebabkan oleh adanya ion
khorida Berdasarkan Tabel 834 kenaikan sebesar ini disebabkan oleh 7 PPB ion
kkhlorida Jadi konsentrasi ion kkhlorida dalam air ialah 7 PPB
Sebagai contoh yang kedua seandainya terdapat hasil pengukuran temperatur
985 0C dan konduktansi 096 (S) pada sel konduktivitas ketiga Berdasarkan
Tabel 833 konduktansi seharusnya ialah 077 (S) maka menurut tabel 934
dalam air terdapat 17 PPB ion khlorida
Tabel 934 PBB ialah singkatan dari part per bellion yang konsentrasi
dinyatakan dalam bagian per satu milyar (satu milyard ialah seribu juta)
15
Kenaikan
Konduktansi
(S)
Kosentrasi
Ion
Klorida
(PPB)
Kenaikan
Konduktansi
(S)
Kosentrasi
Ion
Klorida
(PPB)
0 0 012 12
001 1 013 13
002 2 014 14
003 3 015 15
004 4 016 16
005 5 017 17
006 6 018 18
007 7 019 19
008 8 02 20
009 9 021 21
01 10 022 22
011 11 023 23
j Impedansi
Prinsip Sel melewati apenture sehingga aliran sel menyebabkan perubahan
hambatan elektrik yang akan dihubungkan sebagai voltage pulpes Ukuran
pulpes yang dikeluarkan cell propotional sengan volume cell
Contoh Alat Sysmex KX-21
Cara Kerja
1 Ketik sampel ID
2 Homogenisasi sampel ke probe
3 Tekan tombolst art
4 KX-21 bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan
5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer
k Elektroforesa dan Densitometri
16
Elektroforesa
Prinsip Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada
suatu medan listrik Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik
tergantung pada muatan bentuk dan ukuran
Contoh Alat PCR Convensional
Cara Kerja
Densitometri
Prinsip Densitometri merupakan metode analisis instrumental yang didasarkan
pada interaksi radiasi elektromagnetik dengan analit yang merupakan bercak pada
Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Densitometri dimaksudkan untuk analisis
kuantitatif analit dengan kadar kecil yang sebelumnya dilakukan pemisahan
dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT)
Contoh Alat Densitometer
Cara Kerja Bercak dari Kromatografi Lapis Tipis diperiksa dengan
densitometer
17
l Isoelektrik focus
Prinsip Dalam gradien pH komponen-komponen sampel bermigrasi ke arah
anoda atau katoda ke nilai pH di mana biaya bersih adalah nol poin isoelektrik
mereka (PI)
Contoh Alat Alat Elektroforesis Protein
Cara Kerja
1 SIAPKAN gel
1 Untuk merumuskan solusi gel larutkan 4g urea dalam 3 ml H 2 O
+ 1ml ProtoGel Hangat untuk 37 deg C jika diperlukan De-gas
untuk 10 menit di bawah aspirasi
2 Tambahkan 150μl NP-40 deterjen dan ampholytes 04ml
campuran dan menyaring melalui filter 022m
3 Tambahkan 30μl 10 Amonium persulfat dan 3μl dari TEMED
Aduk rata dan tempat solusi dalam jarum suntik 10 ml dengan
jarum 22ga asalkan tabung gel
Masukkan jarum ke dalam tabung gel sampai mencapai bagian
bawah dan mengisi tabung menarik jarum dengan meningkatnya
kadar cairan Gunakan jarum untuk mengusir semua gelembung
Biarkan gel untuk polimerisasi selama minimal 2 jam
2 SIAPKAN SAMPEL
1 Untuk setiap gram jaringan tambahkan 15ml buffer sampel
9M Urea
4 NP-40
2 Ampholytes (pH 9-11)
2 Mercaptoethanol
pHgt 9 dengan NaOH
2 Menghomogenkan jika perlu Inkubasi pada suhu kamar selama 10
menit kemudian centrifuge selama 1 jam pada 100000 g Hapus
supernatan tanpa mengganggu pelet yang berisi bahan-bahan
cenderung menyumbat gel IEF
18
3 RUNNING
1 Isi tangki bawah dengan asam fosfat 01 Tempatkan gel dalam
aparatus dan mengisi tangki atas dengan NaOH 20mm Gunakan
alat suntik untuk mengusir semua gelembung dari dalam tabung
gel Setiap gelembung dalam tabung akan mendistorsi medan
listrik dan mencegah gel dari benar-benar fokus selama
menjalankan
2 Sampel disiapkan seperti di atas dapat dimuat oleh lapisan ke
bagian atas gel Jalankan pada 500-700V (tergantung pada
peralatan yang digunakan) untuk 16-24 jam Pada akhir
menjalankan menandai akhir atas gel masing-masing dengan
sejumlah kecil biru bromophenol
4 POST elektroforesis
Gel IEF mungkin coomassie ternoda tetapi yang paling sering mereka
dimuat ke HALAMAN SDS gel untuk analisis dimensi kedua
Mengekstrusi gel dengan menerapkan tekanan pada salah satu ujung
tabung dengan pipet atau jarum suntik sambil memegang ujung lain
melalui botol atau nampan Extruded gel dapat dibekukan pada -70 deg C
untuk analisa di kemudian hari
5 LOADING AN IEF GEL PADA Sebuah SLAB DIMENSI KEDUA
1 Tempatkan gel IEF dalam larutan 20 gliserol 4 SDS dan
250mm Tris -HCl pH 68 dengan 1 mercaptoethanol
ditambahkan hanya sebelum digunakan Menetaskan gel dalam
larutan selama 5-10 menit
2 Larutkan 01g agarosa dalam 20ml dari Tris-glisin-SDS penyangga
Panaskan sampai agarosa meleleh
Overlay gel dimensi kedua dengan 1-2 mm agarosa tempat gel dimensi pertama
atas agarosa berhati-hati tidak untuk menjebak setiap gelembung udara Overlay
gel dengan yang lain 1-2mm dari agarosa solusi dan menjalankan gel dimensi
kedua
19
m Kromatografi
Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu
Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam
dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan
melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase
diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan
bergerak lebih cepat
Contoh alat Kromatografi gas
Cara kerja
Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa
diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi
suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau
larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro
Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi
Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari
penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi
(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada
kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah
puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara
kwantitatif
n Spektrofotometri masa
Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian
memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge
ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil
senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa
(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi
Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M
memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau
parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang
membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena
20
M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron
yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya
(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)
Cara Kerja
Gambar cara kerja spektrofotometer masa
Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi
tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi
(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian
dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet
melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan
mengalami pembelokan yang bergantung pada
1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial
listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil
pembelokan
2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan
3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil
pembelokan
4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan
Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom
tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan
listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak
bermuatan (netral) tidak dibelokkan
Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa
21
1 Tahap pertama Ionisasi
Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut
supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya
membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak
pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu
bekerja hanya dengan ion positif
2 Tahap kedua Percepatan
Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang
sama
3 Tahap ketiga Pembelokan
Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan
yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan
semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan
positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf
pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan
semakin besar
4 Tahap keempat Pendeteksian
Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara
elektrik7
Diagram alat spektrometer massa
7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom
22
o ldquoScintilation Counterrdquo
Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)
dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di
antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa
organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair
Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari
antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier
dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel
bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel
dan pengukuran energi radiasi insiden8
Ilustrasi Cara Kerja
Gambar Scintilation Counter
Gambar Scintilation Counter
8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9
23
p Elektroforesa kafiler
Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal
tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-
partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)
Contoh alat Elektroforesa kafiler
Cara kerja
Proses Elektroforesis Kapiler
Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah
1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya
dari luar)
2 Dua buah elektroda
3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)
4 Detector (sinar UV)
5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya
24
Gambar Alat elektroforesis kapiler
Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan
untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang
mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic
mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)
vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)
Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah
Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan
jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara
kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler
tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang
pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang
25
ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan
adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk
menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees
panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa
tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat
q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir
Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak
jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti
seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan
alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa
tidak bersifat magnet
Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)
ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet
luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan
terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan
keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah
dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya
tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan
E = γhH2π(134)
H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ
tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk
proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)
Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan
perbedaan energi E yakni
E = hν (135)
inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi
(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi
(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)
26
II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum
a Bahan kimia
Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk
memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti
1 Perencanaan analisis
Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua
hal berikut ini
- Informasi analisis apa yang diperlukan
Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil
analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis
- Metode analisis yang harus digunakan
Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian
tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih
metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu
2 Pengambilan sampel (sampling)
Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara
representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara
keseluruhan tidak homogen
3 Persiapan sampel untuk analisis
4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan
sampel
Pengeringan sampel
Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel
dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel
Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash
110oC sampai mencapai berat konstan
Penimbangan atau pengukuran volume sampel
Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara
kuntitatif berat atau volume sampel
Pelarutan sampel
27
Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan
sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan
menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam
campuran) serta peleburan
5 Pemisahan senyawa pengganggu
Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau
senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif
karena adanya unsur atau senyawa pengganggu
Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel
yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan
unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah
ekstraksi pelarut dan kromatografi
6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui
Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar
unsursenyawa
7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis
Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan
perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk
memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume
sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran
Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan
ketelitiannya
Metode Dalam Analisis Kimia
Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional
maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut
Gravimetri
Titrasi (volumetri)
meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi
reduksi
Ekstraksi
Kromatogarfi
28
Elektro analisiskimia
meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri
Spektrofotometri
meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra
merah (IR) serapan atom
b Air
Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang
paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya
Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen
dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion
dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion
tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk
larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa
polar
Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya
akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air
ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal
sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan
minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang
Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen
nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya
tarik dan tolak antara air dan gas
Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan
melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam
kehidupan sehari-hari
Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air
dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita
karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair
Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup
rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius
hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal
29
Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel
bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat
melayang diatas permukaan air
Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel
seperti pada selulosa
Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan
adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu
kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa
dipakai untuk minum mandi dll
Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada
senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa
yang dapat menggantikan kedudukan air
c Penimbangan
Pengontrolan Timbangan
Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang
atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan
berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum
pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan
sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)
Penanganan Timbangan
Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-
waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika
menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur
temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda
hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan
Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo
harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi
Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga
timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus
melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan
ruang kerja
30
Membersihkan Timbangan
Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali
selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan
menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan
secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)
timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan
menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan
etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah
dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan
d Alat-alat gelas dan plastic
Permasalahan Alat-alat gelas
Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi
Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim
Permasalahan Alat-alat plastic
Tidak tahan panas dalam suhu tinggi
Susah dicuci
Sekali pakai disposible
Tidak Inert
e Alat-alat volumetric
Harus dikalibrasi secara berkala
Mudah pecah dari bahan gelas
Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam
pengukuran kwantitatif
f Termometer
Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital
Kesalahan Termometer Digital
31
Ketidakpastian Termometer Digital
Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari
besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian
yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian
Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal
Faktor - Faktor Ketidakpastian
Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu
perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam
pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan
Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah
yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)
yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan
sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan
perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya
Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis
besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak
Ketidakpastian bersistem
Kesalahan kalibrasi
Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat
itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran
Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum
penunjuk alat ukur
Kesalahan komponen alat
Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering
dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat
yang bergerak
Paralaks
Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak
Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh
32
Frekuensi tegangan listrik
Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki
Landasan yang bergetar
Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur
Keterbatasan dari pengamat sendiri
Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam
menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua
golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan
yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan
Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang
menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi
merupakan kesalahan jenis ini
g Waterbath
Permasalahan
Pembersihan dan Perawatan
Thermostat
Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan
Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-
sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium
sesuai dengan petunjuk pabrik
Media pemanas dan Alat
Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya
kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi
dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih
(sabun deterjen yang biasa digunakan)
Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan
pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)
33
Uji Operasional
Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer
water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau
seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan
termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus
didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi
tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak
perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini
Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)
Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC
yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi
(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat
Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada
buku alat
Dokumentasi
Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam
bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang
terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse
but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi
Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian
dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan
deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat
h Pemanas Inkubator dan oven
pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama
di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan
reaksi dengan adanya pemanasan
Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya
cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah
terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan
Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang
dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah
34
pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam
besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita
bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu
Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur
Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk
mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan
i Mixer pengaduk
stirrer + heater
berbagai macam pengaduk magnet
Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu
dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah
alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan
dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika
listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil
35
ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang
asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk
menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk
(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan
ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert
pengaduk ultrasonic + heater
Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air
atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti
gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga
berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)
j Pelarut
Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari
suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan
komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut
zat yang dilarutkan dan zat padat
Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang
akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula
sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil
yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya
tidak tepat
36
Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam
bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk
kontak dengan komponen yang dilarutkan9
Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh
Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang
diinginkan
Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan
melarutkan ekstrak yang besar
Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair
pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi
Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang
besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi
Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara
kimia pada komponen bahan ekstraksi
Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat
karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan
distilasi dan rektifikasi
Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah
besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila
bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil
secara kimia dan fisik10
9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011
10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)
- Terminologi Redoks
- Sel Elektrokimia
- Elektroda
-
7
Sebagian besar aplikasi klinis sumber cahayayang digunakan adalah
lampu tungsten dimana tungsten memberikan cahaya dalam daerah visible
Untuk snsitivitas yang lebih tinggi dan untuk aplikasi penentuan ukuran
dan jumlah partikel dalam suspense digunakan laser light nephelometer
Digunakan secara luas untuk menentukan konsentrasi zat yang tidak
diketahui dimana terdapat reaksi antigen-antibody seperti
o Penetuan immunoglobulin (total IgG IgE IgM IgA) di dalam
serum dan cairan bilogi lainnya
o Penentuan konsntrasi serum protein individu Hb Haptoglobin 1-
antitrypsin albumin (denganTransferring c-reaktif protein
menggunakan antibody spesifik untuk setiap protein)
o Penetuan ukuran dan jumlah partikel (dengan laser ndash
nephelometer)
Prinsip Turbidimetri Menghitung jumlah cahaya yang diteruskan (dan
mengkalkulasi jumlah cahaya yang diabsorbsi) oleh partikel dalam suspense
untuk menentukan konsentrasi substansi yang ingin dicari
Karena menggunakan jumlah cahaya yang diabsorbsi untuk pengukuran
konsentrasi maka jumlah cahaya yang diabsorbsi akan bergantung pada
1 Jumlah partikel
2 Ukuran partikel
Semakin besar dan banyak jumlah partikel maka jumlah cahaya yang diabsorbsi
akan semakin besar
Dan untuk penentuan kadarnya (detector) digunakan spektrofotometer cahaya
8
Cara kerja
Keterangan
Sejumlah cahaya ditembakkan dari sebuah sumber cahaya menuju
monokromator
Monokromator akan menguraikan cahaya dan meneruskannya menuju
cuvet yang berisikan suspensi sel
Ketika cahaya melewati cuvet maka terjadi tiga kemungkinan
1 Cahaya akan diserap sebagian oleh partikel tersuspensi
2 Sebagian cahaya diteruskan
3 dan sebagian lagi menyebar ke segala arah
Jumlah cahaya yang diserap akan sebanding dengan jumlah partikel
tersuspensi (konsentrasi sampel)
Pengukuran dilakukan dengan spektrofotometr (detektor)
e Refraktometri
Prinsip dan Cara Kerja
9
1 Dari gambar dibawah ini terdapat 3 bagian yaitu Sample Prisma dan
Papan Skala Refractive index prisma jauh lebih besar dibandingkan
dengan sample
2 Jika sample merupakan larutan dengan konsentrasi rendah maka sudut
refraksi akan lebar dikarenakan perbedaan refraksi dari prisma dan sample
besar Maka pada papan skala sinar ldquoardquo akan jatuh pada skala rendah
3 Jika sample merupakan larutan pekat konsentrasi tinggi maka sudut
refraksi akan kecil karena perbedaan refraksi prisma dan sample kecil
Pada gambar terlihar sinar ldquobrdquo jatuh pada skala besar
Dari penjelasan di atas jelas bahwa konsentrasi larutan akan berpengaruh secara
proporsional terhadap sudut refraksi Pada prakteknya Refractometer akan ditera
pada skala sesuai dengan penggunaannya Sebagai contoh Refractometer yang
dipakai untuk mengukur konsentrasi larutan gula akan ditera pada skala gula
Begitu juga dengan refractometer untuk larutan garam protein dll
Konsentrasi bahan terlarut sering dinyatakan dalam satuan Brix() yaitu
merupakan pronsentasi dari bahan terlarut dalam sample (larutan air) Kadar
bahan terlarut merupakan total dari semua bahan dalam air termasuk gula garam
protein asam dsb Pada dasarnya Brix() dinyatakan sebagai jumlah gram dari
cane sugar yang terdapat dalam larutan 100g cane sugar Jadi pada saat mengukur
larutan gula Brix() harus benar-benar tepat sesuai dengan konsentrasinya
f Osmometri
Osmometri adalah salah satu metode penentuan bobot molekul rata ndash rata jumlah
dengan prinsip osmosis Caranya pelarut akan dipisahkan dari larutan polimer
dengan menggunakan suatu penghalang sehingga hanya pelarut saja yang dapat
10
lewat sedangkan zat terlarut tertahan didalam penghalang yang dilengkapi dengan
membran semipermiabel
Untuk mendapatkan nilai bobot molekul rata - rata jumlah (Mn ) dilakukan
dengan menggunakan metode grafik yakni memplotkan 1049094C (tekanan osmotik
reduksi) ndash vs ndash konsentrasi Kelemahan metode osmometri ialah ada beberapa
spesi polimer yang tidak ikut terukur yakni spesi yang memiliki berat molekul
yang rendah
g Flowsitometri
Prinsip
- Sejumlah sel disuspensikan ke dalam suatu cairan konduktif
- Sel2 tersebut diatur sedemikian rupa (diberikan tekanan hydrodynamic
focussing) sehingga dapat melewati suatu lorong (apparatus) satu demi satu
- Ketika sel sampai di suatu titik di lorong tsb sel akan ditembak dengan sinar
laser (Light amplification by stimulating emmision of radiation)
- Lalu hasil temakan tadi akan dibaca oleh dua macam detector
Contoh Alat Cell Dyne
Cara Kerja
1 Ketik sampel ID
2 Homogenisasi sampel ke probe
3 Tekan tombolst art
4 Cell Dyne bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan
5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer
h Elektrokimia
Prinsip Proses elektrokimia melibatkan reaksi redoks dimana sebuah elektron
berpindah dari dan ke satu molekul atau ion dan mengubah tingkat oksidasinya
Reaksi semacam ini dapat berlangsung dengan adanya potensial (voltase) luar
atau denganpelepasan energi kimia
Cara Kerja
11
Terminologi Redoks
Bagi reaksi menjadi dua buah setengah reaksi masing-masing yang
mengalami oksidasi dan reduksi Seimbangkan atom dan muatan pada masing-
masing reaksi Mula-mula atom selain O dan H kemudian O lalu terakhir H
Muatan diseimbangkan dengan menambah elektron (e) disebelah kiri
untuk setengah reaksi reduksi dan disebelah kanan untuk setengah reaksi oksidasi
Kalikan masing2 setengah reaksi dengan bilangan bulat untuk menyeimbangkan
jumlah e yang diperoleh reduksi sama dengan elektron yang dilepas oksidasi
Jumlahkan kedua buah setengah reaksi tersebut
Periksa apakah atom dan muatan sudah seimbang
Sel Elektrokimia
Sel Volta (sel galvani) memanfaatkan reaksi spontan (∆G lt 0) untuk
membangkitkan energi listrik selisih energi reaktan (tinggi) dengan produk
(rendah) diubah menjadi energi listrik Sistem reaksi melakukan kerja terhadap
lingkungan Sel Elektrolisa memanfaatkan energi listrik untuk menjalankan reaksi
Zn --gt Zn2+ + 2e-
Cu2+ + 2e- --gt Cu
Zn
Zn2+ ions
Cu
Cu2+ ions
wire
saltbridge
electrons
Zn
Zn2+ ions
Cu
Cu2+ ions
wire
saltbridge
electrons
12
non spontan (∆G gt 0) lingkungan melakukan kerja terhadap sistem Kedua tipe sel
menggunakan elektroda yaitu zat yang menghantarkan listrik antara sel dan
lingkungan dan dicelupkan dalam elektrolit (campuran ion) yang terlibat dalam
reaksi atau yang membawa muatan
Elektroda
Elektroda terbagi menjadi dua jenis yaitu anoda dan katoda Setengah
reaksi oksidasi terjadi di anoda Elektron diberikan oleh senyawa teroksidasi (zat
pereduksi) dan meninggalkan sel melalui anoda Setengah reaksi reduksi terjadi di
katoda Elektron diambil oleh senyawa tereduksi (zat pengoksidasi) dan masuk sel
melalui katoda
Sel Galvani
Pada elektrolisis energi listrik diubah menjadi energi kimia Pada sel
galvani terjadi sebaliknya yaitu energi kimia diubah menjadi energi listrik Sel
Galvani disebut juga sel kimia
Sel Galvani dipakai sebagai sumber listrik untuk penerangan pemanasan
menjalankan motor dan sebagainya Sel Galvani atau sel kimia dapat dibedakan
menjadi sel kimia dengan transference dan sel kimia tanpa transference6
i Konduktansi
Prinsip Konduktansi adalah ukuran kemampuan suatu bahan untuk
menghantarkan arus listrik Jika dua plat yang diletakkan dalam suatu larutan
diberi beda potensial listrik (normalnya berbentuk sinusioda) maka pada plat
tersebut akan mengalir arus listrik Konduktansi suatu larutan akan sebanding
dengan konsentrasi ion-ion dalam larutan tersebut
Contoh alat BECKMAN CONDENSATE ndashREBOILER ANALYZER
Cara kerja
6 Ensiklopedi Indonesia 1992 Penerbit PT Ichtiar Baru Van Hoeve Jakarta PT Intermasa Jakarta
13
Instrumen Beckman tipe CH16-RB ini sebenarnya dimaksudkan untuk melakukan
analisis terhadap zat di dalam air condensate-reboiler tetapi cara kerjanya
berdasarkan pada periksaan konduktivitas Yang ingin diketahui dengan instrumen
ini antara lain ialah kandungan zat padat yang terlarut atau karbon dioksida dalam
contoh air murni misalkan steam condensate
Prinsip kerjanya adalah mengukur konduktansi contoh air tersebut Air yang
betul-betul murni mempunyai konduktansi yang berbeda dengan air yang dilarut
zat lain Dengan menghitung perbedaan konduktansi yang terdapat konsentrasi
zat yang terlarut dapat disimpulkan
Instrumen ini dilengkapi dengan tiga sel konduktivitas Hasil pengukuran
konduktansi pada
- Cell pertama digabungkan dengan hasil pengukuan pH dan temperatur dari
air yang masuk (influent) Dengan membandingkan hasil pengukuran tersebut
dengan tabel acuan kandungan CO2 dan NH3 dalam air dapat diketahui
- Cell kedua digunakan untuk pengukuran yang serupa dan hasilnya
dibandingkan dengan hasil dari sel pertama untuk mengetahui apakah resin dalam
sel sudah aus
- Pembacaan dari Cell ketiga dimaksud untuk mengetahui kandungan khlorida
atau jumlah anion (ion negatif) didalam contoh Caranya adalah dengan bantuan
tabel 833 dan tabel 834
Tabel 833 Konduktansi air murni pada titik didik air pada tekanan atmosfir untuk
beberapa ketinggian dari muka laut
ketinggian
(meter)
Tekanan
atmosfir
(mm Hg)
Titik
didih
air
(0C)
Temp
electroda (0C)
Konduktan
si Air
(S)
0 760 100 987 077
153 754 998 985 077
14
305 741 993 98 076
915 689 973 96 073
1525 639 953 94 069
2135 593 932 919 065
3050 529 902 889 06
4575 434 85 837 053
6100 353 80 787 046
Dalam tabel 833 yang diambil dari menual instrumen telah dugunakan satuan
(S) untuk konduktansi yaitu micro-siemenscm yang sama dengan
micro-ohmcm Perhatikan juga bahwa temperatur electroda melalui 13 0C
dibawah titik didih air Sebenarnya ini merupakan harga tipikal yang (banyak
dicapai tetapi tidak selalu) karena kehilangan panas antara air dan electroda
dipengaruhi pula oleh antara lain temperatur udara sekeliling yang dapat berubah-
ubah
Contoh pemakaian tabel 833 dan 834 ialah sebagai berikut Misalnya pada sel
konduktivitas ketiga yang diukur ialah temperatur 96 0C dan conduktansi 0795
(S) Menurut tabel 833 temperatur air sama dengan 963 0C dan konduktansi
seharusnya 0725 (S) Berarti 007 (S) yang disebabkan oleh adanya ion
khorida Berdasarkan Tabel 834 kenaikan sebesar ini disebabkan oleh 7 PPB ion
kkhlorida Jadi konsentrasi ion kkhlorida dalam air ialah 7 PPB
Sebagai contoh yang kedua seandainya terdapat hasil pengukuran temperatur
985 0C dan konduktansi 096 (S) pada sel konduktivitas ketiga Berdasarkan
Tabel 833 konduktansi seharusnya ialah 077 (S) maka menurut tabel 934
dalam air terdapat 17 PPB ion khlorida
Tabel 934 PBB ialah singkatan dari part per bellion yang konsentrasi
dinyatakan dalam bagian per satu milyar (satu milyard ialah seribu juta)
15
Kenaikan
Konduktansi
(S)
Kosentrasi
Ion
Klorida
(PPB)
Kenaikan
Konduktansi
(S)
Kosentrasi
Ion
Klorida
(PPB)
0 0 012 12
001 1 013 13
002 2 014 14
003 3 015 15
004 4 016 16
005 5 017 17
006 6 018 18
007 7 019 19
008 8 02 20
009 9 021 21
01 10 022 22
011 11 023 23
j Impedansi
Prinsip Sel melewati apenture sehingga aliran sel menyebabkan perubahan
hambatan elektrik yang akan dihubungkan sebagai voltage pulpes Ukuran
pulpes yang dikeluarkan cell propotional sengan volume cell
Contoh Alat Sysmex KX-21
Cara Kerja
1 Ketik sampel ID
2 Homogenisasi sampel ke probe
3 Tekan tombolst art
4 KX-21 bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan
5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer
k Elektroforesa dan Densitometri
16
Elektroforesa
Prinsip Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada
suatu medan listrik Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik
tergantung pada muatan bentuk dan ukuran
Contoh Alat PCR Convensional
Cara Kerja
Densitometri
Prinsip Densitometri merupakan metode analisis instrumental yang didasarkan
pada interaksi radiasi elektromagnetik dengan analit yang merupakan bercak pada
Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Densitometri dimaksudkan untuk analisis
kuantitatif analit dengan kadar kecil yang sebelumnya dilakukan pemisahan
dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT)
Contoh Alat Densitometer
Cara Kerja Bercak dari Kromatografi Lapis Tipis diperiksa dengan
densitometer
17
l Isoelektrik focus
Prinsip Dalam gradien pH komponen-komponen sampel bermigrasi ke arah
anoda atau katoda ke nilai pH di mana biaya bersih adalah nol poin isoelektrik
mereka (PI)
Contoh Alat Alat Elektroforesis Protein
Cara Kerja
1 SIAPKAN gel
1 Untuk merumuskan solusi gel larutkan 4g urea dalam 3 ml H 2 O
+ 1ml ProtoGel Hangat untuk 37 deg C jika diperlukan De-gas
untuk 10 menit di bawah aspirasi
2 Tambahkan 150μl NP-40 deterjen dan ampholytes 04ml
campuran dan menyaring melalui filter 022m
3 Tambahkan 30μl 10 Amonium persulfat dan 3μl dari TEMED
Aduk rata dan tempat solusi dalam jarum suntik 10 ml dengan
jarum 22ga asalkan tabung gel
Masukkan jarum ke dalam tabung gel sampai mencapai bagian
bawah dan mengisi tabung menarik jarum dengan meningkatnya
kadar cairan Gunakan jarum untuk mengusir semua gelembung
Biarkan gel untuk polimerisasi selama minimal 2 jam
2 SIAPKAN SAMPEL
1 Untuk setiap gram jaringan tambahkan 15ml buffer sampel
9M Urea
4 NP-40
2 Ampholytes (pH 9-11)
2 Mercaptoethanol
pHgt 9 dengan NaOH
2 Menghomogenkan jika perlu Inkubasi pada suhu kamar selama 10
menit kemudian centrifuge selama 1 jam pada 100000 g Hapus
supernatan tanpa mengganggu pelet yang berisi bahan-bahan
cenderung menyumbat gel IEF
18
3 RUNNING
1 Isi tangki bawah dengan asam fosfat 01 Tempatkan gel dalam
aparatus dan mengisi tangki atas dengan NaOH 20mm Gunakan
alat suntik untuk mengusir semua gelembung dari dalam tabung
gel Setiap gelembung dalam tabung akan mendistorsi medan
listrik dan mencegah gel dari benar-benar fokus selama
menjalankan
2 Sampel disiapkan seperti di atas dapat dimuat oleh lapisan ke
bagian atas gel Jalankan pada 500-700V (tergantung pada
peralatan yang digunakan) untuk 16-24 jam Pada akhir
menjalankan menandai akhir atas gel masing-masing dengan
sejumlah kecil biru bromophenol
4 POST elektroforesis
Gel IEF mungkin coomassie ternoda tetapi yang paling sering mereka
dimuat ke HALAMAN SDS gel untuk analisis dimensi kedua
Mengekstrusi gel dengan menerapkan tekanan pada salah satu ujung
tabung dengan pipet atau jarum suntik sambil memegang ujung lain
melalui botol atau nampan Extruded gel dapat dibekukan pada -70 deg C
untuk analisa di kemudian hari
5 LOADING AN IEF GEL PADA Sebuah SLAB DIMENSI KEDUA
1 Tempatkan gel IEF dalam larutan 20 gliserol 4 SDS dan
250mm Tris -HCl pH 68 dengan 1 mercaptoethanol
ditambahkan hanya sebelum digunakan Menetaskan gel dalam
larutan selama 5-10 menit
2 Larutkan 01g agarosa dalam 20ml dari Tris-glisin-SDS penyangga
Panaskan sampai agarosa meleleh
Overlay gel dimensi kedua dengan 1-2 mm agarosa tempat gel dimensi pertama
atas agarosa berhati-hati tidak untuk menjebak setiap gelembung udara Overlay
gel dengan yang lain 1-2mm dari agarosa solusi dan menjalankan gel dimensi
kedua
19
m Kromatografi
Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu
Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam
dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan
melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase
diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan
bergerak lebih cepat
Contoh alat Kromatografi gas
Cara kerja
Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa
diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi
suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau
larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro
Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi
Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari
penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi
(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada
kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah
puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara
kwantitatif
n Spektrofotometri masa
Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian
memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge
ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil
senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa
(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi
Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M
memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau
parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang
membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena
20
M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron
yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya
(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)
Cara Kerja
Gambar cara kerja spektrofotometer masa
Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi
tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi
(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian
dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet
melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan
mengalami pembelokan yang bergantung pada
1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial
listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil
pembelokan
2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan
3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil
pembelokan
4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan
Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom
tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan
listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak
bermuatan (netral) tidak dibelokkan
Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa
21
1 Tahap pertama Ionisasi
Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut
supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya
membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak
pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu
bekerja hanya dengan ion positif
2 Tahap kedua Percepatan
Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang
sama
3 Tahap ketiga Pembelokan
Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan
yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan
semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan
positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf
pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan
semakin besar
4 Tahap keempat Pendeteksian
Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara
elektrik7
Diagram alat spektrometer massa
7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom
22
o ldquoScintilation Counterrdquo
Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)
dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di
antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa
organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair
Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari
antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier
dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel
bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel
dan pengukuran energi radiasi insiden8
Ilustrasi Cara Kerja
Gambar Scintilation Counter
Gambar Scintilation Counter
8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9
23
p Elektroforesa kafiler
Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal
tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-
partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)
Contoh alat Elektroforesa kafiler
Cara kerja
Proses Elektroforesis Kapiler
Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah
1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya
dari luar)
2 Dua buah elektroda
3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)
4 Detector (sinar UV)
5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya
24
Gambar Alat elektroforesis kapiler
Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan
untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang
mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic
mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)
vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)
Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah
Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan
jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara
kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler
tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang
pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang
25
ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan
adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk
menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees
panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa
tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat
q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir
Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak
jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti
seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan
alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa
tidak bersifat magnet
Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)
ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet
luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan
terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan
keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah
dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya
tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan
E = γhH2π(134)
H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ
tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk
proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)
Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan
perbedaan energi E yakni
E = hν (135)
inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi
(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi
(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)
26
II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum
a Bahan kimia
Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk
memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti
1 Perencanaan analisis
Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua
hal berikut ini
- Informasi analisis apa yang diperlukan
Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil
analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis
- Metode analisis yang harus digunakan
Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian
tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih
metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu
2 Pengambilan sampel (sampling)
Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara
representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara
keseluruhan tidak homogen
3 Persiapan sampel untuk analisis
4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan
sampel
Pengeringan sampel
Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel
dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel
Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash
110oC sampai mencapai berat konstan
Penimbangan atau pengukuran volume sampel
Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara
kuntitatif berat atau volume sampel
Pelarutan sampel
27
Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan
sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan
menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam
campuran) serta peleburan
5 Pemisahan senyawa pengganggu
Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau
senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif
karena adanya unsur atau senyawa pengganggu
Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel
yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan
unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah
ekstraksi pelarut dan kromatografi
6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui
Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar
unsursenyawa
7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis
Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan
perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk
memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume
sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran
Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan
ketelitiannya
Metode Dalam Analisis Kimia
Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional
maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut
Gravimetri
Titrasi (volumetri)
meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi
reduksi
Ekstraksi
Kromatogarfi
28
Elektro analisiskimia
meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri
Spektrofotometri
meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra
merah (IR) serapan atom
b Air
Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang
paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya
Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen
dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion
dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion
tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk
larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa
polar
Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya
akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air
ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal
sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan
minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang
Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen
nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya
tarik dan tolak antara air dan gas
Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan
melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam
kehidupan sehari-hari
Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air
dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita
karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair
Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup
rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius
hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal
29
Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel
bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat
melayang diatas permukaan air
Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel
seperti pada selulosa
Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan
adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu
kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa
dipakai untuk minum mandi dll
Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada
senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa
yang dapat menggantikan kedudukan air
c Penimbangan
Pengontrolan Timbangan
Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang
atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan
berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum
pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan
sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)
Penanganan Timbangan
Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-
waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika
menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur
temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda
hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan
Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo
harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi
Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga
timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus
melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan
ruang kerja
30
Membersihkan Timbangan
Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali
selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan
menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan
secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)
timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan
menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan
etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah
dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan
d Alat-alat gelas dan plastic
Permasalahan Alat-alat gelas
Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi
Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim
Permasalahan Alat-alat plastic
Tidak tahan panas dalam suhu tinggi
Susah dicuci
Sekali pakai disposible
Tidak Inert
e Alat-alat volumetric
Harus dikalibrasi secara berkala
Mudah pecah dari bahan gelas
Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam
pengukuran kwantitatif
f Termometer
Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital
Kesalahan Termometer Digital
31
Ketidakpastian Termometer Digital
Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari
besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian
yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian
Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal
Faktor - Faktor Ketidakpastian
Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu
perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam
pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan
Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah
yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)
yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan
sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan
perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya
Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis
besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak
Ketidakpastian bersistem
Kesalahan kalibrasi
Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat
itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran
Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum
penunjuk alat ukur
Kesalahan komponen alat
Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering
dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat
yang bergerak
Paralaks
Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak
Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh
32
Frekuensi tegangan listrik
Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki
Landasan yang bergetar
Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur
Keterbatasan dari pengamat sendiri
Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam
menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua
golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan
yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan
Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang
menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi
merupakan kesalahan jenis ini
g Waterbath
Permasalahan
Pembersihan dan Perawatan
Thermostat
Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan
Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-
sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium
sesuai dengan petunjuk pabrik
Media pemanas dan Alat
Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya
kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi
dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih
(sabun deterjen yang biasa digunakan)
Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan
pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)
33
Uji Operasional
Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer
water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau
seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan
termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus
didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi
tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak
perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini
Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)
Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC
yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi
(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat
Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada
buku alat
Dokumentasi
Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam
bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang
terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse
but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi
Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian
dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan
deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat
h Pemanas Inkubator dan oven
pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama
di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan
reaksi dengan adanya pemanasan
Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya
cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah
terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan
Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang
dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah
34
pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam
besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita
bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu
Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur
Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk
mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan
i Mixer pengaduk
stirrer + heater
berbagai macam pengaduk magnet
Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu
dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah
alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan
dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika
listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil
35
ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang
asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk
menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk
(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan
ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert
pengaduk ultrasonic + heater
Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air
atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti
gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga
berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)
j Pelarut
Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari
suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan
komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut
zat yang dilarutkan dan zat padat
Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang
akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula
sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil
yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya
tidak tepat
36
Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam
bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk
kontak dengan komponen yang dilarutkan9
Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh
Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang
diinginkan
Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan
melarutkan ekstrak yang besar
Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair
pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi
Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang
besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi
Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara
kimia pada komponen bahan ekstraksi
Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat
karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan
distilasi dan rektifikasi
Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah
besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila
bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil
secara kimia dan fisik10
9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011
10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)
- Terminologi Redoks
- Sel Elektrokimia
- Elektroda
-
8
Cara kerja
Keterangan
Sejumlah cahaya ditembakkan dari sebuah sumber cahaya menuju
monokromator
Monokromator akan menguraikan cahaya dan meneruskannya menuju
cuvet yang berisikan suspensi sel
Ketika cahaya melewati cuvet maka terjadi tiga kemungkinan
1 Cahaya akan diserap sebagian oleh partikel tersuspensi
2 Sebagian cahaya diteruskan
3 dan sebagian lagi menyebar ke segala arah
Jumlah cahaya yang diserap akan sebanding dengan jumlah partikel
tersuspensi (konsentrasi sampel)
Pengukuran dilakukan dengan spektrofotometr (detektor)
e Refraktometri
Prinsip dan Cara Kerja
9
1 Dari gambar dibawah ini terdapat 3 bagian yaitu Sample Prisma dan
Papan Skala Refractive index prisma jauh lebih besar dibandingkan
dengan sample
2 Jika sample merupakan larutan dengan konsentrasi rendah maka sudut
refraksi akan lebar dikarenakan perbedaan refraksi dari prisma dan sample
besar Maka pada papan skala sinar ldquoardquo akan jatuh pada skala rendah
3 Jika sample merupakan larutan pekat konsentrasi tinggi maka sudut
refraksi akan kecil karena perbedaan refraksi prisma dan sample kecil
Pada gambar terlihar sinar ldquobrdquo jatuh pada skala besar
Dari penjelasan di atas jelas bahwa konsentrasi larutan akan berpengaruh secara
proporsional terhadap sudut refraksi Pada prakteknya Refractometer akan ditera
pada skala sesuai dengan penggunaannya Sebagai contoh Refractometer yang
dipakai untuk mengukur konsentrasi larutan gula akan ditera pada skala gula
Begitu juga dengan refractometer untuk larutan garam protein dll
Konsentrasi bahan terlarut sering dinyatakan dalam satuan Brix() yaitu
merupakan pronsentasi dari bahan terlarut dalam sample (larutan air) Kadar
bahan terlarut merupakan total dari semua bahan dalam air termasuk gula garam
protein asam dsb Pada dasarnya Brix() dinyatakan sebagai jumlah gram dari
cane sugar yang terdapat dalam larutan 100g cane sugar Jadi pada saat mengukur
larutan gula Brix() harus benar-benar tepat sesuai dengan konsentrasinya
f Osmometri
Osmometri adalah salah satu metode penentuan bobot molekul rata ndash rata jumlah
dengan prinsip osmosis Caranya pelarut akan dipisahkan dari larutan polimer
dengan menggunakan suatu penghalang sehingga hanya pelarut saja yang dapat
10
lewat sedangkan zat terlarut tertahan didalam penghalang yang dilengkapi dengan
membran semipermiabel
Untuk mendapatkan nilai bobot molekul rata - rata jumlah (Mn ) dilakukan
dengan menggunakan metode grafik yakni memplotkan 1049094C (tekanan osmotik
reduksi) ndash vs ndash konsentrasi Kelemahan metode osmometri ialah ada beberapa
spesi polimer yang tidak ikut terukur yakni spesi yang memiliki berat molekul
yang rendah
g Flowsitometri
Prinsip
- Sejumlah sel disuspensikan ke dalam suatu cairan konduktif
- Sel2 tersebut diatur sedemikian rupa (diberikan tekanan hydrodynamic
focussing) sehingga dapat melewati suatu lorong (apparatus) satu demi satu
- Ketika sel sampai di suatu titik di lorong tsb sel akan ditembak dengan sinar
laser (Light amplification by stimulating emmision of radiation)
- Lalu hasil temakan tadi akan dibaca oleh dua macam detector
Contoh Alat Cell Dyne
Cara Kerja
1 Ketik sampel ID
2 Homogenisasi sampel ke probe
3 Tekan tombolst art
4 Cell Dyne bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan
5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer
h Elektrokimia
Prinsip Proses elektrokimia melibatkan reaksi redoks dimana sebuah elektron
berpindah dari dan ke satu molekul atau ion dan mengubah tingkat oksidasinya
Reaksi semacam ini dapat berlangsung dengan adanya potensial (voltase) luar
atau denganpelepasan energi kimia
Cara Kerja
11
Terminologi Redoks
Bagi reaksi menjadi dua buah setengah reaksi masing-masing yang
mengalami oksidasi dan reduksi Seimbangkan atom dan muatan pada masing-
masing reaksi Mula-mula atom selain O dan H kemudian O lalu terakhir H
Muatan diseimbangkan dengan menambah elektron (e) disebelah kiri
untuk setengah reaksi reduksi dan disebelah kanan untuk setengah reaksi oksidasi
Kalikan masing2 setengah reaksi dengan bilangan bulat untuk menyeimbangkan
jumlah e yang diperoleh reduksi sama dengan elektron yang dilepas oksidasi
Jumlahkan kedua buah setengah reaksi tersebut
Periksa apakah atom dan muatan sudah seimbang
Sel Elektrokimia
Sel Volta (sel galvani) memanfaatkan reaksi spontan (∆G lt 0) untuk
membangkitkan energi listrik selisih energi reaktan (tinggi) dengan produk
(rendah) diubah menjadi energi listrik Sistem reaksi melakukan kerja terhadap
lingkungan Sel Elektrolisa memanfaatkan energi listrik untuk menjalankan reaksi
Zn --gt Zn2+ + 2e-
Cu2+ + 2e- --gt Cu
Zn
Zn2+ ions
Cu
Cu2+ ions
wire
saltbridge
electrons
Zn
Zn2+ ions
Cu
Cu2+ ions
wire
saltbridge
electrons
12
non spontan (∆G gt 0) lingkungan melakukan kerja terhadap sistem Kedua tipe sel
menggunakan elektroda yaitu zat yang menghantarkan listrik antara sel dan
lingkungan dan dicelupkan dalam elektrolit (campuran ion) yang terlibat dalam
reaksi atau yang membawa muatan
Elektroda
Elektroda terbagi menjadi dua jenis yaitu anoda dan katoda Setengah
reaksi oksidasi terjadi di anoda Elektron diberikan oleh senyawa teroksidasi (zat
pereduksi) dan meninggalkan sel melalui anoda Setengah reaksi reduksi terjadi di
katoda Elektron diambil oleh senyawa tereduksi (zat pengoksidasi) dan masuk sel
melalui katoda
Sel Galvani
Pada elektrolisis energi listrik diubah menjadi energi kimia Pada sel
galvani terjadi sebaliknya yaitu energi kimia diubah menjadi energi listrik Sel
Galvani disebut juga sel kimia
Sel Galvani dipakai sebagai sumber listrik untuk penerangan pemanasan
menjalankan motor dan sebagainya Sel Galvani atau sel kimia dapat dibedakan
menjadi sel kimia dengan transference dan sel kimia tanpa transference6
i Konduktansi
Prinsip Konduktansi adalah ukuran kemampuan suatu bahan untuk
menghantarkan arus listrik Jika dua plat yang diletakkan dalam suatu larutan
diberi beda potensial listrik (normalnya berbentuk sinusioda) maka pada plat
tersebut akan mengalir arus listrik Konduktansi suatu larutan akan sebanding
dengan konsentrasi ion-ion dalam larutan tersebut
Contoh alat BECKMAN CONDENSATE ndashREBOILER ANALYZER
Cara kerja
6 Ensiklopedi Indonesia 1992 Penerbit PT Ichtiar Baru Van Hoeve Jakarta PT Intermasa Jakarta
13
Instrumen Beckman tipe CH16-RB ini sebenarnya dimaksudkan untuk melakukan
analisis terhadap zat di dalam air condensate-reboiler tetapi cara kerjanya
berdasarkan pada periksaan konduktivitas Yang ingin diketahui dengan instrumen
ini antara lain ialah kandungan zat padat yang terlarut atau karbon dioksida dalam
contoh air murni misalkan steam condensate
Prinsip kerjanya adalah mengukur konduktansi contoh air tersebut Air yang
betul-betul murni mempunyai konduktansi yang berbeda dengan air yang dilarut
zat lain Dengan menghitung perbedaan konduktansi yang terdapat konsentrasi
zat yang terlarut dapat disimpulkan
Instrumen ini dilengkapi dengan tiga sel konduktivitas Hasil pengukuran
konduktansi pada
- Cell pertama digabungkan dengan hasil pengukuan pH dan temperatur dari
air yang masuk (influent) Dengan membandingkan hasil pengukuran tersebut
dengan tabel acuan kandungan CO2 dan NH3 dalam air dapat diketahui
- Cell kedua digunakan untuk pengukuran yang serupa dan hasilnya
dibandingkan dengan hasil dari sel pertama untuk mengetahui apakah resin dalam
sel sudah aus
- Pembacaan dari Cell ketiga dimaksud untuk mengetahui kandungan khlorida
atau jumlah anion (ion negatif) didalam contoh Caranya adalah dengan bantuan
tabel 833 dan tabel 834
Tabel 833 Konduktansi air murni pada titik didik air pada tekanan atmosfir untuk
beberapa ketinggian dari muka laut
ketinggian
(meter)
Tekanan
atmosfir
(mm Hg)
Titik
didih
air
(0C)
Temp
electroda (0C)
Konduktan
si Air
(S)
0 760 100 987 077
153 754 998 985 077
14
305 741 993 98 076
915 689 973 96 073
1525 639 953 94 069
2135 593 932 919 065
3050 529 902 889 06
4575 434 85 837 053
6100 353 80 787 046
Dalam tabel 833 yang diambil dari menual instrumen telah dugunakan satuan
(S) untuk konduktansi yaitu micro-siemenscm yang sama dengan
micro-ohmcm Perhatikan juga bahwa temperatur electroda melalui 13 0C
dibawah titik didih air Sebenarnya ini merupakan harga tipikal yang (banyak
dicapai tetapi tidak selalu) karena kehilangan panas antara air dan electroda
dipengaruhi pula oleh antara lain temperatur udara sekeliling yang dapat berubah-
ubah
Contoh pemakaian tabel 833 dan 834 ialah sebagai berikut Misalnya pada sel
konduktivitas ketiga yang diukur ialah temperatur 96 0C dan conduktansi 0795
(S) Menurut tabel 833 temperatur air sama dengan 963 0C dan konduktansi
seharusnya 0725 (S) Berarti 007 (S) yang disebabkan oleh adanya ion
khorida Berdasarkan Tabel 834 kenaikan sebesar ini disebabkan oleh 7 PPB ion
kkhlorida Jadi konsentrasi ion kkhlorida dalam air ialah 7 PPB
Sebagai contoh yang kedua seandainya terdapat hasil pengukuran temperatur
985 0C dan konduktansi 096 (S) pada sel konduktivitas ketiga Berdasarkan
Tabel 833 konduktansi seharusnya ialah 077 (S) maka menurut tabel 934
dalam air terdapat 17 PPB ion khlorida
Tabel 934 PBB ialah singkatan dari part per bellion yang konsentrasi
dinyatakan dalam bagian per satu milyar (satu milyard ialah seribu juta)
15
Kenaikan
Konduktansi
(S)
Kosentrasi
Ion
Klorida
(PPB)
Kenaikan
Konduktansi
(S)
Kosentrasi
Ion
Klorida
(PPB)
0 0 012 12
001 1 013 13
002 2 014 14
003 3 015 15
004 4 016 16
005 5 017 17
006 6 018 18
007 7 019 19
008 8 02 20
009 9 021 21
01 10 022 22
011 11 023 23
j Impedansi
Prinsip Sel melewati apenture sehingga aliran sel menyebabkan perubahan
hambatan elektrik yang akan dihubungkan sebagai voltage pulpes Ukuran
pulpes yang dikeluarkan cell propotional sengan volume cell
Contoh Alat Sysmex KX-21
Cara Kerja
1 Ketik sampel ID
2 Homogenisasi sampel ke probe
3 Tekan tombolst art
4 KX-21 bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan
5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer
k Elektroforesa dan Densitometri
16
Elektroforesa
Prinsip Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada
suatu medan listrik Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik
tergantung pada muatan bentuk dan ukuran
Contoh Alat PCR Convensional
Cara Kerja
Densitometri
Prinsip Densitometri merupakan metode analisis instrumental yang didasarkan
pada interaksi radiasi elektromagnetik dengan analit yang merupakan bercak pada
Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Densitometri dimaksudkan untuk analisis
kuantitatif analit dengan kadar kecil yang sebelumnya dilakukan pemisahan
dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT)
Contoh Alat Densitometer
Cara Kerja Bercak dari Kromatografi Lapis Tipis diperiksa dengan
densitometer
17
l Isoelektrik focus
Prinsip Dalam gradien pH komponen-komponen sampel bermigrasi ke arah
anoda atau katoda ke nilai pH di mana biaya bersih adalah nol poin isoelektrik
mereka (PI)
Contoh Alat Alat Elektroforesis Protein
Cara Kerja
1 SIAPKAN gel
1 Untuk merumuskan solusi gel larutkan 4g urea dalam 3 ml H 2 O
+ 1ml ProtoGel Hangat untuk 37 deg C jika diperlukan De-gas
untuk 10 menit di bawah aspirasi
2 Tambahkan 150μl NP-40 deterjen dan ampholytes 04ml
campuran dan menyaring melalui filter 022m
3 Tambahkan 30μl 10 Amonium persulfat dan 3μl dari TEMED
Aduk rata dan tempat solusi dalam jarum suntik 10 ml dengan
jarum 22ga asalkan tabung gel
Masukkan jarum ke dalam tabung gel sampai mencapai bagian
bawah dan mengisi tabung menarik jarum dengan meningkatnya
kadar cairan Gunakan jarum untuk mengusir semua gelembung
Biarkan gel untuk polimerisasi selama minimal 2 jam
2 SIAPKAN SAMPEL
1 Untuk setiap gram jaringan tambahkan 15ml buffer sampel
9M Urea
4 NP-40
2 Ampholytes (pH 9-11)
2 Mercaptoethanol
pHgt 9 dengan NaOH
2 Menghomogenkan jika perlu Inkubasi pada suhu kamar selama 10
menit kemudian centrifuge selama 1 jam pada 100000 g Hapus
supernatan tanpa mengganggu pelet yang berisi bahan-bahan
cenderung menyumbat gel IEF
18
3 RUNNING
1 Isi tangki bawah dengan asam fosfat 01 Tempatkan gel dalam
aparatus dan mengisi tangki atas dengan NaOH 20mm Gunakan
alat suntik untuk mengusir semua gelembung dari dalam tabung
gel Setiap gelembung dalam tabung akan mendistorsi medan
listrik dan mencegah gel dari benar-benar fokus selama
menjalankan
2 Sampel disiapkan seperti di atas dapat dimuat oleh lapisan ke
bagian atas gel Jalankan pada 500-700V (tergantung pada
peralatan yang digunakan) untuk 16-24 jam Pada akhir
menjalankan menandai akhir atas gel masing-masing dengan
sejumlah kecil biru bromophenol
4 POST elektroforesis
Gel IEF mungkin coomassie ternoda tetapi yang paling sering mereka
dimuat ke HALAMAN SDS gel untuk analisis dimensi kedua
Mengekstrusi gel dengan menerapkan tekanan pada salah satu ujung
tabung dengan pipet atau jarum suntik sambil memegang ujung lain
melalui botol atau nampan Extruded gel dapat dibekukan pada -70 deg C
untuk analisa di kemudian hari
5 LOADING AN IEF GEL PADA Sebuah SLAB DIMENSI KEDUA
1 Tempatkan gel IEF dalam larutan 20 gliserol 4 SDS dan
250mm Tris -HCl pH 68 dengan 1 mercaptoethanol
ditambahkan hanya sebelum digunakan Menetaskan gel dalam
larutan selama 5-10 menit
2 Larutkan 01g agarosa dalam 20ml dari Tris-glisin-SDS penyangga
Panaskan sampai agarosa meleleh
Overlay gel dimensi kedua dengan 1-2 mm agarosa tempat gel dimensi pertama
atas agarosa berhati-hati tidak untuk menjebak setiap gelembung udara Overlay
gel dengan yang lain 1-2mm dari agarosa solusi dan menjalankan gel dimensi
kedua
19
m Kromatografi
Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu
Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam
dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan
melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase
diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan
bergerak lebih cepat
Contoh alat Kromatografi gas
Cara kerja
Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa
diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi
suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau
larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro
Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi
Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari
penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi
(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada
kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah
puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara
kwantitatif
n Spektrofotometri masa
Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian
memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge
ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil
senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa
(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi
Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M
memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau
parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang
membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena
20
M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron
yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya
(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)
Cara Kerja
Gambar cara kerja spektrofotometer masa
Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi
tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi
(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian
dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet
melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan
mengalami pembelokan yang bergantung pada
1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial
listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil
pembelokan
2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan
3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil
pembelokan
4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan
Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom
tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan
listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak
bermuatan (netral) tidak dibelokkan
Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa
21
1 Tahap pertama Ionisasi
Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut
supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya
membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak
pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu
bekerja hanya dengan ion positif
2 Tahap kedua Percepatan
Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang
sama
3 Tahap ketiga Pembelokan
Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan
yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan
semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan
positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf
pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan
semakin besar
4 Tahap keempat Pendeteksian
Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara
elektrik7
Diagram alat spektrometer massa
7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom
22
o ldquoScintilation Counterrdquo
Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)
dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di
antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa
organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair
Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari
antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier
dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel
bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel
dan pengukuran energi radiasi insiden8
Ilustrasi Cara Kerja
Gambar Scintilation Counter
Gambar Scintilation Counter
8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9
23
p Elektroforesa kafiler
Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal
tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-
partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)
Contoh alat Elektroforesa kafiler
Cara kerja
Proses Elektroforesis Kapiler
Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah
1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya
dari luar)
2 Dua buah elektroda
3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)
4 Detector (sinar UV)
5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya
24
Gambar Alat elektroforesis kapiler
Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan
untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang
mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic
mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)
vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)
Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah
Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan
jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara
kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler
tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang
pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang
25
ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan
adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk
menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees
panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa
tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat
q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir
Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak
jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti
seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan
alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa
tidak bersifat magnet
Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)
ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet
luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan
terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan
keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah
dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya
tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan
E = γhH2π(134)
H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ
tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk
proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)
Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan
perbedaan energi E yakni
E = hν (135)
inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi
(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi
(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)
26
II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum
a Bahan kimia
Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk
memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti
1 Perencanaan analisis
Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua
hal berikut ini
- Informasi analisis apa yang diperlukan
Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil
analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis
- Metode analisis yang harus digunakan
Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian
tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih
metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu
2 Pengambilan sampel (sampling)
Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara
representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara
keseluruhan tidak homogen
3 Persiapan sampel untuk analisis
4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan
sampel
Pengeringan sampel
Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel
dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel
Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash
110oC sampai mencapai berat konstan
Penimbangan atau pengukuran volume sampel
Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara
kuntitatif berat atau volume sampel
Pelarutan sampel
27
Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan
sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan
menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam
campuran) serta peleburan
5 Pemisahan senyawa pengganggu
Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau
senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif
karena adanya unsur atau senyawa pengganggu
Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel
yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan
unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah
ekstraksi pelarut dan kromatografi
6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui
Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar
unsursenyawa
7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis
Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan
perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk
memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume
sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran
Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan
ketelitiannya
Metode Dalam Analisis Kimia
Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional
maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut
Gravimetri
Titrasi (volumetri)
meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi
reduksi
Ekstraksi
Kromatogarfi
28
Elektro analisiskimia
meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri
Spektrofotometri
meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra
merah (IR) serapan atom
b Air
Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang
paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya
Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen
dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion
dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion
tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk
larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa
polar
Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya
akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air
ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal
sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan
minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang
Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen
nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya
tarik dan tolak antara air dan gas
Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan
melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam
kehidupan sehari-hari
Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air
dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita
karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair
Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup
rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius
hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal
29
Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel
bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat
melayang diatas permukaan air
Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel
seperti pada selulosa
Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan
adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu
kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa
dipakai untuk minum mandi dll
Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada
senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa
yang dapat menggantikan kedudukan air
c Penimbangan
Pengontrolan Timbangan
Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang
atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan
berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum
pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan
sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)
Penanganan Timbangan
Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-
waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika
menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur
temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda
hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan
Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo
harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi
Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga
timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus
melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan
ruang kerja
30
Membersihkan Timbangan
Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali
selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan
menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan
secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)
timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan
menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan
etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah
dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan
d Alat-alat gelas dan plastic
Permasalahan Alat-alat gelas
Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi
Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim
Permasalahan Alat-alat plastic
Tidak tahan panas dalam suhu tinggi
Susah dicuci
Sekali pakai disposible
Tidak Inert
e Alat-alat volumetric
Harus dikalibrasi secara berkala
Mudah pecah dari bahan gelas
Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam
pengukuran kwantitatif
f Termometer
Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital
Kesalahan Termometer Digital
31
Ketidakpastian Termometer Digital
Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari
besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian
yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian
Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal
Faktor - Faktor Ketidakpastian
Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu
perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam
pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan
Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah
yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)
yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan
sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan
perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya
Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis
besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak
Ketidakpastian bersistem
Kesalahan kalibrasi
Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat
itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran
Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum
penunjuk alat ukur
Kesalahan komponen alat
Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering
dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat
yang bergerak
Paralaks
Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak
Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh
32
Frekuensi tegangan listrik
Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki
Landasan yang bergetar
Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur
Keterbatasan dari pengamat sendiri
Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam
menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua
golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan
yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan
Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang
menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi
merupakan kesalahan jenis ini
g Waterbath
Permasalahan
Pembersihan dan Perawatan
Thermostat
Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan
Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-
sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium
sesuai dengan petunjuk pabrik
Media pemanas dan Alat
Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya
kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi
dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih
(sabun deterjen yang biasa digunakan)
Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan
pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)
33
Uji Operasional
Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer
water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau
seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan
termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus
didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi
tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak
perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini
Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)
Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC
yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi
(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat
Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada
buku alat
Dokumentasi
Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam
bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang
terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse
but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi
Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian
dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan
deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat
h Pemanas Inkubator dan oven
pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama
di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan
reaksi dengan adanya pemanasan
Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya
cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah
terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan
Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang
dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah
34
pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam
besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita
bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu
Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur
Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk
mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan
i Mixer pengaduk
stirrer + heater
berbagai macam pengaduk magnet
Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu
dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah
alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan
dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika
listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil
35
ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang
asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk
menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk
(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan
ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert
pengaduk ultrasonic + heater
Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air
atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti
gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga
berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)
j Pelarut
Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari
suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan
komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut
zat yang dilarutkan dan zat padat
Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang
akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula
sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil
yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya
tidak tepat
36
Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam
bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk
kontak dengan komponen yang dilarutkan9
Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh
Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang
diinginkan
Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan
melarutkan ekstrak yang besar
Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair
pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi
Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang
besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi
Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara
kimia pada komponen bahan ekstraksi
Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat
karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan
distilasi dan rektifikasi
Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah
besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila
bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil
secara kimia dan fisik10
9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011
10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)
- Terminologi Redoks
- Sel Elektrokimia
- Elektroda
-
9
1 Dari gambar dibawah ini terdapat 3 bagian yaitu Sample Prisma dan
Papan Skala Refractive index prisma jauh lebih besar dibandingkan
dengan sample
2 Jika sample merupakan larutan dengan konsentrasi rendah maka sudut
refraksi akan lebar dikarenakan perbedaan refraksi dari prisma dan sample
besar Maka pada papan skala sinar ldquoardquo akan jatuh pada skala rendah
3 Jika sample merupakan larutan pekat konsentrasi tinggi maka sudut
refraksi akan kecil karena perbedaan refraksi prisma dan sample kecil
Pada gambar terlihar sinar ldquobrdquo jatuh pada skala besar
Dari penjelasan di atas jelas bahwa konsentrasi larutan akan berpengaruh secara
proporsional terhadap sudut refraksi Pada prakteknya Refractometer akan ditera
pada skala sesuai dengan penggunaannya Sebagai contoh Refractometer yang
dipakai untuk mengukur konsentrasi larutan gula akan ditera pada skala gula
Begitu juga dengan refractometer untuk larutan garam protein dll
Konsentrasi bahan terlarut sering dinyatakan dalam satuan Brix() yaitu
merupakan pronsentasi dari bahan terlarut dalam sample (larutan air) Kadar
bahan terlarut merupakan total dari semua bahan dalam air termasuk gula garam
protein asam dsb Pada dasarnya Brix() dinyatakan sebagai jumlah gram dari
cane sugar yang terdapat dalam larutan 100g cane sugar Jadi pada saat mengukur
larutan gula Brix() harus benar-benar tepat sesuai dengan konsentrasinya
f Osmometri
Osmometri adalah salah satu metode penentuan bobot molekul rata ndash rata jumlah
dengan prinsip osmosis Caranya pelarut akan dipisahkan dari larutan polimer
dengan menggunakan suatu penghalang sehingga hanya pelarut saja yang dapat
10
lewat sedangkan zat terlarut tertahan didalam penghalang yang dilengkapi dengan
membran semipermiabel
Untuk mendapatkan nilai bobot molekul rata - rata jumlah (Mn ) dilakukan
dengan menggunakan metode grafik yakni memplotkan 1049094C (tekanan osmotik
reduksi) ndash vs ndash konsentrasi Kelemahan metode osmometri ialah ada beberapa
spesi polimer yang tidak ikut terukur yakni spesi yang memiliki berat molekul
yang rendah
g Flowsitometri
Prinsip
- Sejumlah sel disuspensikan ke dalam suatu cairan konduktif
- Sel2 tersebut diatur sedemikian rupa (diberikan tekanan hydrodynamic
focussing) sehingga dapat melewati suatu lorong (apparatus) satu demi satu
- Ketika sel sampai di suatu titik di lorong tsb sel akan ditembak dengan sinar
laser (Light amplification by stimulating emmision of radiation)
- Lalu hasil temakan tadi akan dibaca oleh dua macam detector
Contoh Alat Cell Dyne
Cara Kerja
1 Ketik sampel ID
2 Homogenisasi sampel ke probe
3 Tekan tombolst art
4 Cell Dyne bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan
5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer
h Elektrokimia
Prinsip Proses elektrokimia melibatkan reaksi redoks dimana sebuah elektron
berpindah dari dan ke satu molekul atau ion dan mengubah tingkat oksidasinya
Reaksi semacam ini dapat berlangsung dengan adanya potensial (voltase) luar
atau denganpelepasan energi kimia
Cara Kerja
11
Terminologi Redoks
Bagi reaksi menjadi dua buah setengah reaksi masing-masing yang
mengalami oksidasi dan reduksi Seimbangkan atom dan muatan pada masing-
masing reaksi Mula-mula atom selain O dan H kemudian O lalu terakhir H
Muatan diseimbangkan dengan menambah elektron (e) disebelah kiri
untuk setengah reaksi reduksi dan disebelah kanan untuk setengah reaksi oksidasi
Kalikan masing2 setengah reaksi dengan bilangan bulat untuk menyeimbangkan
jumlah e yang diperoleh reduksi sama dengan elektron yang dilepas oksidasi
Jumlahkan kedua buah setengah reaksi tersebut
Periksa apakah atom dan muatan sudah seimbang
Sel Elektrokimia
Sel Volta (sel galvani) memanfaatkan reaksi spontan (∆G lt 0) untuk
membangkitkan energi listrik selisih energi reaktan (tinggi) dengan produk
(rendah) diubah menjadi energi listrik Sistem reaksi melakukan kerja terhadap
lingkungan Sel Elektrolisa memanfaatkan energi listrik untuk menjalankan reaksi
Zn --gt Zn2+ + 2e-
Cu2+ + 2e- --gt Cu
Zn
Zn2+ ions
Cu
Cu2+ ions
wire
saltbridge
electrons
Zn
Zn2+ ions
Cu
Cu2+ ions
wire
saltbridge
electrons
12
non spontan (∆G gt 0) lingkungan melakukan kerja terhadap sistem Kedua tipe sel
menggunakan elektroda yaitu zat yang menghantarkan listrik antara sel dan
lingkungan dan dicelupkan dalam elektrolit (campuran ion) yang terlibat dalam
reaksi atau yang membawa muatan
Elektroda
Elektroda terbagi menjadi dua jenis yaitu anoda dan katoda Setengah
reaksi oksidasi terjadi di anoda Elektron diberikan oleh senyawa teroksidasi (zat
pereduksi) dan meninggalkan sel melalui anoda Setengah reaksi reduksi terjadi di
katoda Elektron diambil oleh senyawa tereduksi (zat pengoksidasi) dan masuk sel
melalui katoda
Sel Galvani
Pada elektrolisis energi listrik diubah menjadi energi kimia Pada sel
galvani terjadi sebaliknya yaitu energi kimia diubah menjadi energi listrik Sel
Galvani disebut juga sel kimia
Sel Galvani dipakai sebagai sumber listrik untuk penerangan pemanasan
menjalankan motor dan sebagainya Sel Galvani atau sel kimia dapat dibedakan
menjadi sel kimia dengan transference dan sel kimia tanpa transference6
i Konduktansi
Prinsip Konduktansi adalah ukuran kemampuan suatu bahan untuk
menghantarkan arus listrik Jika dua plat yang diletakkan dalam suatu larutan
diberi beda potensial listrik (normalnya berbentuk sinusioda) maka pada plat
tersebut akan mengalir arus listrik Konduktansi suatu larutan akan sebanding
dengan konsentrasi ion-ion dalam larutan tersebut
Contoh alat BECKMAN CONDENSATE ndashREBOILER ANALYZER
Cara kerja
6 Ensiklopedi Indonesia 1992 Penerbit PT Ichtiar Baru Van Hoeve Jakarta PT Intermasa Jakarta
13
Instrumen Beckman tipe CH16-RB ini sebenarnya dimaksudkan untuk melakukan
analisis terhadap zat di dalam air condensate-reboiler tetapi cara kerjanya
berdasarkan pada periksaan konduktivitas Yang ingin diketahui dengan instrumen
ini antara lain ialah kandungan zat padat yang terlarut atau karbon dioksida dalam
contoh air murni misalkan steam condensate
Prinsip kerjanya adalah mengukur konduktansi contoh air tersebut Air yang
betul-betul murni mempunyai konduktansi yang berbeda dengan air yang dilarut
zat lain Dengan menghitung perbedaan konduktansi yang terdapat konsentrasi
zat yang terlarut dapat disimpulkan
Instrumen ini dilengkapi dengan tiga sel konduktivitas Hasil pengukuran
konduktansi pada
- Cell pertama digabungkan dengan hasil pengukuan pH dan temperatur dari
air yang masuk (influent) Dengan membandingkan hasil pengukuran tersebut
dengan tabel acuan kandungan CO2 dan NH3 dalam air dapat diketahui
- Cell kedua digunakan untuk pengukuran yang serupa dan hasilnya
dibandingkan dengan hasil dari sel pertama untuk mengetahui apakah resin dalam
sel sudah aus
- Pembacaan dari Cell ketiga dimaksud untuk mengetahui kandungan khlorida
atau jumlah anion (ion negatif) didalam contoh Caranya adalah dengan bantuan
tabel 833 dan tabel 834
Tabel 833 Konduktansi air murni pada titik didik air pada tekanan atmosfir untuk
beberapa ketinggian dari muka laut
ketinggian
(meter)
Tekanan
atmosfir
(mm Hg)
Titik
didih
air
(0C)
Temp
electroda (0C)
Konduktan
si Air
(S)
0 760 100 987 077
153 754 998 985 077
14
305 741 993 98 076
915 689 973 96 073
1525 639 953 94 069
2135 593 932 919 065
3050 529 902 889 06
4575 434 85 837 053
6100 353 80 787 046
Dalam tabel 833 yang diambil dari menual instrumen telah dugunakan satuan
(S) untuk konduktansi yaitu micro-siemenscm yang sama dengan
micro-ohmcm Perhatikan juga bahwa temperatur electroda melalui 13 0C
dibawah titik didih air Sebenarnya ini merupakan harga tipikal yang (banyak
dicapai tetapi tidak selalu) karena kehilangan panas antara air dan electroda
dipengaruhi pula oleh antara lain temperatur udara sekeliling yang dapat berubah-
ubah
Contoh pemakaian tabel 833 dan 834 ialah sebagai berikut Misalnya pada sel
konduktivitas ketiga yang diukur ialah temperatur 96 0C dan conduktansi 0795
(S) Menurut tabel 833 temperatur air sama dengan 963 0C dan konduktansi
seharusnya 0725 (S) Berarti 007 (S) yang disebabkan oleh adanya ion
khorida Berdasarkan Tabel 834 kenaikan sebesar ini disebabkan oleh 7 PPB ion
kkhlorida Jadi konsentrasi ion kkhlorida dalam air ialah 7 PPB
Sebagai contoh yang kedua seandainya terdapat hasil pengukuran temperatur
985 0C dan konduktansi 096 (S) pada sel konduktivitas ketiga Berdasarkan
Tabel 833 konduktansi seharusnya ialah 077 (S) maka menurut tabel 934
dalam air terdapat 17 PPB ion khlorida
Tabel 934 PBB ialah singkatan dari part per bellion yang konsentrasi
dinyatakan dalam bagian per satu milyar (satu milyard ialah seribu juta)
15
Kenaikan
Konduktansi
(S)
Kosentrasi
Ion
Klorida
(PPB)
Kenaikan
Konduktansi
(S)
Kosentrasi
Ion
Klorida
(PPB)
0 0 012 12
001 1 013 13
002 2 014 14
003 3 015 15
004 4 016 16
005 5 017 17
006 6 018 18
007 7 019 19
008 8 02 20
009 9 021 21
01 10 022 22
011 11 023 23
j Impedansi
Prinsip Sel melewati apenture sehingga aliran sel menyebabkan perubahan
hambatan elektrik yang akan dihubungkan sebagai voltage pulpes Ukuran
pulpes yang dikeluarkan cell propotional sengan volume cell
Contoh Alat Sysmex KX-21
Cara Kerja
1 Ketik sampel ID
2 Homogenisasi sampel ke probe
3 Tekan tombolst art
4 KX-21 bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan
5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer
k Elektroforesa dan Densitometri
16
Elektroforesa
Prinsip Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada
suatu medan listrik Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik
tergantung pada muatan bentuk dan ukuran
Contoh Alat PCR Convensional
Cara Kerja
Densitometri
Prinsip Densitometri merupakan metode analisis instrumental yang didasarkan
pada interaksi radiasi elektromagnetik dengan analit yang merupakan bercak pada
Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Densitometri dimaksudkan untuk analisis
kuantitatif analit dengan kadar kecil yang sebelumnya dilakukan pemisahan
dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT)
Contoh Alat Densitometer
Cara Kerja Bercak dari Kromatografi Lapis Tipis diperiksa dengan
densitometer
17
l Isoelektrik focus
Prinsip Dalam gradien pH komponen-komponen sampel bermigrasi ke arah
anoda atau katoda ke nilai pH di mana biaya bersih adalah nol poin isoelektrik
mereka (PI)
Contoh Alat Alat Elektroforesis Protein
Cara Kerja
1 SIAPKAN gel
1 Untuk merumuskan solusi gel larutkan 4g urea dalam 3 ml H 2 O
+ 1ml ProtoGel Hangat untuk 37 deg C jika diperlukan De-gas
untuk 10 menit di bawah aspirasi
2 Tambahkan 150μl NP-40 deterjen dan ampholytes 04ml
campuran dan menyaring melalui filter 022m
3 Tambahkan 30μl 10 Amonium persulfat dan 3μl dari TEMED
Aduk rata dan tempat solusi dalam jarum suntik 10 ml dengan
jarum 22ga asalkan tabung gel
Masukkan jarum ke dalam tabung gel sampai mencapai bagian
bawah dan mengisi tabung menarik jarum dengan meningkatnya
kadar cairan Gunakan jarum untuk mengusir semua gelembung
Biarkan gel untuk polimerisasi selama minimal 2 jam
2 SIAPKAN SAMPEL
1 Untuk setiap gram jaringan tambahkan 15ml buffer sampel
9M Urea
4 NP-40
2 Ampholytes (pH 9-11)
2 Mercaptoethanol
pHgt 9 dengan NaOH
2 Menghomogenkan jika perlu Inkubasi pada suhu kamar selama 10
menit kemudian centrifuge selama 1 jam pada 100000 g Hapus
supernatan tanpa mengganggu pelet yang berisi bahan-bahan
cenderung menyumbat gel IEF
18
3 RUNNING
1 Isi tangki bawah dengan asam fosfat 01 Tempatkan gel dalam
aparatus dan mengisi tangki atas dengan NaOH 20mm Gunakan
alat suntik untuk mengusir semua gelembung dari dalam tabung
gel Setiap gelembung dalam tabung akan mendistorsi medan
listrik dan mencegah gel dari benar-benar fokus selama
menjalankan
2 Sampel disiapkan seperti di atas dapat dimuat oleh lapisan ke
bagian atas gel Jalankan pada 500-700V (tergantung pada
peralatan yang digunakan) untuk 16-24 jam Pada akhir
menjalankan menandai akhir atas gel masing-masing dengan
sejumlah kecil biru bromophenol
4 POST elektroforesis
Gel IEF mungkin coomassie ternoda tetapi yang paling sering mereka
dimuat ke HALAMAN SDS gel untuk analisis dimensi kedua
Mengekstrusi gel dengan menerapkan tekanan pada salah satu ujung
tabung dengan pipet atau jarum suntik sambil memegang ujung lain
melalui botol atau nampan Extruded gel dapat dibekukan pada -70 deg C
untuk analisa di kemudian hari
5 LOADING AN IEF GEL PADA Sebuah SLAB DIMENSI KEDUA
1 Tempatkan gel IEF dalam larutan 20 gliserol 4 SDS dan
250mm Tris -HCl pH 68 dengan 1 mercaptoethanol
ditambahkan hanya sebelum digunakan Menetaskan gel dalam
larutan selama 5-10 menit
2 Larutkan 01g agarosa dalam 20ml dari Tris-glisin-SDS penyangga
Panaskan sampai agarosa meleleh
Overlay gel dimensi kedua dengan 1-2 mm agarosa tempat gel dimensi pertama
atas agarosa berhati-hati tidak untuk menjebak setiap gelembung udara Overlay
gel dengan yang lain 1-2mm dari agarosa solusi dan menjalankan gel dimensi
kedua
19
m Kromatografi
Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu
Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam
dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan
melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase
diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan
bergerak lebih cepat
Contoh alat Kromatografi gas
Cara kerja
Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa
diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi
suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau
larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro
Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi
Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari
penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi
(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada
kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah
puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara
kwantitatif
n Spektrofotometri masa
Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian
memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge
ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil
senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa
(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi
Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M
memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau
parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang
membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena
20
M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron
yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya
(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)
Cara Kerja
Gambar cara kerja spektrofotometer masa
Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi
tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi
(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian
dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet
melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan
mengalami pembelokan yang bergantung pada
1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial
listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil
pembelokan
2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan
3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil
pembelokan
4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan
Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom
tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan
listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak
bermuatan (netral) tidak dibelokkan
Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa
21
1 Tahap pertama Ionisasi
Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut
supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya
membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak
pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu
bekerja hanya dengan ion positif
2 Tahap kedua Percepatan
Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang
sama
3 Tahap ketiga Pembelokan
Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan
yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan
semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan
positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf
pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan
semakin besar
4 Tahap keempat Pendeteksian
Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara
elektrik7
Diagram alat spektrometer massa
7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom
22
o ldquoScintilation Counterrdquo
Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)
dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di
antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa
organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair
Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari
antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier
dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel
bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel
dan pengukuran energi radiasi insiden8
Ilustrasi Cara Kerja
Gambar Scintilation Counter
Gambar Scintilation Counter
8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9
23
p Elektroforesa kafiler
Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal
tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-
partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)
Contoh alat Elektroforesa kafiler
Cara kerja
Proses Elektroforesis Kapiler
Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah
1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya
dari luar)
2 Dua buah elektroda
3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)
4 Detector (sinar UV)
5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya
24
Gambar Alat elektroforesis kapiler
Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan
untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang
mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic
mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)
vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)
Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah
Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan
jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara
kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler
tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang
pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang
25
ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan
adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk
menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees
panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa
tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat
q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir
Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak
jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti
seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan
alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa
tidak bersifat magnet
Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)
ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet
luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan
terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan
keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah
dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya
tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan
E = γhH2π(134)
H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ
tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk
proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)
Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan
perbedaan energi E yakni
E = hν (135)
inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi
(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi
(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)
26
II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum
a Bahan kimia
Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk
memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti
1 Perencanaan analisis
Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua
hal berikut ini
- Informasi analisis apa yang diperlukan
Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil
analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis
- Metode analisis yang harus digunakan
Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian
tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih
metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu
2 Pengambilan sampel (sampling)
Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara
representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara
keseluruhan tidak homogen
3 Persiapan sampel untuk analisis
4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan
sampel
Pengeringan sampel
Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel
dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel
Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash
110oC sampai mencapai berat konstan
Penimbangan atau pengukuran volume sampel
Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara
kuntitatif berat atau volume sampel
Pelarutan sampel
27
Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan
sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan
menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam
campuran) serta peleburan
5 Pemisahan senyawa pengganggu
Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau
senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif
karena adanya unsur atau senyawa pengganggu
Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel
yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan
unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah
ekstraksi pelarut dan kromatografi
6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui
Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar
unsursenyawa
7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis
Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan
perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk
memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume
sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran
Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan
ketelitiannya
Metode Dalam Analisis Kimia
Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional
maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut
Gravimetri
Titrasi (volumetri)
meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi
reduksi
Ekstraksi
Kromatogarfi
28
Elektro analisiskimia
meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri
Spektrofotometri
meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra
merah (IR) serapan atom
b Air
Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang
paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya
Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen
dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion
dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion
tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk
larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa
polar
Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya
akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air
ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal
sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan
minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang
Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen
nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya
tarik dan tolak antara air dan gas
Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan
melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam
kehidupan sehari-hari
Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air
dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita
karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair
Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup
rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius
hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal
29
Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel
bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat
melayang diatas permukaan air
Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel
seperti pada selulosa
Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan
adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu
kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa
dipakai untuk minum mandi dll
Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada
senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa
yang dapat menggantikan kedudukan air
c Penimbangan
Pengontrolan Timbangan
Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang
atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan
berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum
pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan
sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)
Penanganan Timbangan
Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-
waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika
menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur
temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda
hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan
Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo
harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi
Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga
timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus
melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan
ruang kerja
30
Membersihkan Timbangan
Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali
selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan
menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan
secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)
timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan
menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan
etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah
dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan
d Alat-alat gelas dan plastic
Permasalahan Alat-alat gelas
Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi
Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim
Permasalahan Alat-alat plastic
Tidak tahan panas dalam suhu tinggi
Susah dicuci
Sekali pakai disposible
Tidak Inert
e Alat-alat volumetric
Harus dikalibrasi secara berkala
Mudah pecah dari bahan gelas
Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam
pengukuran kwantitatif
f Termometer
Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital
Kesalahan Termometer Digital
31
Ketidakpastian Termometer Digital
Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari
besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian
yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian
Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal
Faktor - Faktor Ketidakpastian
Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu
perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam
pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan
Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah
yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)
yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan
sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan
perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya
Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis
besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak
Ketidakpastian bersistem
Kesalahan kalibrasi
Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat
itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran
Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum
penunjuk alat ukur
Kesalahan komponen alat
Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering
dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat
yang bergerak
Paralaks
Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak
Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh
32
Frekuensi tegangan listrik
Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki
Landasan yang bergetar
Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur
Keterbatasan dari pengamat sendiri
Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam
menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua
golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan
yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan
Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang
menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi
merupakan kesalahan jenis ini
g Waterbath
Permasalahan
Pembersihan dan Perawatan
Thermostat
Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan
Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-
sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium
sesuai dengan petunjuk pabrik
Media pemanas dan Alat
Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya
kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi
dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih
(sabun deterjen yang biasa digunakan)
Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan
pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)
33
Uji Operasional
Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer
water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau
seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan
termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus
didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi
tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak
perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini
Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)
Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC
yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi
(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat
Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada
buku alat
Dokumentasi
Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam
bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang
terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse
but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi
Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian
dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan
deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat
h Pemanas Inkubator dan oven
pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama
di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan
reaksi dengan adanya pemanasan
Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya
cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah
terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan
Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang
dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah
34
pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam
besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita
bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu
Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur
Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk
mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan
i Mixer pengaduk
stirrer + heater
berbagai macam pengaduk magnet
Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu
dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah
alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan
dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika
listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil
35
ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang
asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk
menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk
(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan
ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert
pengaduk ultrasonic + heater
Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air
atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti
gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga
berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)
j Pelarut
Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari
suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan
komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut
zat yang dilarutkan dan zat padat
Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang
akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula
sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil
yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya
tidak tepat
36
Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam
bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk
kontak dengan komponen yang dilarutkan9
Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh
Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang
diinginkan
Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan
melarutkan ekstrak yang besar
Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair
pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi
Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang
besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi
Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara
kimia pada komponen bahan ekstraksi
Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat
karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan
distilasi dan rektifikasi
Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah
besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila
bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil
secara kimia dan fisik10
9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011
10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)
- Terminologi Redoks
- Sel Elektrokimia
- Elektroda
-
10
lewat sedangkan zat terlarut tertahan didalam penghalang yang dilengkapi dengan
membran semipermiabel
Untuk mendapatkan nilai bobot molekul rata - rata jumlah (Mn ) dilakukan
dengan menggunakan metode grafik yakni memplotkan 1049094C (tekanan osmotik
reduksi) ndash vs ndash konsentrasi Kelemahan metode osmometri ialah ada beberapa
spesi polimer yang tidak ikut terukur yakni spesi yang memiliki berat molekul
yang rendah
g Flowsitometri
Prinsip
- Sejumlah sel disuspensikan ke dalam suatu cairan konduktif
- Sel2 tersebut diatur sedemikian rupa (diberikan tekanan hydrodynamic
focussing) sehingga dapat melewati suatu lorong (apparatus) satu demi satu
- Ketika sel sampai di suatu titik di lorong tsb sel akan ditembak dengan sinar
laser (Light amplification by stimulating emmision of radiation)
- Lalu hasil temakan tadi akan dibaca oleh dua macam detector
Contoh Alat Cell Dyne
Cara Kerja
1 Ketik sampel ID
2 Homogenisasi sampel ke probe
3 Tekan tombolst art
4 Cell Dyne bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan
5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer
h Elektrokimia
Prinsip Proses elektrokimia melibatkan reaksi redoks dimana sebuah elektron
berpindah dari dan ke satu molekul atau ion dan mengubah tingkat oksidasinya
Reaksi semacam ini dapat berlangsung dengan adanya potensial (voltase) luar
atau denganpelepasan energi kimia
Cara Kerja
11
Terminologi Redoks
Bagi reaksi menjadi dua buah setengah reaksi masing-masing yang
mengalami oksidasi dan reduksi Seimbangkan atom dan muatan pada masing-
masing reaksi Mula-mula atom selain O dan H kemudian O lalu terakhir H
Muatan diseimbangkan dengan menambah elektron (e) disebelah kiri
untuk setengah reaksi reduksi dan disebelah kanan untuk setengah reaksi oksidasi
Kalikan masing2 setengah reaksi dengan bilangan bulat untuk menyeimbangkan
jumlah e yang diperoleh reduksi sama dengan elektron yang dilepas oksidasi
Jumlahkan kedua buah setengah reaksi tersebut
Periksa apakah atom dan muatan sudah seimbang
Sel Elektrokimia
Sel Volta (sel galvani) memanfaatkan reaksi spontan (∆G lt 0) untuk
membangkitkan energi listrik selisih energi reaktan (tinggi) dengan produk
(rendah) diubah menjadi energi listrik Sistem reaksi melakukan kerja terhadap
lingkungan Sel Elektrolisa memanfaatkan energi listrik untuk menjalankan reaksi
Zn --gt Zn2+ + 2e-
Cu2+ + 2e- --gt Cu
Zn
Zn2+ ions
Cu
Cu2+ ions
wire
saltbridge
electrons
Zn
Zn2+ ions
Cu
Cu2+ ions
wire
saltbridge
electrons
12
non spontan (∆G gt 0) lingkungan melakukan kerja terhadap sistem Kedua tipe sel
menggunakan elektroda yaitu zat yang menghantarkan listrik antara sel dan
lingkungan dan dicelupkan dalam elektrolit (campuran ion) yang terlibat dalam
reaksi atau yang membawa muatan
Elektroda
Elektroda terbagi menjadi dua jenis yaitu anoda dan katoda Setengah
reaksi oksidasi terjadi di anoda Elektron diberikan oleh senyawa teroksidasi (zat
pereduksi) dan meninggalkan sel melalui anoda Setengah reaksi reduksi terjadi di
katoda Elektron diambil oleh senyawa tereduksi (zat pengoksidasi) dan masuk sel
melalui katoda
Sel Galvani
Pada elektrolisis energi listrik diubah menjadi energi kimia Pada sel
galvani terjadi sebaliknya yaitu energi kimia diubah menjadi energi listrik Sel
Galvani disebut juga sel kimia
Sel Galvani dipakai sebagai sumber listrik untuk penerangan pemanasan
menjalankan motor dan sebagainya Sel Galvani atau sel kimia dapat dibedakan
menjadi sel kimia dengan transference dan sel kimia tanpa transference6
i Konduktansi
Prinsip Konduktansi adalah ukuran kemampuan suatu bahan untuk
menghantarkan arus listrik Jika dua plat yang diletakkan dalam suatu larutan
diberi beda potensial listrik (normalnya berbentuk sinusioda) maka pada plat
tersebut akan mengalir arus listrik Konduktansi suatu larutan akan sebanding
dengan konsentrasi ion-ion dalam larutan tersebut
Contoh alat BECKMAN CONDENSATE ndashREBOILER ANALYZER
Cara kerja
6 Ensiklopedi Indonesia 1992 Penerbit PT Ichtiar Baru Van Hoeve Jakarta PT Intermasa Jakarta
13
Instrumen Beckman tipe CH16-RB ini sebenarnya dimaksudkan untuk melakukan
analisis terhadap zat di dalam air condensate-reboiler tetapi cara kerjanya
berdasarkan pada periksaan konduktivitas Yang ingin diketahui dengan instrumen
ini antara lain ialah kandungan zat padat yang terlarut atau karbon dioksida dalam
contoh air murni misalkan steam condensate
Prinsip kerjanya adalah mengukur konduktansi contoh air tersebut Air yang
betul-betul murni mempunyai konduktansi yang berbeda dengan air yang dilarut
zat lain Dengan menghitung perbedaan konduktansi yang terdapat konsentrasi
zat yang terlarut dapat disimpulkan
Instrumen ini dilengkapi dengan tiga sel konduktivitas Hasil pengukuran
konduktansi pada
- Cell pertama digabungkan dengan hasil pengukuan pH dan temperatur dari
air yang masuk (influent) Dengan membandingkan hasil pengukuran tersebut
dengan tabel acuan kandungan CO2 dan NH3 dalam air dapat diketahui
- Cell kedua digunakan untuk pengukuran yang serupa dan hasilnya
dibandingkan dengan hasil dari sel pertama untuk mengetahui apakah resin dalam
sel sudah aus
- Pembacaan dari Cell ketiga dimaksud untuk mengetahui kandungan khlorida
atau jumlah anion (ion negatif) didalam contoh Caranya adalah dengan bantuan
tabel 833 dan tabel 834
Tabel 833 Konduktansi air murni pada titik didik air pada tekanan atmosfir untuk
beberapa ketinggian dari muka laut
ketinggian
(meter)
Tekanan
atmosfir
(mm Hg)
Titik
didih
air
(0C)
Temp
electroda (0C)
Konduktan
si Air
(S)
0 760 100 987 077
153 754 998 985 077
14
305 741 993 98 076
915 689 973 96 073
1525 639 953 94 069
2135 593 932 919 065
3050 529 902 889 06
4575 434 85 837 053
6100 353 80 787 046
Dalam tabel 833 yang diambil dari menual instrumen telah dugunakan satuan
(S) untuk konduktansi yaitu micro-siemenscm yang sama dengan
micro-ohmcm Perhatikan juga bahwa temperatur electroda melalui 13 0C
dibawah titik didih air Sebenarnya ini merupakan harga tipikal yang (banyak
dicapai tetapi tidak selalu) karena kehilangan panas antara air dan electroda
dipengaruhi pula oleh antara lain temperatur udara sekeliling yang dapat berubah-
ubah
Contoh pemakaian tabel 833 dan 834 ialah sebagai berikut Misalnya pada sel
konduktivitas ketiga yang diukur ialah temperatur 96 0C dan conduktansi 0795
(S) Menurut tabel 833 temperatur air sama dengan 963 0C dan konduktansi
seharusnya 0725 (S) Berarti 007 (S) yang disebabkan oleh adanya ion
khorida Berdasarkan Tabel 834 kenaikan sebesar ini disebabkan oleh 7 PPB ion
kkhlorida Jadi konsentrasi ion kkhlorida dalam air ialah 7 PPB
Sebagai contoh yang kedua seandainya terdapat hasil pengukuran temperatur
985 0C dan konduktansi 096 (S) pada sel konduktivitas ketiga Berdasarkan
Tabel 833 konduktansi seharusnya ialah 077 (S) maka menurut tabel 934
dalam air terdapat 17 PPB ion khlorida
Tabel 934 PBB ialah singkatan dari part per bellion yang konsentrasi
dinyatakan dalam bagian per satu milyar (satu milyard ialah seribu juta)
15
Kenaikan
Konduktansi
(S)
Kosentrasi
Ion
Klorida
(PPB)
Kenaikan
Konduktansi
(S)
Kosentrasi
Ion
Klorida
(PPB)
0 0 012 12
001 1 013 13
002 2 014 14
003 3 015 15
004 4 016 16
005 5 017 17
006 6 018 18
007 7 019 19
008 8 02 20
009 9 021 21
01 10 022 22
011 11 023 23
j Impedansi
Prinsip Sel melewati apenture sehingga aliran sel menyebabkan perubahan
hambatan elektrik yang akan dihubungkan sebagai voltage pulpes Ukuran
pulpes yang dikeluarkan cell propotional sengan volume cell
Contoh Alat Sysmex KX-21
Cara Kerja
1 Ketik sampel ID
2 Homogenisasi sampel ke probe
3 Tekan tombolst art
4 KX-21 bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan
5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer
k Elektroforesa dan Densitometri
16
Elektroforesa
Prinsip Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada
suatu medan listrik Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik
tergantung pada muatan bentuk dan ukuran
Contoh Alat PCR Convensional
Cara Kerja
Densitometri
Prinsip Densitometri merupakan metode analisis instrumental yang didasarkan
pada interaksi radiasi elektromagnetik dengan analit yang merupakan bercak pada
Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Densitometri dimaksudkan untuk analisis
kuantitatif analit dengan kadar kecil yang sebelumnya dilakukan pemisahan
dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT)
Contoh Alat Densitometer
Cara Kerja Bercak dari Kromatografi Lapis Tipis diperiksa dengan
densitometer
17
l Isoelektrik focus
Prinsip Dalam gradien pH komponen-komponen sampel bermigrasi ke arah
anoda atau katoda ke nilai pH di mana biaya bersih adalah nol poin isoelektrik
mereka (PI)
Contoh Alat Alat Elektroforesis Protein
Cara Kerja
1 SIAPKAN gel
1 Untuk merumuskan solusi gel larutkan 4g urea dalam 3 ml H 2 O
+ 1ml ProtoGel Hangat untuk 37 deg C jika diperlukan De-gas
untuk 10 menit di bawah aspirasi
2 Tambahkan 150μl NP-40 deterjen dan ampholytes 04ml
campuran dan menyaring melalui filter 022m
3 Tambahkan 30μl 10 Amonium persulfat dan 3μl dari TEMED
Aduk rata dan tempat solusi dalam jarum suntik 10 ml dengan
jarum 22ga asalkan tabung gel
Masukkan jarum ke dalam tabung gel sampai mencapai bagian
bawah dan mengisi tabung menarik jarum dengan meningkatnya
kadar cairan Gunakan jarum untuk mengusir semua gelembung
Biarkan gel untuk polimerisasi selama minimal 2 jam
2 SIAPKAN SAMPEL
1 Untuk setiap gram jaringan tambahkan 15ml buffer sampel
9M Urea
4 NP-40
2 Ampholytes (pH 9-11)
2 Mercaptoethanol
pHgt 9 dengan NaOH
2 Menghomogenkan jika perlu Inkubasi pada suhu kamar selama 10
menit kemudian centrifuge selama 1 jam pada 100000 g Hapus
supernatan tanpa mengganggu pelet yang berisi bahan-bahan
cenderung menyumbat gel IEF
18
3 RUNNING
1 Isi tangki bawah dengan asam fosfat 01 Tempatkan gel dalam
aparatus dan mengisi tangki atas dengan NaOH 20mm Gunakan
alat suntik untuk mengusir semua gelembung dari dalam tabung
gel Setiap gelembung dalam tabung akan mendistorsi medan
listrik dan mencegah gel dari benar-benar fokus selama
menjalankan
2 Sampel disiapkan seperti di atas dapat dimuat oleh lapisan ke
bagian atas gel Jalankan pada 500-700V (tergantung pada
peralatan yang digunakan) untuk 16-24 jam Pada akhir
menjalankan menandai akhir atas gel masing-masing dengan
sejumlah kecil biru bromophenol
4 POST elektroforesis
Gel IEF mungkin coomassie ternoda tetapi yang paling sering mereka
dimuat ke HALAMAN SDS gel untuk analisis dimensi kedua
Mengekstrusi gel dengan menerapkan tekanan pada salah satu ujung
tabung dengan pipet atau jarum suntik sambil memegang ujung lain
melalui botol atau nampan Extruded gel dapat dibekukan pada -70 deg C
untuk analisa di kemudian hari
5 LOADING AN IEF GEL PADA Sebuah SLAB DIMENSI KEDUA
1 Tempatkan gel IEF dalam larutan 20 gliserol 4 SDS dan
250mm Tris -HCl pH 68 dengan 1 mercaptoethanol
ditambahkan hanya sebelum digunakan Menetaskan gel dalam
larutan selama 5-10 menit
2 Larutkan 01g agarosa dalam 20ml dari Tris-glisin-SDS penyangga
Panaskan sampai agarosa meleleh
Overlay gel dimensi kedua dengan 1-2 mm agarosa tempat gel dimensi pertama
atas agarosa berhati-hati tidak untuk menjebak setiap gelembung udara Overlay
gel dengan yang lain 1-2mm dari agarosa solusi dan menjalankan gel dimensi
kedua
19
m Kromatografi
Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu
Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam
dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan
melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase
diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan
bergerak lebih cepat
Contoh alat Kromatografi gas
Cara kerja
Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa
diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi
suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau
larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro
Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi
Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari
penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi
(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada
kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah
puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara
kwantitatif
n Spektrofotometri masa
Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian
memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge
ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil
senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa
(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi
Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M
memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau
parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang
membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena
20
M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron
yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya
(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)
Cara Kerja
Gambar cara kerja spektrofotometer masa
Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi
tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi
(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian
dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet
melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan
mengalami pembelokan yang bergantung pada
1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial
listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil
pembelokan
2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan
3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil
pembelokan
4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan
Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom
tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan
listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak
bermuatan (netral) tidak dibelokkan
Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa
21
1 Tahap pertama Ionisasi
Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut
supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya
membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak
pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu
bekerja hanya dengan ion positif
2 Tahap kedua Percepatan
Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang
sama
3 Tahap ketiga Pembelokan
Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan
yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan
semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan
positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf
pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan
semakin besar
4 Tahap keempat Pendeteksian
Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara
elektrik7
Diagram alat spektrometer massa
7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom
22
o ldquoScintilation Counterrdquo
Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)
dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di
antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa
organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair
Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari
antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier
dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel
bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel
dan pengukuran energi radiasi insiden8
Ilustrasi Cara Kerja
Gambar Scintilation Counter
Gambar Scintilation Counter
8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9
23
p Elektroforesa kafiler
Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal
tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-
partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)
Contoh alat Elektroforesa kafiler
Cara kerja
Proses Elektroforesis Kapiler
Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah
1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya
dari luar)
2 Dua buah elektroda
3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)
4 Detector (sinar UV)
5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya
24
Gambar Alat elektroforesis kapiler
Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan
untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang
mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic
mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)
vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)
Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah
Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan
jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara
kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler
tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang
pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang
25
ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan
adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk
menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees
panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa
tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat
q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir
Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak
jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti
seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan
alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa
tidak bersifat magnet
Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)
ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet
luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan
terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan
keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah
dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya
tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan
E = γhH2π(134)
H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ
tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk
proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)
Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan
perbedaan energi E yakni
E = hν (135)
inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi
(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi
(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)
26
II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum
a Bahan kimia
Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk
memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti
1 Perencanaan analisis
Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua
hal berikut ini
- Informasi analisis apa yang diperlukan
Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil
analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis
- Metode analisis yang harus digunakan
Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian
tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih
metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu
2 Pengambilan sampel (sampling)
Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara
representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara
keseluruhan tidak homogen
3 Persiapan sampel untuk analisis
4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan
sampel
Pengeringan sampel
Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel
dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel
Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash
110oC sampai mencapai berat konstan
Penimbangan atau pengukuran volume sampel
Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara
kuntitatif berat atau volume sampel
Pelarutan sampel
27
Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan
sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan
menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam
campuran) serta peleburan
5 Pemisahan senyawa pengganggu
Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau
senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif
karena adanya unsur atau senyawa pengganggu
Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel
yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan
unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah
ekstraksi pelarut dan kromatografi
6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui
Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar
unsursenyawa
7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis
Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan
perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk
memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume
sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran
Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan
ketelitiannya
Metode Dalam Analisis Kimia
Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional
maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut
Gravimetri
Titrasi (volumetri)
meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi
reduksi
Ekstraksi
Kromatogarfi
28
Elektro analisiskimia
meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri
Spektrofotometri
meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra
merah (IR) serapan atom
b Air
Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang
paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya
Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen
dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion
dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion
tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk
larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa
polar
Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya
akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air
ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal
sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan
minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang
Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen
nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya
tarik dan tolak antara air dan gas
Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan
melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam
kehidupan sehari-hari
Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air
dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita
karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair
Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup
rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius
hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal
29
Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel
bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat
melayang diatas permukaan air
Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel
seperti pada selulosa
Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan
adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu
kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa
dipakai untuk minum mandi dll
Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada
senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa
yang dapat menggantikan kedudukan air
c Penimbangan
Pengontrolan Timbangan
Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang
atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan
berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum
pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan
sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)
Penanganan Timbangan
Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-
waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika
menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur
temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda
hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan
Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo
harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi
Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga
timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus
melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan
ruang kerja
30
Membersihkan Timbangan
Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali
selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan
menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan
secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)
timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan
menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan
etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah
dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan
d Alat-alat gelas dan plastic
Permasalahan Alat-alat gelas
Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi
Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim
Permasalahan Alat-alat plastic
Tidak tahan panas dalam suhu tinggi
Susah dicuci
Sekali pakai disposible
Tidak Inert
e Alat-alat volumetric
Harus dikalibrasi secara berkala
Mudah pecah dari bahan gelas
Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam
pengukuran kwantitatif
f Termometer
Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital
Kesalahan Termometer Digital
31
Ketidakpastian Termometer Digital
Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari
besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian
yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian
Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal
Faktor - Faktor Ketidakpastian
Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu
perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam
pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan
Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah
yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)
yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan
sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan
perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya
Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis
besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak
Ketidakpastian bersistem
Kesalahan kalibrasi
Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat
itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran
Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum
penunjuk alat ukur
Kesalahan komponen alat
Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering
dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat
yang bergerak
Paralaks
Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak
Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh
32
Frekuensi tegangan listrik
Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki
Landasan yang bergetar
Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur
Keterbatasan dari pengamat sendiri
Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam
menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua
golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan
yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan
Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang
menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi
merupakan kesalahan jenis ini
g Waterbath
Permasalahan
Pembersihan dan Perawatan
Thermostat
Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan
Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-
sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium
sesuai dengan petunjuk pabrik
Media pemanas dan Alat
Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya
kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi
dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih
(sabun deterjen yang biasa digunakan)
Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan
pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)
33
Uji Operasional
Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer
water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau
seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan
termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus
didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi
tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak
perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini
Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)
Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC
yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi
(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat
Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada
buku alat
Dokumentasi
Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam
bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang
terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse
but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi
Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian
dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan
deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat
h Pemanas Inkubator dan oven
pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama
di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan
reaksi dengan adanya pemanasan
Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya
cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah
terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan
Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang
dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah
34
pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam
besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita
bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu
Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur
Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk
mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan
i Mixer pengaduk
stirrer + heater
berbagai macam pengaduk magnet
Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu
dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah
alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan
dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika
listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil
35
ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang
asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk
menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk
(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan
ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert
pengaduk ultrasonic + heater
Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air
atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti
gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga
berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)
j Pelarut
Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari
suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan
komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut
zat yang dilarutkan dan zat padat
Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang
akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula
sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil
yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya
tidak tepat
36
Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam
bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk
kontak dengan komponen yang dilarutkan9
Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh
Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang
diinginkan
Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan
melarutkan ekstrak yang besar
Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair
pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi
Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang
besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi
Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara
kimia pada komponen bahan ekstraksi
Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat
karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan
distilasi dan rektifikasi
Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah
besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila
bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil
secara kimia dan fisik10
9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011
10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)
- Terminologi Redoks
- Sel Elektrokimia
- Elektroda
-
11
Terminologi Redoks
Bagi reaksi menjadi dua buah setengah reaksi masing-masing yang
mengalami oksidasi dan reduksi Seimbangkan atom dan muatan pada masing-
masing reaksi Mula-mula atom selain O dan H kemudian O lalu terakhir H
Muatan diseimbangkan dengan menambah elektron (e) disebelah kiri
untuk setengah reaksi reduksi dan disebelah kanan untuk setengah reaksi oksidasi
Kalikan masing2 setengah reaksi dengan bilangan bulat untuk menyeimbangkan
jumlah e yang diperoleh reduksi sama dengan elektron yang dilepas oksidasi
Jumlahkan kedua buah setengah reaksi tersebut
Periksa apakah atom dan muatan sudah seimbang
Sel Elektrokimia
Sel Volta (sel galvani) memanfaatkan reaksi spontan (∆G lt 0) untuk
membangkitkan energi listrik selisih energi reaktan (tinggi) dengan produk
(rendah) diubah menjadi energi listrik Sistem reaksi melakukan kerja terhadap
lingkungan Sel Elektrolisa memanfaatkan energi listrik untuk menjalankan reaksi
Zn --gt Zn2+ + 2e-
Cu2+ + 2e- --gt Cu
Zn
Zn2+ ions
Cu
Cu2+ ions
wire
saltbridge
electrons
Zn
Zn2+ ions
Cu
Cu2+ ions
wire
saltbridge
electrons
12
non spontan (∆G gt 0) lingkungan melakukan kerja terhadap sistem Kedua tipe sel
menggunakan elektroda yaitu zat yang menghantarkan listrik antara sel dan
lingkungan dan dicelupkan dalam elektrolit (campuran ion) yang terlibat dalam
reaksi atau yang membawa muatan
Elektroda
Elektroda terbagi menjadi dua jenis yaitu anoda dan katoda Setengah
reaksi oksidasi terjadi di anoda Elektron diberikan oleh senyawa teroksidasi (zat
pereduksi) dan meninggalkan sel melalui anoda Setengah reaksi reduksi terjadi di
katoda Elektron diambil oleh senyawa tereduksi (zat pengoksidasi) dan masuk sel
melalui katoda
Sel Galvani
Pada elektrolisis energi listrik diubah menjadi energi kimia Pada sel
galvani terjadi sebaliknya yaitu energi kimia diubah menjadi energi listrik Sel
Galvani disebut juga sel kimia
Sel Galvani dipakai sebagai sumber listrik untuk penerangan pemanasan
menjalankan motor dan sebagainya Sel Galvani atau sel kimia dapat dibedakan
menjadi sel kimia dengan transference dan sel kimia tanpa transference6
i Konduktansi
Prinsip Konduktansi adalah ukuran kemampuan suatu bahan untuk
menghantarkan arus listrik Jika dua plat yang diletakkan dalam suatu larutan
diberi beda potensial listrik (normalnya berbentuk sinusioda) maka pada plat
tersebut akan mengalir arus listrik Konduktansi suatu larutan akan sebanding
dengan konsentrasi ion-ion dalam larutan tersebut
Contoh alat BECKMAN CONDENSATE ndashREBOILER ANALYZER
Cara kerja
6 Ensiklopedi Indonesia 1992 Penerbit PT Ichtiar Baru Van Hoeve Jakarta PT Intermasa Jakarta
13
Instrumen Beckman tipe CH16-RB ini sebenarnya dimaksudkan untuk melakukan
analisis terhadap zat di dalam air condensate-reboiler tetapi cara kerjanya
berdasarkan pada periksaan konduktivitas Yang ingin diketahui dengan instrumen
ini antara lain ialah kandungan zat padat yang terlarut atau karbon dioksida dalam
contoh air murni misalkan steam condensate
Prinsip kerjanya adalah mengukur konduktansi contoh air tersebut Air yang
betul-betul murni mempunyai konduktansi yang berbeda dengan air yang dilarut
zat lain Dengan menghitung perbedaan konduktansi yang terdapat konsentrasi
zat yang terlarut dapat disimpulkan
Instrumen ini dilengkapi dengan tiga sel konduktivitas Hasil pengukuran
konduktansi pada
- Cell pertama digabungkan dengan hasil pengukuan pH dan temperatur dari
air yang masuk (influent) Dengan membandingkan hasil pengukuran tersebut
dengan tabel acuan kandungan CO2 dan NH3 dalam air dapat diketahui
- Cell kedua digunakan untuk pengukuran yang serupa dan hasilnya
dibandingkan dengan hasil dari sel pertama untuk mengetahui apakah resin dalam
sel sudah aus
- Pembacaan dari Cell ketiga dimaksud untuk mengetahui kandungan khlorida
atau jumlah anion (ion negatif) didalam contoh Caranya adalah dengan bantuan
tabel 833 dan tabel 834
Tabel 833 Konduktansi air murni pada titik didik air pada tekanan atmosfir untuk
beberapa ketinggian dari muka laut
ketinggian
(meter)
Tekanan
atmosfir
(mm Hg)
Titik
didih
air
(0C)
Temp
electroda (0C)
Konduktan
si Air
(S)
0 760 100 987 077
153 754 998 985 077
14
305 741 993 98 076
915 689 973 96 073
1525 639 953 94 069
2135 593 932 919 065
3050 529 902 889 06
4575 434 85 837 053
6100 353 80 787 046
Dalam tabel 833 yang diambil dari menual instrumen telah dugunakan satuan
(S) untuk konduktansi yaitu micro-siemenscm yang sama dengan
micro-ohmcm Perhatikan juga bahwa temperatur electroda melalui 13 0C
dibawah titik didih air Sebenarnya ini merupakan harga tipikal yang (banyak
dicapai tetapi tidak selalu) karena kehilangan panas antara air dan electroda
dipengaruhi pula oleh antara lain temperatur udara sekeliling yang dapat berubah-
ubah
Contoh pemakaian tabel 833 dan 834 ialah sebagai berikut Misalnya pada sel
konduktivitas ketiga yang diukur ialah temperatur 96 0C dan conduktansi 0795
(S) Menurut tabel 833 temperatur air sama dengan 963 0C dan konduktansi
seharusnya 0725 (S) Berarti 007 (S) yang disebabkan oleh adanya ion
khorida Berdasarkan Tabel 834 kenaikan sebesar ini disebabkan oleh 7 PPB ion
kkhlorida Jadi konsentrasi ion kkhlorida dalam air ialah 7 PPB
Sebagai contoh yang kedua seandainya terdapat hasil pengukuran temperatur
985 0C dan konduktansi 096 (S) pada sel konduktivitas ketiga Berdasarkan
Tabel 833 konduktansi seharusnya ialah 077 (S) maka menurut tabel 934
dalam air terdapat 17 PPB ion khlorida
Tabel 934 PBB ialah singkatan dari part per bellion yang konsentrasi
dinyatakan dalam bagian per satu milyar (satu milyard ialah seribu juta)
15
Kenaikan
Konduktansi
(S)
Kosentrasi
Ion
Klorida
(PPB)
Kenaikan
Konduktansi
(S)
Kosentrasi
Ion
Klorida
(PPB)
0 0 012 12
001 1 013 13
002 2 014 14
003 3 015 15
004 4 016 16
005 5 017 17
006 6 018 18
007 7 019 19
008 8 02 20
009 9 021 21
01 10 022 22
011 11 023 23
j Impedansi
Prinsip Sel melewati apenture sehingga aliran sel menyebabkan perubahan
hambatan elektrik yang akan dihubungkan sebagai voltage pulpes Ukuran
pulpes yang dikeluarkan cell propotional sengan volume cell
Contoh Alat Sysmex KX-21
Cara Kerja
1 Ketik sampel ID
2 Homogenisasi sampel ke probe
3 Tekan tombolst art
4 KX-21 bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan
5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer
k Elektroforesa dan Densitometri
16
Elektroforesa
Prinsip Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada
suatu medan listrik Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik
tergantung pada muatan bentuk dan ukuran
Contoh Alat PCR Convensional
Cara Kerja
Densitometri
Prinsip Densitometri merupakan metode analisis instrumental yang didasarkan
pada interaksi radiasi elektromagnetik dengan analit yang merupakan bercak pada
Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Densitometri dimaksudkan untuk analisis
kuantitatif analit dengan kadar kecil yang sebelumnya dilakukan pemisahan
dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT)
Contoh Alat Densitometer
Cara Kerja Bercak dari Kromatografi Lapis Tipis diperiksa dengan
densitometer
17
l Isoelektrik focus
Prinsip Dalam gradien pH komponen-komponen sampel bermigrasi ke arah
anoda atau katoda ke nilai pH di mana biaya bersih adalah nol poin isoelektrik
mereka (PI)
Contoh Alat Alat Elektroforesis Protein
Cara Kerja
1 SIAPKAN gel
1 Untuk merumuskan solusi gel larutkan 4g urea dalam 3 ml H 2 O
+ 1ml ProtoGel Hangat untuk 37 deg C jika diperlukan De-gas
untuk 10 menit di bawah aspirasi
2 Tambahkan 150μl NP-40 deterjen dan ampholytes 04ml
campuran dan menyaring melalui filter 022m
3 Tambahkan 30μl 10 Amonium persulfat dan 3μl dari TEMED
Aduk rata dan tempat solusi dalam jarum suntik 10 ml dengan
jarum 22ga asalkan tabung gel
Masukkan jarum ke dalam tabung gel sampai mencapai bagian
bawah dan mengisi tabung menarik jarum dengan meningkatnya
kadar cairan Gunakan jarum untuk mengusir semua gelembung
Biarkan gel untuk polimerisasi selama minimal 2 jam
2 SIAPKAN SAMPEL
1 Untuk setiap gram jaringan tambahkan 15ml buffer sampel
9M Urea
4 NP-40
2 Ampholytes (pH 9-11)
2 Mercaptoethanol
pHgt 9 dengan NaOH
2 Menghomogenkan jika perlu Inkubasi pada suhu kamar selama 10
menit kemudian centrifuge selama 1 jam pada 100000 g Hapus
supernatan tanpa mengganggu pelet yang berisi bahan-bahan
cenderung menyumbat gel IEF
18
3 RUNNING
1 Isi tangki bawah dengan asam fosfat 01 Tempatkan gel dalam
aparatus dan mengisi tangki atas dengan NaOH 20mm Gunakan
alat suntik untuk mengusir semua gelembung dari dalam tabung
gel Setiap gelembung dalam tabung akan mendistorsi medan
listrik dan mencegah gel dari benar-benar fokus selama
menjalankan
2 Sampel disiapkan seperti di atas dapat dimuat oleh lapisan ke
bagian atas gel Jalankan pada 500-700V (tergantung pada
peralatan yang digunakan) untuk 16-24 jam Pada akhir
menjalankan menandai akhir atas gel masing-masing dengan
sejumlah kecil biru bromophenol
4 POST elektroforesis
Gel IEF mungkin coomassie ternoda tetapi yang paling sering mereka
dimuat ke HALAMAN SDS gel untuk analisis dimensi kedua
Mengekstrusi gel dengan menerapkan tekanan pada salah satu ujung
tabung dengan pipet atau jarum suntik sambil memegang ujung lain
melalui botol atau nampan Extruded gel dapat dibekukan pada -70 deg C
untuk analisa di kemudian hari
5 LOADING AN IEF GEL PADA Sebuah SLAB DIMENSI KEDUA
1 Tempatkan gel IEF dalam larutan 20 gliserol 4 SDS dan
250mm Tris -HCl pH 68 dengan 1 mercaptoethanol
ditambahkan hanya sebelum digunakan Menetaskan gel dalam
larutan selama 5-10 menit
2 Larutkan 01g agarosa dalam 20ml dari Tris-glisin-SDS penyangga
Panaskan sampai agarosa meleleh
Overlay gel dimensi kedua dengan 1-2 mm agarosa tempat gel dimensi pertama
atas agarosa berhati-hati tidak untuk menjebak setiap gelembung udara Overlay
gel dengan yang lain 1-2mm dari agarosa solusi dan menjalankan gel dimensi
kedua
19
m Kromatografi
Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu
Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam
dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan
melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase
diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan
bergerak lebih cepat
Contoh alat Kromatografi gas
Cara kerja
Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa
diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi
suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau
larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro
Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi
Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari
penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi
(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada
kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah
puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara
kwantitatif
n Spektrofotometri masa
Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian
memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge
ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil
senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa
(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi
Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M
memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau
parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang
membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena
20
M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron
yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya
(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)
Cara Kerja
Gambar cara kerja spektrofotometer masa
Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi
tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi
(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian
dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet
melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan
mengalami pembelokan yang bergantung pada
1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial
listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil
pembelokan
2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan
3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil
pembelokan
4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan
Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom
tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan
listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak
bermuatan (netral) tidak dibelokkan
Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa
21
1 Tahap pertama Ionisasi
Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut
supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya
membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak
pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu
bekerja hanya dengan ion positif
2 Tahap kedua Percepatan
Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang
sama
3 Tahap ketiga Pembelokan
Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan
yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan
semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan
positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf
pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan
semakin besar
4 Tahap keempat Pendeteksian
Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara
elektrik7
Diagram alat spektrometer massa
7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom
22
o ldquoScintilation Counterrdquo
Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)
dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di
antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa
organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair
Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari
antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier
dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel
bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel
dan pengukuran energi radiasi insiden8
Ilustrasi Cara Kerja
Gambar Scintilation Counter
Gambar Scintilation Counter
8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9
23
p Elektroforesa kafiler
Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal
tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-
partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)
Contoh alat Elektroforesa kafiler
Cara kerja
Proses Elektroforesis Kapiler
Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah
1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya
dari luar)
2 Dua buah elektroda
3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)
4 Detector (sinar UV)
5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya
24
Gambar Alat elektroforesis kapiler
Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan
untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang
mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic
mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)
vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)
Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah
Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan
jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara
kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler
tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang
pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang
25
ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan
adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk
menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees
panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa
tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat
q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir
Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak
jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti
seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan
alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa
tidak bersifat magnet
Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)
ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet
luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan
terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan
keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah
dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya
tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan
E = γhH2π(134)
H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ
tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk
proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)
Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan
perbedaan energi E yakni
E = hν (135)
inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi
(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi
(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)
26
II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum
a Bahan kimia
Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk
memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti
1 Perencanaan analisis
Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua
hal berikut ini
- Informasi analisis apa yang diperlukan
Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil
analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis
- Metode analisis yang harus digunakan
Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian
tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih
metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu
2 Pengambilan sampel (sampling)
Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara
representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara
keseluruhan tidak homogen
3 Persiapan sampel untuk analisis
4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan
sampel
Pengeringan sampel
Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel
dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel
Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash
110oC sampai mencapai berat konstan
Penimbangan atau pengukuran volume sampel
Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara
kuntitatif berat atau volume sampel
Pelarutan sampel
27
Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan
sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan
menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam
campuran) serta peleburan
5 Pemisahan senyawa pengganggu
Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau
senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif
karena adanya unsur atau senyawa pengganggu
Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel
yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan
unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah
ekstraksi pelarut dan kromatografi
6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui
Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar
unsursenyawa
7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis
Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan
perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk
memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume
sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran
Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan
ketelitiannya
Metode Dalam Analisis Kimia
Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional
maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut
Gravimetri
Titrasi (volumetri)
meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi
reduksi
Ekstraksi
Kromatogarfi
28
Elektro analisiskimia
meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri
Spektrofotometri
meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra
merah (IR) serapan atom
b Air
Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang
paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya
Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen
dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion
dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion
tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk
larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa
polar
Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya
akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air
ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal
sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan
minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang
Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen
nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya
tarik dan tolak antara air dan gas
Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan
melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam
kehidupan sehari-hari
Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air
dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita
karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair
Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup
rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius
hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal
29
Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel
bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat
melayang diatas permukaan air
Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel
seperti pada selulosa
Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan
adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu
kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa
dipakai untuk minum mandi dll
Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada
senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa
yang dapat menggantikan kedudukan air
c Penimbangan
Pengontrolan Timbangan
Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang
atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan
berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum
pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan
sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)
Penanganan Timbangan
Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-
waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika
menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur
temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda
hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan
Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo
harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi
Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga
timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus
melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan
ruang kerja
30
Membersihkan Timbangan
Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali
selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan
menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan
secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)
timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan
menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan
etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah
dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan
d Alat-alat gelas dan plastic
Permasalahan Alat-alat gelas
Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi
Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim
Permasalahan Alat-alat plastic
Tidak tahan panas dalam suhu tinggi
Susah dicuci
Sekali pakai disposible
Tidak Inert
e Alat-alat volumetric
Harus dikalibrasi secara berkala
Mudah pecah dari bahan gelas
Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam
pengukuran kwantitatif
f Termometer
Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital
Kesalahan Termometer Digital
31
Ketidakpastian Termometer Digital
Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari
besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian
yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian
Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal
Faktor - Faktor Ketidakpastian
Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu
perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam
pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan
Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah
yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)
yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan
sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan
perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya
Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis
besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak
Ketidakpastian bersistem
Kesalahan kalibrasi
Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat
itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran
Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum
penunjuk alat ukur
Kesalahan komponen alat
Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering
dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat
yang bergerak
Paralaks
Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak
Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh
32
Frekuensi tegangan listrik
Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki
Landasan yang bergetar
Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur
Keterbatasan dari pengamat sendiri
Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam
menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua
golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan
yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan
Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang
menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi
merupakan kesalahan jenis ini
g Waterbath
Permasalahan
Pembersihan dan Perawatan
Thermostat
Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan
Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-
sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium
sesuai dengan petunjuk pabrik
Media pemanas dan Alat
Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya
kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi
dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih
(sabun deterjen yang biasa digunakan)
Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan
pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)
33
Uji Operasional
Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer
water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau
seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan
termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus
didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi
tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak
perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini
Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)
Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC
yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi
(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat
Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada
buku alat
Dokumentasi
Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam
bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang
terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse
but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi
Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian
dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan
deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat
h Pemanas Inkubator dan oven
pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama
di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan
reaksi dengan adanya pemanasan
Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya
cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah
terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan
Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang
dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah
34
pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam
besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita
bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu
Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur
Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk
mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan
i Mixer pengaduk
stirrer + heater
berbagai macam pengaduk magnet
Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu
dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah
alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan
dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika
listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil
35
ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang
asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk
menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk
(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan
ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert
pengaduk ultrasonic + heater
Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air
atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti
gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga
berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)
j Pelarut
Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari
suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan
komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut
zat yang dilarutkan dan zat padat
Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang
akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula
sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil
yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya
tidak tepat
36
Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam
bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk
kontak dengan komponen yang dilarutkan9
Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh
Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang
diinginkan
Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan
melarutkan ekstrak yang besar
Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair
pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi
Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang
besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi
Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara
kimia pada komponen bahan ekstraksi
Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat
karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan
distilasi dan rektifikasi
Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah
besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila
bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil
secara kimia dan fisik10
9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011
10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)
- Terminologi Redoks
- Sel Elektrokimia
- Elektroda
-
12
non spontan (∆G gt 0) lingkungan melakukan kerja terhadap sistem Kedua tipe sel
menggunakan elektroda yaitu zat yang menghantarkan listrik antara sel dan
lingkungan dan dicelupkan dalam elektrolit (campuran ion) yang terlibat dalam
reaksi atau yang membawa muatan
Elektroda
Elektroda terbagi menjadi dua jenis yaitu anoda dan katoda Setengah
reaksi oksidasi terjadi di anoda Elektron diberikan oleh senyawa teroksidasi (zat
pereduksi) dan meninggalkan sel melalui anoda Setengah reaksi reduksi terjadi di
katoda Elektron diambil oleh senyawa tereduksi (zat pengoksidasi) dan masuk sel
melalui katoda
Sel Galvani
Pada elektrolisis energi listrik diubah menjadi energi kimia Pada sel
galvani terjadi sebaliknya yaitu energi kimia diubah menjadi energi listrik Sel
Galvani disebut juga sel kimia
Sel Galvani dipakai sebagai sumber listrik untuk penerangan pemanasan
menjalankan motor dan sebagainya Sel Galvani atau sel kimia dapat dibedakan
menjadi sel kimia dengan transference dan sel kimia tanpa transference6
i Konduktansi
Prinsip Konduktansi adalah ukuran kemampuan suatu bahan untuk
menghantarkan arus listrik Jika dua plat yang diletakkan dalam suatu larutan
diberi beda potensial listrik (normalnya berbentuk sinusioda) maka pada plat
tersebut akan mengalir arus listrik Konduktansi suatu larutan akan sebanding
dengan konsentrasi ion-ion dalam larutan tersebut
Contoh alat BECKMAN CONDENSATE ndashREBOILER ANALYZER
Cara kerja
6 Ensiklopedi Indonesia 1992 Penerbit PT Ichtiar Baru Van Hoeve Jakarta PT Intermasa Jakarta
13
Instrumen Beckman tipe CH16-RB ini sebenarnya dimaksudkan untuk melakukan
analisis terhadap zat di dalam air condensate-reboiler tetapi cara kerjanya
berdasarkan pada periksaan konduktivitas Yang ingin diketahui dengan instrumen
ini antara lain ialah kandungan zat padat yang terlarut atau karbon dioksida dalam
contoh air murni misalkan steam condensate
Prinsip kerjanya adalah mengukur konduktansi contoh air tersebut Air yang
betul-betul murni mempunyai konduktansi yang berbeda dengan air yang dilarut
zat lain Dengan menghitung perbedaan konduktansi yang terdapat konsentrasi
zat yang terlarut dapat disimpulkan
Instrumen ini dilengkapi dengan tiga sel konduktivitas Hasil pengukuran
konduktansi pada
- Cell pertama digabungkan dengan hasil pengukuan pH dan temperatur dari
air yang masuk (influent) Dengan membandingkan hasil pengukuran tersebut
dengan tabel acuan kandungan CO2 dan NH3 dalam air dapat diketahui
- Cell kedua digunakan untuk pengukuran yang serupa dan hasilnya
dibandingkan dengan hasil dari sel pertama untuk mengetahui apakah resin dalam
sel sudah aus
- Pembacaan dari Cell ketiga dimaksud untuk mengetahui kandungan khlorida
atau jumlah anion (ion negatif) didalam contoh Caranya adalah dengan bantuan
tabel 833 dan tabel 834
Tabel 833 Konduktansi air murni pada titik didik air pada tekanan atmosfir untuk
beberapa ketinggian dari muka laut
ketinggian
(meter)
Tekanan
atmosfir
(mm Hg)
Titik
didih
air
(0C)
Temp
electroda (0C)
Konduktan
si Air
(S)
0 760 100 987 077
153 754 998 985 077
14
305 741 993 98 076
915 689 973 96 073
1525 639 953 94 069
2135 593 932 919 065
3050 529 902 889 06
4575 434 85 837 053
6100 353 80 787 046
Dalam tabel 833 yang diambil dari menual instrumen telah dugunakan satuan
(S) untuk konduktansi yaitu micro-siemenscm yang sama dengan
micro-ohmcm Perhatikan juga bahwa temperatur electroda melalui 13 0C
dibawah titik didih air Sebenarnya ini merupakan harga tipikal yang (banyak
dicapai tetapi tidak selalu) karena kehilangan panas antara air dan electroda
dipengaruhi pula oleh antara lain temperatur udara sekeliling yang dapat berubah-
ubah
Contoh pemakaian tabel 833 dan 834 ialah sebagai berikut Misalnya pada sel
konduktivitas ketiga yang diukur ialah temperatur 96 0C dan conduktansi 0795
(S) Menurut tabel 833 temperatur air sama dengan 963 0C dan konduktansi
seharusnya 0725 (S) Berarti 007 (S) yang disebabkan oleh adanya ion
khorida Berdasarkan Tabel 834 kenaikan sebesar ini disebabkan oleh 7 PPB ion
kkhlorida Jadi konsentrasi ion kkhlorida dalam air ialah 7 PPB
Sebagai contoh yang kedua seandainya terdapat hasil pengukuran temperatur
985 0C dan konduktansi 096 (S) pada sel konduktivitas ketiga Berdasarkan
Tabel 833 konduktansi seharusnya ialah 077 (S) maka menurut tabel 934
dalam air terdapat 17 PPB ion khlorida
Tabel 934 PBB ialah singkatan dari part per bellion yang konsentrasi
dinyatakan dalam bagian per satu milyar (satu milyard ialah seribu juta)
15
Kenaikan
Konduktansi
(S)
Kosentrasi
Ion
Klorida
(PPB)
Kenaikan
Konduktansi
(S)
Kosentrasi
Ion
Klorida
(PPB)
0 0 012 12
001 1 013 13
002 2 014 14
003 3 015 15
004 4 016 16
005 5 017 17
006 6 018 18
007 7 019 19
008 8 02 20
009 9 021 21
01 10 022 22
011 11 023 23
j Impedansi
Prinsip Sel melewati apenture sehingga aliran sel menyebabkan perubahan
hambatan elektrik yang akan dihubungkan sebagai voltage pulpes Ukuran
pulpes yang dikeluarkan cell propotional sengan volume cell
Contoh Alat Sysmex KX-21
Cara Kerja
1 Ketik sampel ID
2 Homogenisasi sampel ke probe
3 Tekan tombolst art
4 KX-21 bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan
5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer
k Elektroforesa dan Densitometri
16
Elektroforesa
Prinsip Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada
suatu medan listrik Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik
tergantung pada muatan bentuk dan ukuran
Contoh Alat PCR Convensional
Cara Kerja
Densitometri
Prinsip Densitometri merupakan metode analisis instrumental yang didasarkan
pada interaksi radiasi elektromagnetik dengan analit yang merupakan bercak pada
Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Densitometri dimaksudkan untuk analisis
kuantitatif analit dengan kadar kecil yang sebelumnya dilakukan pemisahan
dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT)
Contoh Alat Densitometer
Cara Kerja Bercak dari Kromatografi Lapis Tipis diperiksa dengan
densitometer
17
l Isoelektrik focus
Prinsip Dalam gradien pH komponen-komponen sampel bermigrasi ke arah
anoda atau katoda ke nilai pH di mana biaya bersih adalah nol poin isoelektrik
mereka (PI)
Contoh Alat Alat Elektroforesis Protein
Cara Kerja
1 SIAPKAN gel
1 Untuk merumuskan solusi gel larutkan 4g urea dalam 3 ml H 2 O
+ 1ml ProtoGel Hangat untuk 37 deg C jika diperlukan De-gas
untuk 10 menit di bawah aspirasi
2 Tambahkan 150μl NP-40 deterjen dan ampholytes 04ml
campuran dan menyaring melalui filter 022m
3 Tambahkan 30μl 10 Amonium persulfat dan 3μl dari TEMED
Aduk rata dan tempat solusi dalam jarum suntik 10 ml dengan
jarum 22ga asalkan tabung gel
Masukkan jarum ke dalam tabung gel sampai mencapai bagian
bawah dan mengisi tabung menarik jarum dengan meningkatnya
kadar cairan Gunakan jarum untuk mengusir semua gelembung
Biarkan gel untuk polimerisasi selama minimal 2 jam
2 SIAPKAN SAMPEL
1 Untuk setiap gram jaringan tambahkan 15ml buffer sampel
9M Urea
4 NP-40
2 Ampholytes (pH 9-11)
2 Mercaptoethanol
pHgt 9 dengan NaOH
2 Menghomogenkan jika perlu Inkubasi pada suhu kamar selama 10
menit kemudian centrifuge selama 1 jam pada 100000 g Hapus
supernatan tanpa mengganggu pelet yang berisi bahan-bahan
cenderung menyumbat gel IEF
18
3 RUNNING
1 Isi tangki bawah dengan asam fosfat 01 Tempatkan gel dalam
aparatus dan mengisi tangki atas dengan NaOH 20mm Gunakan
alat suntik untuk mengusir semua gelembung dari dalam tabung
gel Setiap gelembung dalam tabung akan mendistorsi medan
listrik dan mencegah gel dari benar-benar fokus selama
menjalankan
2 Sampel disiapkan seperti di atas dapat dimuat oleh lapisan ke
bagian atas gel Jalankan pada 500-700V (tergantung pada
peralatan yang digunakan) untuk 16-24 jam Pada akhir
menjalankan menandai akhir atas gel masing-masing dengan
sejumlah kecil biru bromophenol
4 POST elektroforesis
Gel IEF mungkin coomassie ternoda tetapi yang paling sering mereka
dimuat ke HALAMAN SDS gel untuk analisis dimensi kedua
Mengekstrusi gel dengan menerapkan tekanan pada salah satu ujung
tabung dengan pipet atau jarum suntik sambil memegang ujung lain
melalui botol atau nampan Extruded gel dapat dibekukan pada -70 deg C
untuk analisa di kemudian hari
5 LOADING AN IEF GEL PADA Sebuah SLAB DIMENSI KEDUA
1 Tempatkan gel IEF dalam larutan 20 gliserol 4 SDS dan
250mm Tris -HCl pH 68 dengan 1 mercaptoethanol
ditambahkan hanya sebelum digunakan Menetaskan gel dalam
larutan selama 5-10 menit
2 Larutkan 01g agarosa dalam 20ml dari Tris-glisin-SDS penyangga
Panaskan sampai agarosa meleleh
Overlay gel dimensi kedua dengan 1-2 mm agarosa tempat gel dimensi pertama
atas agarosa berhati-hati tidak untuk menjebak setiap gelembung udara Overlay
gel dengan yang lain 1-2mm dari agarosa solusi dan menjalankan gel dimensi
kedua
19
m Kromatografi
Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu
Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam
dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan
melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase
diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan
bergerak lebih cepat
Contoh alat Kromatografi gas
Cara kerja
Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa
diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi
suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau
larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro
Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi
Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari
penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi
(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada
kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah
puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara
kwantitatif
n Spektrofotometri masa
Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian
memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge
ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil
senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa
(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi
Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M
memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau
parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang
membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena
20
M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron
yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya
(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)
Cara Kerja
Gambar cara kerja spektrofotometer masa
Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi
tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi
(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian
dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet
melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan
mengalami pembelokan yang bergantung pada
1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial
listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil
pembelokan
2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan
3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil
pembelokan
4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan
Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom
tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan
listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak
bermuatan (netral) tidak dibelokkan
Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa
21
1 Tahap pertama Ionisasi
Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut
supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya
membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak
pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu
bekerja hanya dengan ion positif
2 Tahap kedua Percepatan
Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang
sama
3 Tahap ketiga Pembelokan
Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan
yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan
semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan
positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf
pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan
semakin besar
4 Tahap keempat Pendeteksian
Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara
elektrik7
Diagram alat spektrometer massa
7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom
22
o ldquoScintilation Counterrdquo
Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)
dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di
antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa
organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair
Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari
antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier
dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel
bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel
dan pengukuran energi radiasi insiden8
Ilustrasi Cara Kerja
Gambar Scintilation Counter
Gambar Scintilation Counter
8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9
23
p Elektroforesa kafiler
Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal
tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-
partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)
Contoh alat Elektroforesa kafiler
Cara kerja
Proses Elektroforesis Kapiler
Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah
1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya
dari luar)
2 Dua buah elektroda
3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)
4 Detector (sinar UV)
5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya
24
Gambar Alat elektroforesis kapiler
Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan
untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang
mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic
mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)
vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)
Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah
Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan
jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara
kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler
tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang
pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang
25
ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan
adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk
menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees
panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa
tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat
q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir
Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak
jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti
seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan
alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa
tidak bersifat magnet
Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)
ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet
luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan
terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan
keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah
dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya
tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan
E = γhH2π(134)
H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ
tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk
proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)
Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan
perbedaan energi E yakni
E = hν (135)
inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi
(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi
(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)
26
II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum
a Bahan kimia
Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk
memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti
1 Perencanaan analisis
Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua
hal berikut ini
- Informasi analisis apa yang diperlukan
Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil
analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis
- Metode analisis yang harus digunakan
Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian
tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih
metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu
2 Pengambilan sampel (sampling)
Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara
representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara
keseluruhan tidak homogen
3 Persiapan sampel untuk analisis
4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan
sampel
Pengeringan sampel
Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel
dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel
Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash
110oC sampai mencapai berat konstan
Penimbangan atau pengukuran volume sampel
Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara
kuntitatif berat atau volume sampel
Pelarutan sampel
27
Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan
sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan
menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam
campuran) serta peleburan
5 Pemisahan senyawa pengganggu
Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau
senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif
karena adanya unsur atau senyawa pengganggu
Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel
yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan
unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah
ekstraksi pelarut dan kromatografi
6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui
Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar
unsursenyawa
7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis
Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan
perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk
memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume
sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran
Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan
ketelitiannya
Metode Dalam Analisis Kimia
Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional
maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut
Gravimetri
Titrasi (volumetri)
meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi
reduksi
Ekstraksi
Kromatogarfi
28
Elektro analisiskimia
meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri
Spektrofotometri
meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra
merah (IR) serapan atom
b Air
Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang
paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya
Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen
dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion
dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion
tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk
larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa
polar
Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya
akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air
ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal
sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan
minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang
Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen
nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya
tarik dan tolak antara air dan gas
Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan
melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam
kehidupan sehari-hari
Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air
dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita
karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair
Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup
rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius
hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal
29
Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel
bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat
melayang diatas permukaan air
Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel
seperti pada selulosa
Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan
adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu
kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa
dipakai untuk minum mandi dll
Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada
senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa
yang dapat menggantikan kedudukan air
c Penimbangan
Pengontrolan Timbangan
Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang
atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan
berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum
pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan
sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)
Penanganan Timbangan
Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-
waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika
menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur
temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda
hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan
Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo
harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi
Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga
timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus
melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan
ruang kerja
30
Membersihkan Timbangan
Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali
selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan
menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan
secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)
timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan
menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan
etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah
dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan
d Alat-alat gelas dan plastic
Permasalahan Alat-alat gelas
Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi
Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim
Permasalahan Alat-alat plastic
Tidak tahan panas dalam suhu tinggi
Susah dicuci
Sekali pakai disposible
Tidak Inert
e Alat-alat volumetric
Harus dikalibrasi secara berkala
Mudah pecah dari bahan gelas
Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam
pengukuran kwantitatif
f Termometer
Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital
Kesalahan Termometer Digital
31
Ketidakpastian Termometer Digital
Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari
besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian
yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian
Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal
Faktor - Faktor Ketidakpastian
Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu
perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam
pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan
Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah
yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)
yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan
sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan
perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya
Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis
besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak
Ketidakpastian bersistem
Kesalahan kalibrasi
Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat
itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran
Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum
penunjuk alat ukur
Kesalahan komponen alat
Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering
dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat
yang bergerak
Paralaks
Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak
Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh
32
Frekuensi tegangan listrik
Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki
Landasan yang bergetar
Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur
Keterbatasan dari pengamat sendiri
Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam
menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua
golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan
yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan
Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang
menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi
merupakan kesalahan jenis ini
g Waterbath
Permasalahan
Pembersihan dan Perawatan
Thermostat
Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan
Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-
sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium
sesuai dengan petunjuk pabrik
Media pemanas dan Alat
Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya
kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi
dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih
(sabun deterjen yang biasa digunakan)
Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan
pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)
33
Uji Operasional
Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer
water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau
seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan
termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus
didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi
tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak
perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini
Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)
Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC
yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi
(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat
Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada
buku alat
Dokumentasi
Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam
bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang
terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse
but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi
Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian
dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan
deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat
h Pemanas Inkubator dan oven
pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama
di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan
reaksi dengan adanya pemanasan
Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya
cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah
terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan
Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang
dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah
34
pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam
besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita
bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu
Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur
Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk
mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan
i Mixer pengaduk
stirrer + heater
berbagai macam pengaduk magnet
Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu
dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah
alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan
dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika
listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil
35
ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang
asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk
menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk
(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan
ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert
pengaduk ultrasonic + heater
Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air
atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti
gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga
berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)
j Pelarut
Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari
suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan
komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut
zat yang dilarutkan dan zat padat
Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang
akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula
sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil
yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya
tidak tepat
36
Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam
bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk
kontak dengan komponen yang dilarutkan9
Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh
Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang
diinginkan
Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan
melarutkan ekstrak yang besar
Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair
pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi
Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang
besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi
Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara
kimia pada komponen bahan ekstraksi
Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat
karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan
distilasi dan rektifikasi
Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah
besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila
bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil
secara kimia dan fisik10
9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011
10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)
- Terminologi Redoks
- Sel Elektrokimia
- Elektroda
-
13
Instrumen Beckman tipe CH16-RB ini sebenarnya dimaksudkan untuk melakukan
analisis terhadap zat di dalam air condensate-reboiler tetapi cara kerjanya
berdasarkan pada periksaan konduktivitas Yang ingin diketahui dengan instrumen
ini antara lain ialah kandungan zat padat yang terlarut atau karbon dioksida dalam
contoh air murni misalkan steam condensate
Prinsip kerjanya adalah mengukur konduktansi contoh air tersebut Air yang
betul-betul murni mempunyai konduktansi yang berbeda dengan air yang dilarut
zat lain Dengan menghitung perbedaan konduktansi yang terdapat konsentrasi
zat yang terlarut dapat disimpulkan
Instrumen ini dilengkapi dengan tiga sel konduktivitas Hasil pengukuran
konduktansi pada
- Cell pertama digabungkan dengan hasil pengukuan pH dan temperatur dari
air yang masuk (influent) Dengan membandingkan hasil pengukuran tersebut
dengan tabel acuan kandungan CO2 dan NH3 dalam air dapat diketahui
- Cell kedua digunakan untuk pengukuran yang serupa dan hasilnya
dibandingkan dengan hasil dari sel pertama untuk mengetahui apakah resin dalam
sel sudah aus
- Pembacaan dari Cell ketiga dimaksud untuk mengetahui kandungan khlorida
atau jumlah anion (ion negatif) didalam contoh Caranya adalah dengan bantuan
tabel 833 dan tabel 834
Tabel 833 Konduktansi air murni pada titik didik air pada tekanan atmosfir untuk
beberapa ketinggian dari muka laut
ketinggian
(meter)
Tekanan
atmosfir
(mm Hg)
Titik
didih
air
(0C)
Temp
electroda (0C)
Konduktan
si Air
(S)
0 760 100 987 077
153 754 998 985 077
14
305 741 993 98 076
915 689 973 96 073
1525 639 953 94 069
2135 593 932 919 065
3050 529 902 889 06
4575 434 85 837 053
6100 353 80 787 046
Dalam tabel 833 yang diambil dari menual instrumen telah dugunakan satuan
(S) untuk konduktansi yaitu micro-siemenscm yang sama dengan
micro-ohmcm Perhatikan juga bahwa temperatur electroda melalui 13 0C
dibawah titik didih air Sebenarnya ini merupakan harga tipikal yang (banyak
dicapai tetapi tidak selalu) karena kehilangan panas antara air dan electroda
dipengaruhi pula oleh antara lain temperatur udara sekeliling yang dapat berubah-
ubah
Contoh pemakaian tabel 833 dan 834 ialah sebagai berikut Misalnya pada sel
konduktivitas ketiga yang diukur ialah temperatur 96 0C dan conduktansi 0795
(S) Menurut tabel 833 temperatur air sama dengan 963 0C dan konduktansi
seharusnya 0725 (S) Berarti 007 (S) yang disebabkan oleh adanya ion
khorida Berdasarkan Tabel 834 kenaikan sebesar ini disebabkan oleh 7 PPB ion
kkhlorida Jadi konsentrasi ion kkhlorida dalam air ialah 7 PPB
Sebagai contoh yang kedua seandainya terdapat hasil pengukuran temperatur
985 0C dan konduktansi 096 (S) pada sel konduktivitas ketiga Berdasarkan
Tabel 833 konduktansi seharusnya ialah 077 (S) maka menurut tabel 934
dalam air terdapat 17 PPB ion khlorida
Tabel 934 PBB ialah singkatan dari part per bellion yang konsentrasi
dinyatakan dalam bagian per satu milyar (satu milyard ialah seribu juta)
15
Kenaikan
Konduktansi
(S)
Kosentrasi
Ion
Klorida
(PPB)
Kenaikan
Konduktansi
(S)
Kosentrasi
Ion
Klorida
(PPB)
0 0 012 12
001 1 013 13
002 2 014 14
003 3 015 15
004 4 016 16
005 5 017 17
006 6 018 18
007 7 019 19
008 8 02 20
009 9 021 21
01 10 022 22
011 11 023 23
j Impedansi
Prinsip Sel melewati apenture sehingga aliran sel menyebabkan perubahan
hambatan elektrik yang akan dihubungkan sebagai voltage pulpes Ukuran
pulpes yang dikeluarkan cell propotional sengan volume cell
Contoh Alat Sysmex KX-21
Cara Kerja
1 Ketik sampel ID
2 Homogenisasi sampel ke probe
3 Tekan tombolst art
4 KX-21 bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan
5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer
k Elektroforesa dan Densitometri
16
Elektroforesa
Prinsip Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada
suatu medan listrik Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik
tergantung pada muatan bentuk dan ukuran
Contoh Alat PCR Convensional
Cara Kerja
Densitometri
Prinsip Densitometri merupakan metode analisis instrumental yang didasarkan
pada interaksi radiasi elektromagnetik dengan analit yang merupakan bercak pada
Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Densitometri dimaksudkan untuk analisis
kuantitatif analit dengan kadar kecil yang sebelumnya dilakukan pemisahan
dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT)
Contoh Alat Densitometer
Cara Kerja Bercak dari Kromatografi Lapis Tipis diperiksa dengan
densitometer
17
l Isoelektrik focus
Prinsip Dalam gradien pH komponen-komponen sampel bermigrasi ke arah
anoda atau katoda ke nilai pH di mana biaya bersih adalah nol poin isoelektrik
mereka (PI)
Contoh Alat Alat Elektroforesis Protein
Cara Kerja
1 SIAPKAN gel
1 Untuk merumuskan solusi gel larutkan 4g urea dalam 3 ml H 2 O
+ 1ml ProtoGel Hangat untuk 37 deg C jika diperlukan De-gas
untuk 10 menit di bawah aspirasi
2 Tambahkan 150μl NP-40 deterjen dan ampholytes 04ml
campuran dan menyaring melalui filter 022m
3 Tambahkan 30μl 10 Amonium persulfat dan 3μl dari TEMED
Aduk rata dan tempat solusi dalam jarum suntik 10 ml dengan
jarum 22ga asalkan tabung gel
Masukkan jarum ke dalam tabung gel sampai mencapai bagian
bawah dan mengisi tabung menarik jarum dengan meningkatnya
kadar cairan Gunakan jarum untuk mengusir semua gelembung
Biarkan gel untuk polimerisasi selama minimal 2 jam
2 SIAPKAN SAMPEL
1 Untuk setiap gram jaringan tambahkan 15ml buffer sampel
9M Urea
4 NP-40
2 Ampholytes (pH 9-11)
2 Mercaptoethanol
pHgt 9 dengan NaOH
2 Menghomogenkan jika perlu Inkubasi pada suhu kamar selama 10
menit kemudian centrifuge selama 1 jam pada 100000 g Hapus
supernatan tanpa mengganggu pelet yang berisi bahan-bahan
cenderung menyumbat gel IEF
18
3 RUNNING
1 Isi tangki bawah dengan asam fosfat 01 Tempatkan gel dalam
aparatus dan mengisi tangki atas dengan NaOH 20mm Gunakan
alat suntik untuk mengusir semua gelembung dari dalam tabung
gel Setiap gelembung dalam tabung akan mendistorsi medan
listrik dan mencegah gel dari benar-benar fokus selama
menjalankan
2 Sampel disiapkan seperti di atas dapat dimuat oleh lapisan ke
bagian atas gel Jalankan pada 500-700V (tergantung pada
peralatan yang digunakan) untuk 16-24 jam Pada akhir
menjalankan menandai akhir atas gel masing-masing dengan
sejumlah kecil biru bromophenol
4 POST elektroforesis
Gel IEF mungkin coomassie ternoda tetapi yang paling sering mereka
dimuat ke HALAMAN SDS gel untuk analisis dimensi kedua
Mengekstrusi gel dengan menerapkan tekanan pada salah satu ujung
tabung dengan pipet atau jarum suntik sambil memegang ujung lain
melalui botol atau nampan Extruded gel dapat dibekukan pada -70 deg C
untuk analisa di kemudian hari
5 LOADING AN IEF GEL PADA Sebuah SLAB DIMENSI KEDUA
1 Tempatkan gel IEF dalam larutan 20 gliserol 4 SDS dan
250mm Tris -HCl pH 68 dengan 1 mercaptoethanol
ditambahkan hanya sebelum digunakan Menetaskan gel dalam
larutan selama 5-10 menit
2 Larutkan 01g agarosa dalam 20ml dari Tris-glisin-SDS penyangga
Panaskan sampai agarosa meleleh
Overlay gel dimensi kedua dengan 1-2 mm agarosa tempat gel dimensi pertama
atas agarosa berhati-hati tidak untuk menjebak setiap gelembung udara Overlay
gel dengan yang lain 1-2mm dari agarosa solusi dan menjalankan gel dimensi
kedua
19
m Kromatografi
Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu
Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam
dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan
melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase
diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan
bergerak lebih cepat
Contoh alat Kromatografi gas
Cara kerja
Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa
diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi
suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau
larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro
Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi
Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari
penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi
(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada
kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah
puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara
kwantitatif
n Spektrofotometri masa
Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian
memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge
ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil
senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa
(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi
Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M
memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau
parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang
membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena
20
M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron
yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya
(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)
Cara Kerja
Gambar cara kerja spektrofotometer masa
Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi
tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi
(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian
dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet
melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan
mengalami pembelokan yang bergantung pada
1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial
listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil
pembelokan
2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan
3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil
pembelokan
4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan
Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom
tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan
listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak
bermuatan (netral) tidak dibelokkan
Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa
21
1 Tahap pertama Ionisasi
Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut
supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya
membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak
pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu
bekerja hanya dengan ion positif
2 Tahap kedua Percepatan
Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang
sama
3 Tahap ketiga Pembelokan
Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan
yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan
semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan
positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf
pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan
semakin besar
4 Tahap keempat Pendeteksian
Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara
elektrik7
Diagram alat spektrometer massa
7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom
22
o ldquoScintilation Counterrdquo
Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)
dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di
antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa
organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair
Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari
antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier
dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel
bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel
dan pengukuran energi radiasi insiden8
Ilustrasi Cara Kerja
Gambar Scintilation Counter
Gambar Scintilation Counter
8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9
23
p Elektroforesa kafiler
Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal
tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-
partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)
Contoh alat Elektroforesa kafiler
Cara kerja
Proses Elektroforesis Kapiler
Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah
1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya
dari luar)
2 Dua buah elektroda
3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)
4 Detector (sinar UV)
5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya
24
Gambar Alat elektroforesis kapiler
Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan
untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang
mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic
mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)
vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)
Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah
Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan
jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara
kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler
tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang
pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang
25
ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan
adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk
menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees
panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa
tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat
q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir
Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak
jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti
seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan
alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa
tidak bersifat magnet
Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)
ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet
luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan
terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan
keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah
dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya
tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan
E = γhH2π(134)
H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ
tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk
proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)
Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan
perbedaan energi E yakni
E = hν (135)
inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi
(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi
(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)
26
II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum
a Bahan kimia
Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk
memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti
1 Perencanaan analisis
Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua
hal berikut ini
- Informasi analisis apa yang diperlukan
Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil
analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis
- Metode analisis yang harus digunakan
Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian
tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih
metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu
2 Pengambilan sampel (sampling)
Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara
representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara
keseluruhan tidak homogen
3 Persiapan sampel untuk analisis
4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan
sampel
Pengeringan sampel
Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel
dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel
Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash
110oC sampai mencapai berat konstan
Penimbangan atau pengukuran volume sampel
Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara
kuntitatif berat atau volume sampel
Pelarutan sampel
27
Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan
sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan
menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam
campuran) serta peleburan
5 Pemisahan senyawa pengganggu
Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau
senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif
karena adanya unsur atau senyawa pengganggu
Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel
yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan
unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah
ekstraksi pelarut dan kromatografi
6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui
Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar
unsursenyawa
7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis
Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan
perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk
memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume
sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran
Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan
ketelitiannya
Metode Dalam Analisis Kimia
Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional
maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut
Gravimetri
Titrasi (volumetri)
meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi
reduksi
Ekstraksi
Kromatogarfi
28
Elektro analisiskimia
meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri
Spektrofotometri
meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra
merah (IR) serapan atom
b Air
Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang
paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya
Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen
dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion
dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion
tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk
larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa
polar
Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya
akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air
ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal
sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan
minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang
Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen
nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya
tarik dan tolak antara air dan gas
Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan
melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam
kehidupan sehari-hari
Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air
dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita
karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair
Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup
rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius
hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal
29
Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel
bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat
melayang diatas permukaan air
Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel
seperti pada selulosa
Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan
adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu
kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa
dipakai untuk minum mandi dll
Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada
senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa
yang dapat menggantikan kedudukan air
c Penimbangan
Pengontrolan Timbangan
Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang
atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan
berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum
pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan
sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)
Penanganan Timbangan
Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-
waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika
menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur
temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda
hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan
Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo
harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi
Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga
timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus
melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan
ruang kerja
30
Membersihkan Timbangan
Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali
selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan
menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan
secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)
timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan
menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan
etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah
dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan
d Alat-alat gelas dan plastic
Permasalahan Alat-alat gelas
Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi
Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim
Permasalahan Alat-alat plastic
Tidak tahan panas dalam suhu tinggi
Susah dicuci
Sekali pakai disposible
Tidak Inert
e Alat-alat volumetric
Harus dikalibrasi secara berkala
Mudah pecah dari bahan gelas
Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam
pengukuran kwantitatif
f Termometer
Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital
Kesalahan Termometer Digital
31
Ketidakpastian Termometer Digital
Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari
besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian
yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian
Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal
Faktor - Faktor Ketidakpastian
Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu
perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam
pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan
Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah
yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)
yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan
sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan
perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya
Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis
besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak
Ketidakpastian bersistem
Kesalahan kalibrasi
Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat
itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran
Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum
penunjuk alat ukur
Kesalahan komponen alat
Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering
dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat
yang bergerak
Paralaks
Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak
Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh
32
Frekuensi tegangan listrik
Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki
Landasan yang bergetar
Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur
Keterbatasan dari pengamat sendiri
Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam
menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua
golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan
yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan
Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang
menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi
merupakan kesalahan jenis ini
g Waterbath
Permasalahan
Pembersihan dan Perawatan
Thermostat
Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan
Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-
sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium
sesuai dengan petunjuk pabrik
Media pemanas dan Alat
Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya
kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi
dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih
(sabun deterjen yang biasa digunakan)
Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan
pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)
33
Uji Operasional
Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer
water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau
seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan
termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus
didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi
tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak
perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini
Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)
Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC
yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi
(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat
Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada
buku alat
Dokumentasi
Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam
bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang
terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse
but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi
Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian
dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan
deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat
h Pemanas Inkubator dan oven
pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama
di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan
reaksi dengan adanya pemanasan
Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya
cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah
terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan
Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang
dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah
34
pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam
besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita
bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu
Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur
Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk
mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan
i Mixer pengaduk
stirrer + heater
berbagai macam pengaduk magnet
Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu
dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah
alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan
dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika
listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil
35
ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang
asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk
menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk
(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan
ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert
pengaduk ultrasonic + heater
Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air
atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti
gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga
berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)
j Pelarut
Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari
suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan
komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut
zat yang dilarutkan dan zat padat
Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang
akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula
sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil
yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya
tidak tepat
36
Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam
bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk
kontak dengan komponen yang dilarutkan9
Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh
Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang
diinginkan
Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan
melarutkan ekstrak yang besar
Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair
pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi
Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang
besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi
Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara
kimia pada komponen bahan ekstraksi
Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat
karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan
distilasi dan rektifikasi
Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah
besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila
bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil
secara kimia dan fisik10
9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011
10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)
- Terminologi Redoks
- Sel Elektrokimia
- Elektroda
-
14
305 741 993 98 076
915 689 973 96 073
1525 639 953 94 069
2135 593 932 919 065
3050 529 902 889 06
4575 434 85 837 053
6100 353 80 787 046
Dalam tabel 833 yang diambil dari menual instrumen telah dugunakan satuan
(S) untuk konduktansi yaitu micro-siemenscm yang sama dengan
micro-ohmcm Perhatikan juga bahwa temperatur electroda melalui 13 0C
dibawah titik didih air Sebenarnya ini merupakan harga tipikal yang (banyak
dicapai tetapi tidak selalu) karena kehilangan panas antara air dan electroda
dipengaruhi pula oleh antara lain temperatur udara sekeliling yang dapat berubah-
ubah
Contoh pemakaian tabel 833 dan 834 ialah sebagai berikut Misalnya pada sel
konduktivitas ketiga yang diukur ialah temperatur 96 0C dan conduktansi 0795
(S) Menurut tabel 833 temperatur air sama dengan 963 0C dan konduktansi
seharusnya 0725 (S) Berarti 007 (S) yang disebabkan oleh adanya ion
khorida Berdasarkan Tabel 834 kenaikan sebesar ini disebabkan oleh 7 PPB ion
kkhlorida Jadi konsentrasi ion kkhlorida dalam air ialah 7 PPB
Sebagai contoh yang kedua seandainya terdapat hasil pengukuran temperatur
985 0C dan konduktansi 096 (S) pada sel konduktivitas ketiga Berdasarkan
Tabel 833 konduktansi seharusnya ialah 077 (S) maka menurut tabel 934
dalam air terdapat 17 PPB ion khlorida
Tabel 934 PBB ialah singkatan dari part per bellion yang konsentrasi
dinyatakan dalam bagian per satu milyar (satu milyard ialah seribu juta)
15
Kenaikan
Konduktansi
(S)
Kosentrasi
Ion
Klorida
(PPB)
Kenaikan
Konduktansi
(S)
Kosentrasi
Ion
Klorida
(PPB)
0 0 012 12
001 1 013 13
002 2 014 14
003 3 015 15
004 4 016 16
005 5 017 17
006 6 018 18
007 7 019 19
008 8 02 20
009 9 021 21
01 10 022 22
011 11 023 23
j Impedansi
Prinsip Sel melewati apenture sehingga aliran sel menyebabkan perubahan
hambatan elektrik yang akan dihubungkan sebagai voltage pulpes Ukuran
pulpes yang dikeluarkan cell propotional sengan volume cell
Contoh Alat Sysmex KX-21
Cara Kerja
1 Ketik sampel ID
2 Homogenisasi sampel ke probe
3 Tekan tombolst art
4 KX-21 bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan
5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer
k Elektroforesa dan Densitometri
16
Elektroforesa
Prinsip Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada
suatu medan listrik Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik
tergantung pada muatan bentuk dan ukuran
Contoh Alat PCR Convensional
Cara Kerja
Densitometri
Prinsip Densitometri merupakan metode analisis instrumental yang didasarkan
pada interaksi radiasi elektromagnetik dengan analit yang merupakan bercak pada
Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Densitometri dimaksudkan untuk analisis
kuantitatif analit dengan kadar kecil yang sebelumnya dilakukan pemisahan
dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT)
Contoh Alat Densitometer
Cara Kerja Bercak dari Kromatografi Lapis Tipis diperiksa dengan
densitometer
17
l Isoelektrik focus
Prinsip Dalam gradien pH komponen-komponen sampel bermigrasi ke arah
anoda atau katoda ke nilai pH di mana biaya bersih adalah nol poin isoelektrik
mereka (PI)
Contoh Alat Alat Elektroforesis Protein
Cara Kerja
1 SIAPKAN gel
1 Untuk merumuskan solusi gel larutkan 4g urea dalam 3 ml H 2 O
+ 1ml ProtoGel Hangat untuk 37 deg C jika diperlukan De-gas
untuk 10 menit di bawah aspirasi
2 Tambahkan 150μl NP-40 deterjen dan ampholytes 04ml
campuran dan menyaring melalui filter 022m
3 Tambahkan 30μl 10 Amonium persulfat dan 3μl dari TEMED
Aduk rata dan tempat solusi dalam jarum suntik 10 ml dengan
jarum 22ga asalkan tabung gel
Masukkan jarum ke dalam tabung gel sampai mencapai bagian
bawah dan mengisi tabung menarik jarum dengan meningkatnya
kadar cairan Gunakan jarum untuk mengusir semua gelembung
Biarkan gel untuk polimerisasi selama minimal 2 jam
2 SIAPKAN SAMPEL
1 Untuk setiap gram jaringan tambahkan 15ml buffer sampel
9M Urea
4 NP-40
2 Ampholytes (pH 9-11)
2 Mercaptoethanol
pHgt 9 dengan NaOH
2 Menghomogenkan jika perlu Inkubasi pada suhu kamar selama 10
menit kemudian centrifuge selama 1 jam pada 100000 g Hapus
supernatan tanpa mengganggu pelet yang berisi bahan-bahan
cenderung menyumbat gel IEF
18
3 RUNNING
1 Isi tangki bawah dengan asam fosfat 01 Tempatkan gel dalam
aparatus dan mengisi tangki atas dengan NaOH 20mm Gunakan
alat suntik untuk mengusir semua gelembung dari dalam tabung
gel Setiap gelembung dalam tabung akan mendistorsi medan
listrik dan mencegah gel dari benar-benar fokus selama
menjalankan
2 Sampel disiapkan seperti di atas dapat dimuat oleh lapisan ke
bagian atas gel Jalankan pada 500-700V (tergantung pada
peralatan yang digunakan) untuk 16-24 jam Pada akhir
menjalankan menandai akhir atas gel masing-masing dengan
sejumlah kecil biru bromophenol
4 POST elektroforesis
Gel IEF mungkin coomassie ternoda tetapi yang paling sering mereka
dimuat ke HALAMAN SDS gel untuk analisis dimensi kedua
Mengekstrusi gel dengan menerapkan tekanan pada salah satu ujung
tabung dengan pipet atau jarum suntik sambil memegang ujung lain
melalui botol atau nampan Extruded gel dapat dibekukan pada -70 deg C
untuk analisa di kemudian hari
5 LOADING AN IEF GEL PADA Sebuah SLAB DIMENSI KEDUA
1 Tempatkan gel IEF dalam larutan 20 gliserol 4 SDS dan
250mm Tris -HCl pH 68 dengan 1 mercaptoethanol
ditambahkan hanya sebelum digunakan Menetaskan gel dalam
larutan selama 5-10 menit
2 Larutkan 01g agarosa dalam 20ml dari Tris-glisin-SDS penyangga
Panaskan sampai agarosa meleleh
Overlay gel dimensi kedua dengan 1-2 mm agarosa tempat gel dimensi pertama
atas agarosa berhati-hati tidak untuk menjebak setiap gelembung udara Overlay
gel dengan yang lain 1-2mm dari agarosa solusi dan menjalankan gel dimensi
kedua
19
m Kromatografi
Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu
Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam
dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan
melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase
diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan
bergerak lebih cepat
Contoh alat Kromatografi gas
Cara kerja
Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa
diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi
suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau
larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro
Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi
Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari
penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi
(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada
kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah
puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara
kwantitatif
n Spektrofotometri masa
Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian
memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge
ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil
senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa
(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi
Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M
memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau
parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang
membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena
20
M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron
yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya
(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)
Cara Kerja
Gambar cara kerja spektrofotometer masa
Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi
tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi
(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian
dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet
melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan
mengalami pembelokan yang bergantung pada
1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial
listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil
pembelokan
2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan
3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil
pembelokan
4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan
Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom
tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan
listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak
bermuatan (netral) tidak dibelokkan
Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa
21
1 Tahap pertama Ionisasi
Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut
supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya
membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak
pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu
bekerja hanya dengan ion positif
2 Tahap kedua Percepatan
Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang
sama
3 Tahap ketiga Pembelokan
Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan
yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan
semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan
positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf
pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan
semakin besar
4 Tahap keempat Pendeteksian
Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara
elektrik7
Diagram alat spektrometer massa
7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom
22
o ldquoScintilation Counterrdquo
Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)
dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di
antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa
organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair
Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari
antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier
dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel
bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel
dan pengukuran energi radiasi insiden8
Ilustrasi Cara Kerja
Gambar Scintilation Counter
Gambar Scintilation Counter
8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9
23
p Elektroforesa kafiler
Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal
tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-
partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)
Contoh alat Elektroforesa kafiler
Cara kerja
Proses Elektroforesis Kapiler
Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah
1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya
dari luar)
2 Dua buah elektroda
3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)
4 Detector (sinar UV)
5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya
24
Gambar Alat elektroforesis kapiler
Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan
untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang
mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic
mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)
vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)
Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah
Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan
jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara
kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler
tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang
pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang
25
ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan
adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk
menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees
panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa
tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat
q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir
Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak
jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti
seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan
alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa
tidak bersifat magnet
Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)
ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet
luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan
terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan
keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah
dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya
tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan
E = γhH2π(134)
H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ
tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk
proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)
Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan
perbedaan energi E yakni
E = hν (135)
inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi
(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi
(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)
26
II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum
a Bahan kimia
Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk
memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti
1 Perencanaan analisis
Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua
hal berikut ini
- Informasi analisis apa yang diperlukan
Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil
analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis
- Metode analisis yang harus digunakan
Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian
tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih
metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu
2 Pengambilan sampel (sampling)
Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara
representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara
keseluruhan tidak homogen
3 Persiapan sampel untuk analisis
4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan
sampel
Pengeringan sampel
Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel
dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel
Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash
110oC sampai mencapai berat konstan
Penimbangan atau pengukuran volume sampel
Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara
kuntitatif berat atau volume sampel
Pelarutan sampel
27
Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan
sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan
menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam
campuran) serta peleburan
5 Pemisahan senyawa pengganggu
Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau
senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif
karena adanya unsur atau senyawa pengganggu
Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel
yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan
unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah
ekstraksi pelarut dan kromatografi
6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui
Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar
unsursenyawa
7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis
Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan
perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk
memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume
sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran
Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan
ketelitiannya
Metode Dalam Analisis Kimia
Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional
maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut
Gravimetri
Titrasi (volumetri)
meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi
reduksi
Ekstraksi
Kromatogarfi
28
Elektro analisiskimia
meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri
Spektrofotometri
meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra
merah (IR) serapan atom
b Air
Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang
paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya
Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen
dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion
dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion
tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk
larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa
polar
Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya
akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air
ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal
sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan
minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang
Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen
nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya
tarik dan tolak antara air dan gas
Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan
melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam
kehidupan sehari-hari
Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air
dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita
karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair
Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup
rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius
hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal
29
Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel
bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat
melayang diatas permukaan air
Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel
seperti pada selulosa
Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan
adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu
kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa
dipakai untuk minum mandi dll
Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada
senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa
yang dapat menggantikan kedudukan air
c Penimbangan
Pengontrolan Timbangan
Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang
atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan
berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum
pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan
sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)
Penanganan Timbangan
Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-
waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika
menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur
temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda
hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan
Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo
harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi
Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga
timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus
melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan
ruang kerja
30
Membersihkan Timbangan
Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali
selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan
menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan
secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)
timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan
menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan
etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah
dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan
d Alat-alat gelas dan plastic
Permasalahan Alat-alat gelas
Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi
Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim
Permasalahan Alat-alat plastic
Tidak tahan panas dalam suhu tinggi
Susah dicuci
Sekali pakai disposible
Tidak Inert
e Alat-alat volumetric
Harus dikalibrasi secara berkala
Mudah pecah dari bahan gelas
Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam
pengukuran kwantitatif
f Termometer
Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital
Kesalahan Termometer Digital
31
Ketidakpastian Termometer Digital
Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari
besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian
yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian
Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal
Faktor - Faktor Ketidakpastian
Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu
perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam
pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan
Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah
yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)
yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan
sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan
perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya
Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis
besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak
Ketidakpastian bersistem
Kesalahan kalibrasi
Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat
itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran
Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum
penunjuk alat ukur
Kesalahan komponen alat
Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering
dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat
yang bergerak
Paralaks
Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak
Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh
32
Frekuensi tegangan listrik
Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki
Landasan yang bergetar
Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur
Keterbatasan dari pengamat sendiri
Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam
menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua
golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan
yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan
Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang
menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi
merupakan kesalahan jenis ini
g Waterbath
Permasalahan
Pembersihan dan Perawatan
Thermostat
Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan
Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-
sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium
sesuai dengan petunjuk pabrik
Media pemanas dan Alat
Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya
kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi
dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih
(sabun deterjen yang biasa digunakan)
Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan
pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)
33
Uji Operasional
Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer
water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau
seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan
termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus
didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi
tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak
perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini
Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)
Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC
yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi
(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat
Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada
buku alat
Dokumentasi
Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam
bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang
terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse
but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi
Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian
dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan
deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat
h Pemanas Inkubator dan oven
pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama
di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan
reaksi dengan adanya pemanasan
Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya
cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah
terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan
Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang
dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah
34
pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam
besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita
bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu
Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur
Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk
mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan
i Mixer pengaduk
stirrer + heater
berbagai macam pengaduk magnet
Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu
dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah
alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan
dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika
listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil
35
ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang
asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk
menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk
(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan
ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert
pengaduk ultrasonic + heater
Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air
atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti
gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga
berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)
j Pelarut
Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari
suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan
komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut
zat yang dilarutkan dan zat padat
Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang
akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula
sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil
yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya
tidak tepat
36
Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam
bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk
kontak dengan komponen yang dilarutkan9
Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh
Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang
diinginkan
Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan
melarutkan ekstrak yang besar
Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair
pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi
Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang
besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi
Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara
kimia pada komponen bahan ekstraksi
Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat
karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan
distilasi dan rektifikasi
Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah
besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila
bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil
secara kimia dan fisik10
9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011
10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)
- Terminologi Redoks
- Sel Elektrokimia
- Elektroda
-
15
Kenaikan
Konduktansi
(S)
Kosentrasi
Ion
Klorida
(PPB)
Kenaikan
Konduktansi
(S)
Kosentrasi
Ion
Klorida
(PPB)
0 0 012 12
001 1 013 13
002 2 014 14
003 3 015 15
004 4 016 16
005 5 017 17
006 6 018 18
007 7 019 19
008 8 02 20
009 9 021 21
01 10 022 22
011 11 023 23
j Impedansi
Prinsip Sel melewati apenture sehingga aliran sel menyebabkan perubahan
hambatan elektrik yang akan dihubungkan sebagai voltage pulpes Ukuran
pulpes yang dikeluarkan cell propotional sengan volume cell
Contoh Alat Sysmex KX-21
Cara Kerja
1 Ketik sampel ID
2 Homogenisasi sampel ke probe
3 Tekan tombolst art
4 KX-21 bekerja penghisapan pengenceran dan perhitungan
5 Hasil dapat dilihat pada layar LCD dan di pront melalui built-in printer
k Elektroforesa dan Densitometri
16
Elektroforesa
Prinsip Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada
suatu medan listrik Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik
tergantung pada muatan bentuk dan ukuran
Contoh Alat PCR Convensional
Cara Kerja
Densitometri
Prinsip Densitometri merupakan metode analisis instrumental yang didasarkan
pada interaksi radiasi elektromagnetik dengan analit yang merupakan bercak pada
Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Densitometri dimaksudkan untuk analisis
kuantitatif analit dengan kadar kecil yang sebelumnya dilakukan pemisahan
dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT)
Contoh Alat Densitometer
Cara Kerja Bercak dari Kromatografi Lapis Tipis diperiksa dengan
densitometer
17
l Isoelektrik focus
Prinsip Dalam gradien pH komponen-komponen sampel bermigrasi ke arah
anoda atau katoda ke nilai pH di mana biaya bersih adalah nol poin isoelektrik
mereka (PI)
Contoh Alat Alat Elektroforesis Protein
Cara Kerja
1 SIAPKAN gel
1 Untuk merumuskan solusi gel larutkan 4g urea dalam 3 ml H 2 O
+ 1ml ProtoGel Hangat untuk 37 deg C jika diperlukan De-gas
untuk 10 menit di bawah aspirasi
2 Tambahkan 150μl NP-40 deterjen dan ampholytes 04ml
campuran dan menyaring melalui filter 022m
3 Tambahkan 30μl 10 Amonium persulfat dan 3μl dari TEMED
Aduk rata dan tempat solusi dalam jarum suntik 10 ml dengan
jarum 22ga asalkan tabung gel
Masukkan jarum ke dalam tabung gel sampai mencapai bagian
bawah dan mengisi tabung menarik jarum dengan meningkatnya
kadar cairan Gunakan jarum untuk mengusir semua gelembung
Biarkan gel untuk polimerisasi selama minimal 2 jam
2 SIAPKAN SAMPEL
1 Untuk setiap gram jaringan tambahkan 15ml buffer sampel
9M Urea
4 NP-40
2 Ampholytes (pH 9-11)
2 Mercaptoethanol
pHgt 9 dengan NaOH
2 Menghomogenkan jika perlu Inkubasi pada suhu kamar selama 10
menit kemudian centrifuge selama 1 jam pada 100000 g Hapus
supernatan tanpa mengganggu pelet yang berisi bahan-bahan
cenderung menyumbat gel IEF
18
3 RUNNING
1 Isi tangki bawah dengan asam fosfat 01 Tempatkan gel dalam
aparatus dan mengisi tangki atas dengan NaOH 20mm Gunakan
alat suntik untuk mengusir semua gelembung dari dalam tabung
gel Setiap gelembung dalam tabung akan mendistorsi medan
listrik dan mencegah gel dari benar-benar fokus selama
menjalankan
2 Sampel disiapkan seperti di atas dapat dimuat oleh lapisan ke
bagian atas gel Jalankan pada 500-700V (tergantung pada
peralatan yang digunakan) untuk 16-24 jam Pada akhir
menjalankan menandai akhir atas gel masing-masing dengan
sejumlah kecil biru bromophenol
4 POST elektroforesis
Gel IEF mungkin coomassie ternoda tetapi yang paling sering mereka
dimuat ke HALAMAN SDS gel untuk analisis dimensi kedua
Mengekstrusi gel dengan menerapkan tekanan pada salah satu ujung
tabung dengan pipet atau jarum suntik sambil memegang ujung lain
melalui botol atau nampan Extruded gel dapat dibekukan pada -70 deg C
untuk analisa di kemudian hari
5 LOADING AN IEF GEL PADA Sebuah SLAB DIMENSI KEDUA
1 Tempatkan gel IEF dalam larutan 20 gliserol 4 SDS dan
250mm Tris -HCl pH 68 dengan 1 mercaptoethanol
ditambahkan hanya sebelum digunakan Menetaskan gel dalam
larutan selama 5-10 menit
2 Larutkan 01g agarosa dalam 20ml dari Tris-glisin-SDS penyangga
Panaskan sampai agarosa meleleh
Overlay gel dimensi kedua dengan 1-2 mm agarosa tempat gel dimensi pertama
atas agarosa berhati-hati tidak untuk menjebak setiap gelembung udara Overlay
gel dengan yang lain 1-2mm dari agarosa solusi dan menjalankan gel dimensi
kedua
19
m Kromatografi
Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu
Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam
dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan
melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase
diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan
bergerak lebih cepat
Contoh alat Kromatografi gas
Cara kerja
Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa
diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi
suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau
larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro
Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi
Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari
penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi
(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada
kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah
puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara
kwantitatif
n Spektrofotometri masa
Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian
memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge
ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil
senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa
(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi
Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M
memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau
parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang
membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena
20
M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron
yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya
(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)
Cara Kerja
Gambar cara kerja spektrofotometer masa
Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi
tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi
(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian
dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet
melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan
mengalami pembelokan yang bergantung pada
1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial
listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil
pembelokan
2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan
3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil
pembelokan
4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan
Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom
tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan
listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak
bermuatan (netral) tidak dibelokkan
Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa
21
1 Tahap pertama Ionisasi
Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut
supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya
membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak
pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu
bekerja hanya dengan ion positif
2 Tahap kedua Percepatan
Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang
sama
3 Tahap ketiga Pembelokan
Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan
yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan
semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan
positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf
pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan
semakin besar
4 Tahap keempat Pendeteksian
Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara
elektrik7
Diagram alat spektrometer massa
7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom
22
o ldquoScintilation Counterrdquo
Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)
dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di
antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa
organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair
Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari
antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier
dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel
bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel
dan pengukuran energi radiasi insiden8
Ilustrasi Cara Kerja
Gambar Scintilation Counter
Gambar Scintilation Counter
8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9
23
p Elektroforesa kafiler
Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal
tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-
partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)
Contoh alat Elektroforesa kafiler
Cara kerja
Proses Elektroforesis Kapiler
Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah
1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya
dari luar)
2 Dua buah elektroda
3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)
4 Detector (sinar UV)
5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya
24
Gambar Alat elektroforesis kapiler
Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan
untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang
mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic
mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)
vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)
Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah
Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan
jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara
kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler
tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang
pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang
25
ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan
adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk
menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees
panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa
tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat
q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir
Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak
jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti
seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan
alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa
tidak bersifat magnet
Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)
ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet
luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan
terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan
keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah
dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya
tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan
E = γhH2π(134)
H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ
tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk
proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)
Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan
perbedaan energi E yakni
E = hν (135)
inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi
(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi
(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)
26
II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum
a Bahan kimia
Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk
memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti
1 Perencanaan analisis
Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua
hal berikut ini
- Informasi analisis apa yang diperlukan
Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil
analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis
- Metode analisis yang harus digunakan
Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian
tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih
metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu
2 Pengambilan sampel (sampling)
Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara
representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara
keseluruhan tidak homogen
3 Persiapan sampel untuk analisis
4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan
sampel
Pengeringan sampel
Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel
dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel
Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash
110oC sampai mencapai berat konstan
Penimbangan atau pengukuran volume sampel
Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara
kuntitatif berat atau volume sampel
Pelarutan sampel
27
Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan
sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan
menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam
campuran) serta peleburan
5 Pemisahan senyawa pengganggu
Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau
senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif
karena adanya unsur atau senyawa pengganggu
Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel
yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan
unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah
ekstraksi pelarut dan kromatografi
6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui
Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar
unsursenyawa
7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis
Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan
perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk
memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume
sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran
Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan
ketelitiannya
Metode Dalam Analisis Kimia
Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional
maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut
Gravimetri
Titrasi (volumetri)
meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi
reduksi
Ekstraksi
Kromatogarfi
28
Elektro analisiskimia
meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri
Spektrofotometri
meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra
merah (IR) serapan atom
b Air
Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang
paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya
Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen
dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion
dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion
tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk
larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa
polar
Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya
akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air
ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal
sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan
minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang
Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen
nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya
tarik dan tolak antara air dan gas
Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan
melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam
kehidupan sehari-hari
Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air
dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita
karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair
Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup
rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius
hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal
29
Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel
bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat
melayang diatas permukaan air
Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel
seperti pada selulosa
Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan
adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu
kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa
dipakai untuk minum mandi dll
Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada
senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa
yang dapat menggantikan kedudukan air
c Penimbangan
Pengontrolan Timbangan
Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang
atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan
berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum
pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan
sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)
Penanganan Timbangan
Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-
waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika
menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur
temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda
hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan
Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo
harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi
Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga
timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus
melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan
ruang kerja
30
Membersihkan Timbangan
Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali
selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan
menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan
secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)
timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan
menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan
etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah
dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan
d Alat-alat gelas dan plastic
Permasalahan Alat-alat gelas
Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi
Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim
Permasalahan Alat-alat plastic
Tidak tahan panas dalam suhu tinggi
Susah dicuci
Sekali pakai disposible
Tidak Inert
e Alat-alat volumetric
Harus dikalibrasi secara berkala
Mudah pecah dari bahan gelas
Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam
pengukuran kwantitatif
f Termometer
Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital
Kesalahan Termometer Digital
31
Ketidakpastian Termometer Digital
Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari
besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian
yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian
Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal
Faktor - Faktor Ketidakpastian
Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu
perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam
pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan
Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah
yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)
yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan
sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan
perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya
Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis
besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak
Ketidakpastian bersistem
Kesalahan kalibrasi
Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat
itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran
Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum
penunjuk alat ukur
Kesalahan komponen alat
Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering
dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat
yang bergerak
Paralaks
Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak
Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh
32
Frekuensi tegangan listrik
Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki
Landasan yang bergetar
Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur
Keterbatasan dari pengamat sendiri
Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam
menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua
golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan
yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan
Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang
menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi
merupakan kesalahan jenis ini
g Waterbath
Permasalahan
Pembersihan dan Perawatan
Thermostat
Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan
Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-
sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium
sesuai dengan petunjuk pabrik
Media pemanas dan Alat
Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya
kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi
dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih
(sabun deterjen yang biasa digunakan)
Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan
pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)
33
Uji Operasional
Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer
water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau
seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan
termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus
didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi
tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak
perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini
Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)
Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC
yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi
(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat
Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada
buku alat
Dokumentasi
Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam
bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang
terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse
but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi
Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian
dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan
deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat
h Pemanas Inkubator dan oven
pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama
di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan
reaksi dengan adanya pemanasan
Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya
cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah
terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan
Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang
dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah
34
pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam
besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita
bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu
Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur
Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk
mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan
i Mixer pengaduk
stirrer + heater
berbagai macam pengaduk magnet
Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu
dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah
alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan
dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika
listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil
35
ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang
asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk
menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk
(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan
ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert
pengaduk ultrasonic + heater
Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air
atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti
gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga
berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)
j Pelarut
Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari
suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan
komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut
zat yang dilarutkan dan zat padat
Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang
akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula
sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil
yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya
tidak tepat
36
Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam
bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk
kontak dengan komponen yang dilarutkan9
Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh
Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang
diinginkan
Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan
melarutkan ekstrak yang besar
Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair
pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi
Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang
besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi
Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara
kimia pada komponen bahan ekstraksi
Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat
karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan
distilasi dan rektifikasi
Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah
besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila
bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil
secara kimia dan fisik10
9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011
10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)
- Terminologi Redoks
- Sel Elektrokimia
- Elektroda
-
16
Elektroforesa
Prinsip Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada
suatu medan listrik Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik
tergantung pada muatan bentuk dan ukuran
Contoh Alat PCR Convensional
Cara Kerja
Densitometri
Prinsip Densitometri merupakan metode analisis instrumental yang didasarkan
pada interaksi radiasi elektromagnetik dengan analit yang merupakan bercak pada
Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Densitometri dimaksudkan untuk analisis
kuantitatif analit dengan kadar kecil yang sebelumnya dilakukan pemisahan
dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT)
Contoh Alat Densitometer
Cara Kerja Bercak dari Kromatografi Lapis Tipis diperiksa dengan
densitometer
17
l Isoelektrik focus
Prinsip Dalam gradien pH komponen-komponen sampel bermigrasi ke arah
anoda atau katoda ke nilai pH di mana biaya bersih adalah nol poin isoelektrik
mereka (PI)
Contoh Alat Alat Elektroforesis Protein
Cara Kerja
1 SIAPKAN gel
1 Untuk merumuskan solusi gel larutkan 4g urea dalam 3 ml H 2 O
+ 1ml ProtoGel Hangat untuk 37 deg C jika diperlukan De-gas
untuk 10 menit di bawah aspirasi
2 Tambahkan 150μl NP-40 deterjen dan ampholytes 04ml
campuran dan menyaring melalui filter 022m
3 Tambahkan 30μl 10 Amonium persulfat dan 3μl dari TEMED
Aduk rata dan tempat solusi dalam jarum suntik 10 ml dengan
jarum 22ga asalkan tabung gel
Masukkan jarum ke dalam tabung gel sampai mencapai bagian
bawah dan mengisi tabung menarik jarum dengan meningkatnya
kadar cairan Gunakan jarum untuk mengusir semua gelembung
Biarkan gel untuk polimerisasi selama minimal 2 jam
2 SIAPKAN SAMPEL
1 Untuk setiap gram jaringan tambahkan 15ml buffer sampel
9M Urea
4 NP-40
2 Ampholytes (pH 9-11)
2 Mercaptoethanol
pHgt 9 dengan NaOH
2 Menghomogenkan jika perlu Inkubasi pada suhu kamar selama 10
menit kemudian centrifuge selama 1 jam pada 100000 g Hapus
supernatan tanpa mengganggu pelet yang berisi bahan-bahan
cenderung menyumbat gel IEF
18
3 RUNNING
1 Isi tangki bawah dengan asam fosfat 01 Tempatkan gel dalam
aparatus dan mengisi tangki atas dengan NaOH 20mm Gunakan
alat suntik untuk mengusir semua gelembung dari dalam tabung
gel Setiap gelembung dalam tabung akan mendistorsi medan
listrik dan mencegah gel dari benar-benar fokus selama
menjalankan
2 Sampel disiapkan seperti di atas dapat dimuat oleh lapisan ke
bagian atas gel Jalankan pada 500-700V (tergantung pada
peralatan yang digunakan) untuk 16-24 jam Pada akhir
menjalankan menandai akhir atas gel masing-masing dengan
sejumlah kecil biru bromophenol
4 POST elektroforesis
Gel IEF mungkin coomassie ternoda tetapi yang paling sering mereka
dimuat ke HALAMAN SDS gel untuk analisis dimensi kedua
Mengekstrusi gel dengan menerapkan tekanan pada salah satu ujung
tabung dengan pipet atau jarum suntik sambil memegang ujung lain
melalui botol atau nampan Extruded gel dapat dibekukan pada -70 deg C
untuk analisa di kemudian hari
5 LOADING AN IEF GEL PADA Sebuah SLAB DIMENSI KEDUA
1 Tempatkan gel IEF dalam larutan 20 gliserol 4 SDS dan
250mm Tris -HCl pH 68 dengan 1 mercaptoethanol
ditambahkan hanya sebelum digunakan Menetaskan gel dalam
larutan selama 5-10 menit
2 Larutkan 01g agarosa dalam 20ml dari Tris-glisin-SDS penyangga
Panaskan sampai agarosa meleleh
Overlay gel dimensi kedua dengan 1-2 mm agarosa tempat gel dimensi pertama
atas agarosa berhati-hati tidak untuk menjebak setiap gelembung udara Overlay
gel dengan yang lain 1-2mm dari agarosa solusi dan menjalankan gel dimensi
kedua
19
m Kromatografi
Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu
Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam
dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan
melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase
diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan
bergerak lebih cepat
Contoh alat Kromatografi gas
Cara kerja
Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa
diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi
suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau
larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro
Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi
Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari
penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi
(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada
kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah
puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara
kwantitatif
n Spektrofotometri masa
Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian
memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge
ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil
senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa
(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi
Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M
memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau
parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang
membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena
20
M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron
yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya
(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)
Cara Kerja
Gambar cara kerja spektrofotometer masa
Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi
tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi
(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian
dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet
melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan
mengalami pembelokan yang bergantung pada
1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial
listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil
pembelokan
2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan
3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil
pembelokan
4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan
Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom
tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan
listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak
bermuatan (netral) tidak dibelokkan
Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa
21
1 Tahap pertama Ionisasi
Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut
supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya
membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak
pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu
bekerja hanya dengan ion positif
2 Tahap kedua Percepatan
Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang
sama
3 Tahap ketiga Pembelokan
Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan
yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan
semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan
positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf
pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan
semakin besar
4 Tahap keempat Pendeteksian
Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara
elektrik7
Diagram alat spektrometer massa
7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom
22
o ldquoScintilation Counterrdquo
Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)
dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di
antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa
organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair
Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari
antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier
dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel
bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel
dan pengukuran energi radiasi insiden8
Ilustrasi Cara Kerja
Gambar Scintilation Counter
Gambar Scintilation Counter
8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9
23
p Elektroforesa kafiler
Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal
tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-
partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)
Contoh alat Elektroforesa kafiler
Cara kerja
Proses Elektroforesis Kapiler
Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah
1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya
dari luar)
2 Dua buah elektroda
3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)
4 Detector (sinar UV)
5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya
24
Gambar Alat elektroforesis kapiler
Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan
untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang
mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic
mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)
vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)
Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah
Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan
jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara
kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler
tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang
pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang
25
ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan
adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk
menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees
panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa
tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat
q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir
Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak
jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti
seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan
alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa
tidak bersifat magnet
Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)
ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet
luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan
terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan
keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah
dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya
tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan
E = γhH2π(134)
H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ
tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk
proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)
Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan
perbedaan energi E yakni
E = hν (135)
inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi
(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi
(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)
26
II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum
a Bahan kimia
Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk
memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti
1 Perencanaan analisis
Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua
hal berikut ini
- Informasi analisis apa yang diperlukan
Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil
analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis
- Metode analisis yang harus digunakan
Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian
tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih
metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu
2 Pengambilan sampel (sampling)
Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara
representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara
keseluruhan tidak homogen
3 Persiapan sampel untuk analisis
4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan
sampel
Pengeringan sampel
Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel
dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel
Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash
110oC sampai mencapai berat konstan
Penimbangan atau pengukuran volume sampel
Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara
kuntitatif berat atau volume sampel
Pelarutan sampel
27
Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan
sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan
menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam
campuran) serta peleburan
5 Pemisahan senyawa pengganggu
Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau
senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif
karena adanya unsur atau senyawa pengganggu
Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel
yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan
unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah
ekstraksi pelarut dan kromatografi
6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui
Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar
unsursenyawa
7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis
Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan
perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk
memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume
sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran
Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan
ketelitiannya
Metode Dalam Analisis Kimia
Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional
maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut
Gravimetri
Titrasi (volumetri)
meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi
reduksi
Ekstraksi
Kromatogarfi
28
Elektro analisiskimia
meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri
Spektrofotometri
meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra
merah (IR) serapan atom
b Air
Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang
paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya
Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen
dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion
dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion
tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk
larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa
polar
Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya
akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air
ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal
sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan
minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang
Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen
nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya
tarik dan tolak antara air dan gas
Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan
melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam
kehidupan sehari-hari
Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air
dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita
karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair
Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup
rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius
hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal
29
Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel
bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat
melayang diatas permukaan air
Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel
seperti pada selulosa
Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan
adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu
kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa
dipakai untuk minum mandi dll
Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada
senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa
yang dapat menggantikan kedudukan air
c Penimbangan
Pengontrolan Timbangan
Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang
atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan
berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum
pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan
sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)
Penanganan Timbangan
Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-
waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika
menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur
temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda
hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan
Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo
harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi
Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga
timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus
melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan
ruang kerja
30
Membersihkan Timbangan
Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali
selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan
menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan
secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)
timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan
menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan
etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah
dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan
d Alat-alat gelas dan plastic
Permasalahan Alat-alat gelas
Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi
Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim
Permasalahan Alat-alat plastic
Tidak tahan panas dalam suhu tinggi
Susah dicuci
Sekali pakai disposible
Tidak Inert
e Alat-alat volumetric
Harus dikalibrasi secara berkala
Mudah pecah dari bahan gelas
Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam
pengukuran kwantitatif
f Termometer
Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital
Kesalahan Termometer Digital
31
Ketidakpastian Termometer Digital
Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari
besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian
yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian
Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal
Faktor - Faktor Ketidakpastian
Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu
perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam
pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan
Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah
yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)
yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan
sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan
perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya
Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis
besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak
Ketidakpastian bersistem
Kesalahan kalibrasi
Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat
itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran
Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum
penunjuk alat ukur
Kesalahan komponen alat
Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering
dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat
yang bergerak
Paralaks
Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak
Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh
32
Frekuensi tegangan listrik
Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki
Landasan yang bergetar
Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur
Keterbatasan dari pengamat sendiri
Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam
menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua
golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan
yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan
Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang
menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi
merupakan kesalahan jenis ini
g Waterbath
Permasalahan
Pembersihan dan Perawatan
Thermostat
Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan
Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-
sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium
sesuai dengan petunjuk pabrik
Media pemanas dan Alat
Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya
kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi
dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih
(sabun deterjen yang biasa digunakan)
Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan
pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)
33
Uji Operasional
Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer
water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau
seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan
termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus
didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi
tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak
perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini
Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)
Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC
yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi
(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat
Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada
buku alat
Dokumentasi
Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam
bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang
terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse
but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi
Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian
dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan
deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat
h Pemanas Inkubator dan oven
pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama
di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan
reaksi dengan adanya pemanasan
Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya
cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah
terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan
Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang
dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah
34
pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam
besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita
bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu
Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur
Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk
mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan
i Mixer pengaduk
stirrer + heater
berbagai macam pengaduk magnet
Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu
dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah
alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan
dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika
listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil
35
ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang
asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk
menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk
(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan
ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert
pengaduk ultrasonic + heater
Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air
atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti
gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga
berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)
j Pelarut
Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari
suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan
komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut
zat yang dilarutkan dan zat padat
Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang
akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula
sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil
yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya
tidak tepat
36
Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam
bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk
kontak dengan komponen yang dilarutkan9
Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh
Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang
diinginkan
Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan
melarutkan ekstrak yang besar
Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair
pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi
Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang
besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi
Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara
kimia pada komponen bahan ekstraksi
Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat
karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan
distilasi dan rektifikasi
Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah
besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila
bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil
secara kimia dan fisik10
9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011
10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)
- Terminologi Redoks
- Sel Elektrokimia
- Elektroda
-
17
l Isoelektrik focus
Prinsip Dalam gradien pH komponen-komponen sampel bermigrasi ke arah
anoda atau katoda ke nilai pH di mana biaya bersih adalah nol poin isoelektrik
mereka (PI)
Contoh Alat Alat Elektroforesis Protein
Cara Kerja
1 SIAPKAN gel
1 Untuk merumuskan solusi gel larutkan 4g urea dalam 3 ml H 2 O
+ 1ml ProtoGel Hangat untuk 37 deg C jika diperlukan De-gas
untuk 10 menit di bawah aspirasi
2 Tambahkan 150μl NP-40 deterjen dan ampholytes 04ml
campuran dan menyaring melalui filter 022m
3 Tambahkan 30μl 10 Amonium persulfat dan 3μl dari TEMED
Aduk rata dan tempat solusi dalam jarum suntik 10 ml dengan
jarum 22ga asalkan tabung gel
Masukkan jarum ke dalam tabung gel sampai mencapai bagian
bawah dan mengisi tabung menarik jarum dengan meningkatnya
kadar cairan Gunakan jarum untuk mengusir semua gelembung
Biarkan gel untuk polimerisasi selama minimal 2 jam
2 SIAPKAN SAMPEL
1 Untuk setiap gram jaringan tambahkan 15ml buffer sampel
9M Urea
4 NP-40
2 Ampholytes (pH 9-11)
2 Mercaptoethanol
pHgt 9 dengan NaOH
2 Menghomogenkan jika perlu Inkubasi pada suhu kamar selama 10
menit kemudian centrifuge selama 1 jam pada 100000 g Hapus
supernatan tanpa mengganggu pelet yang berisi bahan-bahan
cenderung menyumbat gel IEF
18
3 RUNNING
1 Isi tangki bawah dengan asam fosfat 01 Tempatkan gel dalam
aparatus dan mengisi tangki atas dengan NaOH 20mm Gunakan
alat suntik untuk mengusir semua gelembung dari dalam tabung
gel Setiap gelembung dalam tabung akan mendistorsi medan
listrik dan mencegah gel dari benar-benar fokus selama
menjalankan
2 Sampel disiapkan seperti di atas dapat dimuat oleh lapisan ke
bagian atas gel Jalankan pada 500-700V (tergantung pada
peralatan yang digunakan) untuk 16-24 jam Pada akhir
menjalankan menandai akhir atas gel masing-masing dengan
sejumlah kecil biru bromophenol
4 POST elektroforesis
Gel IEF mungkin coomassie ternoda tetapi yang paling sering mereka
dimuat ke HALAMAN SDS gel untuk analisis dimensi kedua
Mengekstrusi gel dengan menerapkan tekanan pada salah satu ujung
tabung dengan pipet atau jarum suntik sambil memegang ujung lain
melalui botol atau nampan Extruded gel dapat dibekukan pada -70 deg C
untuk analisa di kemudian hari
5 LOADING AN IEF GEL PADA Sebuah SLAB DIMENSI KEDUA
1 Tempatkan gel IEF dalam larutan 20 gliserol 4 SDS dan
250mm Tris -HCl pH 68 dengan 1 mercaptoethanol
ditambahkan hanya sebelum digunakan Menetaskan gel dalam
larutan selama 5-10 menit
2 Larutkan 01g agarosa dalam 20ml dari Tris-glisin-SDS penyangga
Panaskan sampai agarosa meleleh
Overlay gel dimensi kedua dengan 1-2 mm agarosa tempat gel dimensi pertama
atas agarosa berhati-hati tidak untuk menjebak setiap gelembung udara Overlay
gel dengan yang lain 1-2mm dari agarosa solusi dan menjalankan gel dimensi
kedua
19
m Kromatografi
Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu
Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam
dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan
melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase
diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan
bergerak lebih cepat
Contoh alat Kromatografi gas
Cara kerja
Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa
diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi
suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau
larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro
Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi
Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari
penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi
(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada
kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah
puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara
kwantitatif
n Spektrofotometri masa
Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian
memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge
ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil
senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa
(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi
Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M
memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau
parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang
membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena
20
M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron
yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya
(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)
Cara Kerja
Gambar cara kerja spektrofotometer masa
Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi
tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi
(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian
dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet
melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan
mengalami pembelokan yang bergantung pada
1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial
listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil
pembelokan
2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan
3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil
pembelokan
4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan
Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom
tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan
listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak
bermuatan (netral) tidak dibelokkan
Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa
21
1 Tahap pertama Ionisasi
Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut
supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya
membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak
pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu
bekerja hanya dengan ion positif
2 Tahap kedua Percepatan
Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang
sama
3 Tahap ketiga Pembelokan
Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan
yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan
semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan
positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf
pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan
semakin besar
4 Tahap keempat Pendeteksian
Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara
elektrik7
Diagram alat spektrometer massa
7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom
22
o ldquoScintilation Counterrdquo
Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)
dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di
antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa
organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair
Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari
antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier
dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel
bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel
dan pengukuran energi radiasi insiden8
Ilustrasi Cara Kerja
Gambar Scintilation Counter
Gambar Scintilation Counter
8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9
23
p Elektroforesa kafiler
Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal
tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-
partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)
Contoh alat Elektroforesa kafiler
Cara kerja
Proses Elektroforesis Kapiler
Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah
1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya
dari luar)
2 Dua buah elektroda
3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)
4 Detector (sinar UV)
5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya
24
Gambar Alat elektroforesis kapiler
Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan
untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang
mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic
mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)
vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)
Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah
Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan
jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara
kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler
tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang
pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang
25
ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan
adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk
menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees
panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa
tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat
q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir
Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak
jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti
seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan
alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa
tidak bersifat magnet
Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)
ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet
luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan
terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan
keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah
dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya
tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan
E = γhH2π(134)
H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ
tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk
proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)
Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan
perbedaan energi E yakni
E = hν (135)
inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi
(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi
(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)
26
II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum
a Bahan kimia
Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk
memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti
1 Perencanaan analisis
Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua
hal berikut ini
- Informasi analisis apa yang diperlukan
Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil
analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis
- Metode analisis yang harus digunakan
Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian
tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih
metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu
2 Pengambilan sampel (sampling)
Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara
representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara
keseluruhan tidak homogen
3 Persiapan sampel untuk analisis
4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan
sampel
Pengeringan sampel
Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel
dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel
Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash
110oC sampai mencapai berat konstan
Penimbangan atau pengukuran volume sampel
Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara
kuntitatif berat atau volume sampel
Pelarutan sampel
27
Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan
sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan
menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam
campuran) serta peleburan
5 Pemisahan senyawa pengganggu
Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau
senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif
karena adanya unsur atau senyawa pengganggu
Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel
yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan
unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah
ekstraksi pelarut dan kromatografi
6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui
Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar
unsursenyawa
7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis
Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan
perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk
memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume
sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran
Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan
ketelitiannya
Metode Dalam Analisis Kimia
Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional
maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut
Gravimetri
Titrasi (volumetri)
meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi
reduksi
Ekstraksi
Kromatogarfi
28
Elektro analisiskimia
meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri
Spektrofotometri
meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra
merah (IR) serapan atom
b Air
Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang
paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya
Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen
dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion
dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion
tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk
larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa
polar
Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya
akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air
ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal
sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan
minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang
Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen
nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya
tarik dan tolak antara air dan gas
Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan
melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam
kehidupan sehari-hari
Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air
dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita
karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair
Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup
rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius
hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal
29
Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel
bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat
melayang diatas permukaan air
Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel
seperti pada selulosa
Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan
adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu
kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa
dipakai untuk minum mandi dll
Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada
senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa
yang dapat menggantikan kedudukan air
c Penimbangan
Pengontrolan Timbangan
Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang
atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan
berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum
pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan
sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)
Penanganan Timbangan
Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-
waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika
menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur
temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda
hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan
Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo
harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi
Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga
timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus
melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan
ruang kerja
30
Membersihkan Timbangan
Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali
selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan
menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan
secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)
timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan
menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan
etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah
dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan
d Alat-alat gelas dan plastic
Permasalahan Alat-alat gelas
Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi
Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim
Permasalahan Alat-alat plastic
Tidak tahan panas dalam suhu tinggi
Susah dicuci
Sekali pakai disposible
Tidak Inert
e Alat-alat volumetric
Harus dikalibrasi secara berkala
Mudah pecah dari bahan gelas
Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam
pengukuran kwantitatif
f Termometer
Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital
Kesalahan Termometer Digital
31
Ketidakpastian Termometer Digital
Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari
besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian
yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian
Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal
Faktor - Faktor Ketidakpastian
Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu
perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam
pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan
Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah
yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)
yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan
sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan
perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya
Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis
besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak
Ketidakpastian bersistem
Kesalahan kalibrasi
Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat
itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran
Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum
penunjuk alat ukur
Kesalahan komponen alat
Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering
dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat
yang bergerak
Paralaks
Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak
Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh
32
Frekuensi tegangan listrik
Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki
Landasan yang bergetar
Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur
Keterbatasan dari pengamat sendiri
Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam
menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua
golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan
yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan
Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang
menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi
merupakan kesalahan jenis ini
g Waterbath
Permasalahan
Pembersihan dan Perawatan
Thermostat
Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan
Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-
sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium
sesuai dengan petunjuk pabrik
Media pemanas dan Alat
Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya
kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi
dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih
(sabun deterjen yang biasa digunakan)
Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan
pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)
33
Uji Operasional
Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer
water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau
seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan
termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus
didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi
tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak
perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini
Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)
Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC
yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi
(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat
Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada
buku alat
Dokumentasi
Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam
bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang
terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse
but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi
Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian
dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan
deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat
h Pemanas Inkubator dan oven
pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama
di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan
reaksi dengan adanya pemanasan
Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya
cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah
terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan
Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang
dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah
34
pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam
besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita
bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu
Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur
Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk
mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan
i Mixer pengaduk
stirrer + heater
berbagai macam pengaduk magnet
Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu
dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah
alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan
dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika
listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil
35
ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang
asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk
menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk
(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan
ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert
pengaduk ultrasonic + heater
Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air
atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti
gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga
berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)
j Pelarut
Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari
suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan
komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut
zat yang dilarutkan dan zat padat
Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang
akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula
sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil
yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya
tidak tepat
36
Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam
bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk
kontak dengan komponen yang dilarutkan9
Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh
Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang
diinginkan
Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan
melarutkan ekstrak yang besar
Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair
pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi
Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang
besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi
Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara
kimia pada komponen bahan ekstraksi
Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat
karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan
distilasi dan rektifikasi
Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah
besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila
bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil
secara kimia dan fisik10
9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011
10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)
- Terminologi Redoks
- Sel Elektrokimia
- Elektroda
-
18
3 RUNNING
1 Isi tangki bawah dengan asam fosfat 01 Tempatkan gel dalam
aparatus dan mengisi tangki atas dengan NaOH 20mm Gunakan
alat suntik untuk mengusir semua gelembung dari dalam tabung
gel Setiap gelembung dalam tabung akan mendistorsi medan
listrik dan mencegah gel dari benar-benar fokus selama
menjalankan
2 Sampel disiapkan seperti di atas dapat dimuat oleh lapisan ke
bagian atas gel Jalankan pada 500-700V (tergantung pada
peralatan yang digunakan) untuk 16-24 jam Pada akhir
menjalankan menandai akhir atas gel masing-masing dengan
sejumlah kecil biru bromophenol
4 POST elektroforesis
Gel IEF mungkin coomassie ternoda tetapi yang paling sering mereka
dimuat ke HALAMAN SDS gel untuk analisis dimensi kedua
Mengekstrusi gel dengan menerapkan tekanan pada salah satu ujung
tabung dengan pipet atau jarum suntik sambil memegang ujung lain
melalui botol atau nampan Extruded gel dapat dibekukan pada -70 deg C
untuk analisa di kemudian hari
5 LOADING AN IEF GEL PADA Sebuah SLAB DIMENSI KEDUA
1 Tempatkan gel IEF dalam larutan 20 gliserol 4 SDS dan
250mm Tris -HCl pH 68 dengan 1 mercaptoethanol
ditambahkan hanya sebelum digunakan Menetaskan gel dalam
larutan selama 5-10 menit
2 Larutkan 01g agarosa dalam 20ml dari Tris-glisin-SDS penyangga
Panaskan sampai agarosa meleleh
Overlay gel dimensi kedua dengan 1-2 mm agarosa tempat gel dimensi pertama
atas agarosa berhati-hati tidak untuk menjebak setiap gelembung udara Overlay
gel dengan yang lain 1-2mm dari agarosa solusi dan menjalankan gel dimensi
kedua
19
m Kromatografi
Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu
Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam
dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan
melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase
diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan
bergerak lebih cepat
Contoh alat Kromatografi gas
Cara kerja
Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa
diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi
suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau
larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro
Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi
Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari
penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi
(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada
kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah
puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara
kwantitatif
n Spektrofotometri masa
Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian
memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge
ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil
senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa
(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi
Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M
memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau
parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang
membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena
20
M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron
yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya
(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)
Cara Kerja
Gambar cara kerja spektrofotometer masa
Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi
tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi
(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian
dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet
melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan
mengalami pembelokan yang bergantung pada
1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial
listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil
pembelokan
2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan
3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil
pembelokan
4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan
Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom
tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan
listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak
bermuatan (netral) tidak dibelokkan
Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa
21
1 Tahap pertama Ionisasi
Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut
supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya
membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak
pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu
bekerja hanya dengan ion positif
2 Tahap kedua Percepatan
Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang
sama
3 Tahap ketiga Pembelokan
Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan
yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan
semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan
positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf
pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan
semakin besar
4 Tahap keempat Pendeteksian
Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara
elektrik7
Diagram alat spektrometer massa
7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom
22
o ldquoScintilation Counterrdquo
Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)
dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di
antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa
organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair
Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari
antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier
dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel
bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel
dan pengukuran energi radiasi insiden8
Ilustrasi Cara Kerja
Gambar Scintilation Counter
Gambar Scintilation Counter
8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9
23
p Elektroforesa kafiler
Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal
tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-
partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)
Contoh alat Elektroforesa kafiler
Cara kerja
Proses Elektroforesis Kapiler
Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah
1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya
dari luar)
2 Dua buah elektroda
3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)
4 Detector (sinar UV)
5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya
24
Gambar Alat elektroforesis kapiler
Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan
untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang
mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic
mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)
vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)
Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah
Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan
jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara
kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler
tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang
pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang
25
ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan
adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk
menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees
panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa
tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat
q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir
Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak
jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti
seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan
alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa
tidak bersifat magnet
Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)
ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet
luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan
terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan
keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah
dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya
tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan
E = γhH2π(134)
H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ
tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk
proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)
Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan
perbedaan energi E yakni
E = hν (135)
inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi
(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi
(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)
26
II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum
a Bahan kimia
Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk
memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti
1 Perencanaan analisis
Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua
hal berikut ini
- Informasi analisis apa yang diperlukan
Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil
analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis
- Metode analisis yang harus digunakan
Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian
tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih
metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu
2 Pengambilan sampel (sampling)
Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara
representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara
keseluruhan tidak homogen
3 Persiapan sampel untuk analisis
4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan
sampel
Pengeringan sampel
Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel
dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel
Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash
110oC sampai mencapai berat konstan
Penimbangan atau pengukuran volume sampel
Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara
kuntitatif berat atau volume sampel
Pelarutan sampel
27
Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan
sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan
menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam
campuran) serta peleburan
5 Pemisahan senyawa pengganggu
Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau
senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif
karena adanya unsur atau senyawa pengganggu
Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel
yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan
unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah
ekstraksi pelarut dan kromatografi
6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui
Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar
unsursenyawa
7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis
Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan
perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk
memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume
sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran
Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan
ketelitiannya
Metode Dalam Analisis Kimia
Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional
maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut
Gravimetri
Titrasi (volumetri)
meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi
reduksi
Ekstraksi
Kromatogarfi
28
Elektro analisiskimia
meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri
Spektrofotometri
meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra
merah (IR) serapan atom
b Air
Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang
paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya
Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen
dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion
dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion
tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk
larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa
polar
Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya
akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air
ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal
sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan
minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang
Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen
nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya
tarik dan tolak antara air dan gas
Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan
melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam
kehidupan sehari-hari
Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air
dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita
karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair
Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup
rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius
hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal
29
Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel
bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat
melayang diatas permukaan air
Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel
seperti pada selulosa
Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan
adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu
kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa
dipakai untuk minum mandi dll
Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada
senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa
yang dapat menggantikan kedudukan air
c Penimbangan
Pengontrolan Timbangan
Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang
atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan
berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum
pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan
sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)
Penanganan Timbangan
Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-
waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika
menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur
temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda
hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan
Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo
harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi
Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga
timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus
melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan
ruang kerja
30
Membersihkan Timbangan
Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali
selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan
menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan
secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)
timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan
menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan
etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah
dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan
d Alat-alat gelas dan plastic
Permasalahan Alat-alat gelas
Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi
Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim
Permasalahan Alat-alat plastic
Tidak tahan panas dalam suhu tinggi
Susah dicuci
Sekali pakai disposible
Tidak Inert
e Alat-alat volumetric
Harus dikalibrasi secara berkala
Mudah pecah dari bahan gelas
Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam
pengukuran kwantitatif
f Termometer
Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital
Kesalahan Termometer Digital
31
Ketidakpastian Termometer Digital
Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari
besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian
yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian
Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal
Faktor - Faktor Ketidakpastian
Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu
perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam
pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan
Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah
yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)
yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan
sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan
perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya
Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis
besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak
Ketidakpastian bersistem
Kesalahan kalibrasi
Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat
itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran
Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum
penunjuk alat ukur
Kesalahan komponen alat
Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering
dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat
yang bergerak
Paralaks
Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak
Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh
32
Frekuensi tegangan listrik
Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki
Landasan yang bergetar
Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur
Keterbatasan dari pengamat sendiri
Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam
menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua
golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan
yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan
Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang
menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi
merupakan kesalahan jenis ini
g Waterbath
Permasalahan
Pembersihan dan Perawatan
Thermostat
Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan
Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-
sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium
sesuai dengan petunjuk pabrik
Media pemanas dan Alat
Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya
kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi
dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih
(sabun deterjen yang biasa digunakan)
Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan
pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)
33
Uji Operasional
Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer
water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau
seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan
termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus
didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi
tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak
perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini
Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)
Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC
yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi
(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat
Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada
buku alat
Dokumentasi
Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam
bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang
terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse
but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi
Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian
dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan
deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat
h Pemanas Inkubator dan oven
pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama
di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan
reaksi dengan adanya pemanasan
Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya
cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah
terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan
Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang
dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah
34
pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam
besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita
bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu
Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur
Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk
mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan
i Mixer pengaduk
stirrer + heater
berbagai macam pengaduk magnet
Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu
dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah
alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan
dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika
listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil
35
ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang
asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk
menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk
(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan
ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert
pengaduk ultrasonic + heater
Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air
atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti
gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga
berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)
j Pelarut
Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari
suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan
komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut
zat yang dilarutkan dan zat padat
Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang
akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula
sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil
yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya
tidak tepat
36
Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam
bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk
kontak dengan komponen yang dilarutkan9
Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh
Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang
diinginkan
Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan
melarutkan ekstrak yang besar
Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair
pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi
Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang
besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi
Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara
kimia pada komponen bahan ekstraksi
Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat
karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan
distilasi dan rektifikasi
Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah
besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila
bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil
secara kimia dan fisik10
9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011
10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)
- Terminologi Redoks
- Sel Elektrokimia
- Elektroda
-
19
m Kromatografi
Prinsip Perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu
Komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam
dan fase gerak Fase diam akan menahan komponen campuran Fase gerak akan
melarutkan zat komponen campuran Komponen yang mudah tertahan pada fase
diam akan tertinggal Komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan
bergerak lebih cepat
Contoh alat Kromatografi gas
Cara kerja
Sesudah alat-alat disiapkan kolom alat pendeteksi suhu dan aliran gas pembawa
diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi
suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau
larutan pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro
Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi
Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari
penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi
(waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada
kondisi yang tetap Dasar ini digunakan untuk identifikasi Dari luas daerah
puncak urva atau tinggi puncak kurva komponen zat dapat ditetapkan secara
kwantitatif
n Spektrofotometri masa
Prinsip metode digunakan untuk mengubah molekul menjadi ion-ion kemudian
memisah-misahkannya menurut rasio massa terhadap muatan (mass-to-charge
ratio me) dan menentukan jumlah relatif setiap ion yang ada Sejumlah kecil
senyawa yang spektrumnya akan ditentukan dimasukkan dalam celah hampa
(high vacum) untuk diuapkan dan ditembaki dengan elektron berenergi tinggi
Penembakan dengan elektron ini akan melepaskan elektron dari molekul M
memberikan ion molekul M+ positif (kadang-kadang dinamakan ion induk atau
parent ion Berkas dari ion-ion induk ini melewati magnet yang kuat yang
membelokkan berkas Besarnya pembelokkan tergantung pada massa ion Karena
20
M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron
yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya
(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)
Cara Kerja
Gambar cara kerja spektrofotometer masa
Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi
tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi
(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian
dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet
melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan
mengalami pembelokan yang bergantung pada
1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial
listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil
pembelokan
2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan
3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil
pembelokan
4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan
Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom
tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan
listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak
bermuatan (netral) tidak dibelokkan
Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa
21
1 Tahap pertama Ionisasi
Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut
supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya
membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak
pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu
bekerja hanya dengan ion positif
2 Tahap kedua Percepatan
Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang
sama
3 Tahap ketiga Pembelokan
Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan
yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan
semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan
positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf
pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan
semakin besar
4 Tahap keempat Pendeteksian
Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara
elektrik7
Diagram alat spektrometer massa
7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom
22
o ldquoScintilation Counterrdquo
Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)
dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di
antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa
organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair
Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari
antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier
dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel
bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel
dan pengukuran energi radiasi insiden8
Ilustrasi Cara Kerja
Gambar Scintilation Counter
Gambar Scintilation Counter
8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9
23
p Elektroforesa kafiler
Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal
tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-
partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)
Contoh alat Elektroforesa kafiler
Cara kerja
Proses Elektroforesis Kapiler
Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah
1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya
dari luar)
2 Dua buah elektroda
3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)
4 Detector (sinar UV)
5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya
24
Gambar Alat elektroforesis kapiler
Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan
untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang
mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic
mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)
vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)
Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah
Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan
jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara
kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler
tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang
pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang
25
ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan
adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk
menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees
panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa
tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat
q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir
Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak
jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti
seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan
alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa
tidak bersifat magnet
Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)
ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet
luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan
terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan
keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah
dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya
tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan
E = γhH2π(134)
H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ
tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk
proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)
Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan
perbedaan energi E yakni
E = hν (135)
inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi
(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi
(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)
26
II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum
a Bahan kimia
Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk
memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti
1 Perencanaan analisis
Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua
hal berikut ini
- Informasi analisis apa yang diperlukan
Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil
analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis
- Metode analisis yang harus digunakan
Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian
tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih
metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu
2 Pengambilan sampel (sampling)
Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara
representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara
keseluruhan tidak homogen
3 Persiapan sampel untuk analisis
4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan
sampel
Pengeringan sampel
Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel
dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel
Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash
110oC sampai mencapai berat konstan
Penimbangan atau pengukuran volume sampel
Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara
kuntitatif berat atau volume sampel
Pelarutan sampel
27
Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan
sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan
menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam
campuran) serta peleburan
5 Pemisahan senyawa pengganggu
Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau
senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif
karena adanya unsur atau senyawa pengganggu
Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel
yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan
unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah
ekstraksi pelarut dan kromatografi
6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui
Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar
unsursenyawa
7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis
Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan
perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk
memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume
sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran
Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan
ketelitiannya
Metode Dalam Analisis Kimia
Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional
maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut
Gravimetri
Titrasi (volumetri)
meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi
reduksi
Ekstraksi
Kromatogarfi
28
Elektro analisiskimia
meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri
Spektrofotometri
meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra
merah (IR) serapan atom
b Air
Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang
paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya
Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen
dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion
dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion
tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk
larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa
polar
Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya
akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air
ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal
sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan
minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang
Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen
nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya
tarik dan tolak antara air dan gas
Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan
melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam
kehidupan sehari-hari
Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air
dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita
karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair
Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup
rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius
hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal
29
Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel
bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat
melayang diatas permukaan air
Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel
seperti pada selulosa
Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan
adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu
kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa
dipakai untuk minum mandi dll
Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada
senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa
yang dapat menggantikan kedudukan air
c Penimbangan
Pengontrolan Timbangan
Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang
atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan
berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum
pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan
sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)
Penanganan Timbangan
Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-
waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika
menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur
temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda
hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan
Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo
harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi
Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga
timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus
melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan
ruang kerja
30
Membersihkan Timbangan
Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali
selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan
menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan
secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)
timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan
menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan
etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah
dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan
d Alat-alat gelas dan plastic
Permasalahan Alat-alat gelas
Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi
Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim
Permasalahan Alat-alat plastic
Tidak tahan panas dalam suhu tinggi
Susah dicuci
Sekali pakai disposible
Tidak Inert
e Alat-alat volumetric
Harus dikalibrasi secara berkala
Mudah pecah dari bahan gelas
Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam
pengukuran kwantitatif
f Termometer
Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital
Kesalahan Termometer Digital
31
Ketidakpastian Termometer Digital
Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari
besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian
yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian
Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal
Faktor - Faktor Ketidakpastian
Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu
perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam
pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan
Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah
yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)
yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan
sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan
perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya
Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis
besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak
Ketidakpastian bersistem
Kesalahan kalibrasi
Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat
itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran
Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum
penunjuk alat ukur
Kesalahan komponen alat
Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering
dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat
yang bergerak
Paralaks
Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak
Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh
32
Frekuensi tegangan listrik
Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki
Landasan yang bergetar
Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur
Keterbatasan dari pengamat sendiri
Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam
menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua
golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan
yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan
Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang
menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi
merupakan kesalahan jenis ini
g Waterbath
Permasalahan
Pembersihan dan Perawatan
Thermostat
Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan
Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-
sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium
sesuai dengan petunjuk pabrik
Media pemanas dan Alat
Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya
kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi
dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih
(sabun deterjen yang biasa digunakan)
Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan
pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)
33
Uji Operasional
Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer
water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau
seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan
termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus
didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi
tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak
perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini
Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)
Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC
yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi
(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat
Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada
buku alat
Dokumentasi
Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam
bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang
terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse
but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi
Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian
dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan
deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat
h Pemanas Inkubator dan oven
pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama
di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan
reaksi dengan adanya pemanasan
Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya
cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah
terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan
Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang
dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah
34
pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam
besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita
bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu
Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur
Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk
mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan
i Mixer pengaduk
stirrer + heater
berbagai macam pengaduk magnet
Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu
dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah
alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan
dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika
listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil
35
ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang
asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk
menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk
(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan
ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert
pengaduk ultrasonic + heater
Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air
atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti
gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga
berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)
j Pelarut
Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari
suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan
komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut
zat yang dilarutkan dan zat padat
Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang
akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula
sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil
yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya
tidak tepat
36
Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam
bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk
kontak dengan komponen yang dilarutkan9
Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh
Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang
diinginkan
Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan
melarutkan ekstrak yang besar
Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair
pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi
Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang
besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi
Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara
kimia pada komponen bahan ekstraksi
Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat
karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan
distilasi dan rektifikasi
Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah
besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila
bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil
secara kimia dan fisik10
9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011
10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)
- Terminologi Redoks
- Sel Elektrokimia
- Elektroda
-
20
M+ yang pada umumnya identik dengan massa molekul M (massa dari elektron
yang terlepas tidak berarti dibandingkan dengan massa seluruh sisa molekulnya
(Kimia Organik Suatu Kuliah singkat Edisi keenam Penerbit Erlangga 1987)
Cara Kerja
Gambar cara kerja spektrofotometer masa
Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi
tinggi Pelakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel mengalami ionisasi
(melepas elektron sehingga menjadi ion positif) Ion-ion positif ini kemudian
dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet
melalui suatu celah sempit Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan
mengalami pembelokan yang bergantung pada
1 Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion Makin besar potensial
listrik yang digunakan makin besar kecepatan ion dan makin kecil
pembelokan
2 Kuat medan magnet Makin kuat magnet makin besar pembelokan
3 Massa partikel (ion) Makin besar massa partikel makin kecil
pembelokan
4 Muatan partikel Makin besar muatan makin besar pembelokan
Atom dapat dibelokkan dalam sebuah medan magnet (dengan anggapan atom
tersebut diubah menjadi ion terlebih dahulu) Karena partikel-partikel bermuatan
listrik dibelokkan dalam medan magnet dan partikel-partikel yang tidak
bermuatan (netral) tidak dibelokkan
Tahap-tahap yang terjadi dalam alat spektrometer massa
21
1 Tahap pertama Ionisasi
Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut
supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya
membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak
pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu
bekerja hanya dengan ion positif
2 Tahap kedua Percepatan
Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang
sama
3 Tahap ketiga Pembelokan
Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan
yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan
semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan
positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf
pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan
semakin besar
4 Tahap keempat Pendeteksian
Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara
elektrik7
Diagram alat spektrometer massa
7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom
22
o ldquoScintilation Counterrdquo
Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)
dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di
antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa
organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair
Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari
antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier
dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel
bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel
dan pengukuran energi radiasi insiden8
Ilustrasi Cara Kerja
Gambar Scintilation Counter
Gambar Scintilation Counter
8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9
23
p Elektroforesa kafiler
Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal
tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-
partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)
Contoh alat Elektroforesa kafiler
Cara kerja
Proses Elektroforesis Kapiler
Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah
1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya
dari luar)
2 Dua buah elektroda
3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)
4 Detector (sinar UV)
5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya
24
Gambar Alat elektroforesis kapiler
Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan
untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang
mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic
mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)
vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)
Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah
Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan
jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara
kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler
tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang
pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang
25
ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan
adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk
menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees
panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa
tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat
q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir
Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak
jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti
seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan
alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa
tidak bersifat magnet
Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)
ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet
luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan
terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan
keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah
dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya
tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan
E = γhH2π(134)
H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ
tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk
proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)
Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan
perbedaan energi E yakni
E = hν (135)
inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi
(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi
(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)
26
II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum
a Bahan kimia
Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk
memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti
1 Perencanaan analisis
Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua
hal berikut ini
- Informasi analisis apa yang diperlukan
Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil
analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis
- Metode analisis yang harus digunakan
Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian
tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih
metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu
2 Pengambilan sampel (sampling)
Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara
representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara
keseluruhan tidak homogen
3 Persiapan sampel untuk analisis
4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan
sampel
Pengeringan sampel
Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel
dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel
Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash
110oC sampai mencapai berat konstan
Penimbangan atau pengukuran volume sampel
Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara
kuntitatif berat atau volume sampel
Pelarutan sampel
27
Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan
sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan
menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam
campuran) serta peleburan
5 Pemisahan senyawa pengganggu
Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau
senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif
karena adanya unsur atau senyawa pengganggu
Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel
yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan
unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah
ekstraksi pelarut dan kromatografi
6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui
Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar
unsursenyawa
7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis
Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan
perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk
memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume
sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran
Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan
ketelitiannya
Metode Dalam Analisis Kimia
Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional
maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut
Gravimetri
Titrasi (volumetri)
meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi
reduksi
Ekstraksi
Kromatogarfi
28
Elektro analisiskimia
meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri
Spektrofotometri
meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra
merah (IR) serapan atom
b Air
Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang
paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya
Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen
dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion
dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion
tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk
larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa
polar
Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya
akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air
ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal
sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan
minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang
Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen
nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya
tarik dan tolak antara air dan gas
Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan
melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam
kehidupan sehari-hari
Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air
dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita
karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair
Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup
rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius
hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal
29
Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel
bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat
melayang diatas permukaan air
Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel
seperti pada selulosa
Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan
adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu
kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa
dipakai untuk minum mandi dll
Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada
senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa
yang dapat menggantikan kedudukan air
c Penimbangan
Pengontrolan Timbangan
Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang
atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan
berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum
pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan
sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)
Penanganan Timbangan
Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-
waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika
menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur
temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda
hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan
Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo
harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi
Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga
timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus
melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan
ruang kerja
30
Membersihkan Timbangan
Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali
selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan
menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan
secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)
timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan
menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan
etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah
dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan
d Alat-alat gelas dan plastic
Permasalahan Alat-alat gelas
Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi
Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim
Permasalahan Alat-alat plastic
Tidak tahan panas dalam suhu tinggi
Susah dicuci
Sekali pakai disposible
Tidak Inert
e Alat-alat volumetric
Harus dikalibrasi secara berkala
Mudah pecah dari bahan gelas
Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam
pengukuran kwantitatif
f Termometer
Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital
Kesalahan Termometer Digital
31
Ketidakpastian Termometer Digital
Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari
besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian
yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian
Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal
Faktor - Faktor Ketidakpastian
Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu
perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam
pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan
Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah
yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)
yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan
sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan
perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya
Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis
besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak
Ketidakpastian bersistem
Kesalahan kalibrasi
Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat
itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran
Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum
penunjuk alat ukur
Kesalahan komponen alat
Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering
dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat
yang bergerak
Paralaks
Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak
Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh
32
Frekuensi tegangan listrik
Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki
Landasan yang bergetar
Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur
Keterbatasan dari pengamat sendiri
Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam
menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua
golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan
yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan
Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang
menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi
merupakan kesalahan jenis ini
g Waterbath
Permasalahan
Pembersihan dan Perawatan
Thermostat
Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan
Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-
sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium
sesuai dengan petunjuk pabrik
Media pemanas dan Alat
Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya
kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi
dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih
(sabun deterjen yang biasa digunakan)
Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan
pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)
33
Uji Operasional
Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer
water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau
seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan
termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus
didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi
tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak
perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini
Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)
Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC
yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi
(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat
Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada
buku alat
Dokumentasi
Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam
bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang
terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse
but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi
Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian
dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan
deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat
h Pemanas Inkubator dan oven
pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama
di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan
reaksi dengan adanya pemanasan
Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya
cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah
terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan
Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang
dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah
34
pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam
besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita
bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu
Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur
Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk
mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan
i Mixer pengaduk
stirrer + heater
berbagai macam pengaduk magnet
Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu
dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah
alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan
dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika
listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil
35
ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang
asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk
menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk
(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan
ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert
pengaduk ultrasonic + heater
Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air
atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti
gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga
berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)
j Pelarut
Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari
suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan
komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut
zat yang dilarutkan dan zat padat
Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang
akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula
sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil
yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya
tidak tepat
36
Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam
bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk
kontak dengan komponen yang dilarutkan9
Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh
Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang
diinginkan
Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan
melarutkan ekstrak yang besar
Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair
pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi
Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang
besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi
Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara
kimia pada komponen bahan ekstraksi
Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat
karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan
distilasi dan rektifikasi
Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah
besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila
bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil
secara kimia dan fisik10
9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011
10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)
- Terminologi Redoks
- Sel Elektrokimia
- Elektroda
-
21
1 Tahap pertama Ionisasi
Atom di-ionisasi dengan emengambilf satu atau lebih elektron dari atom tersebut
supaya terbentuk ion positif Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya
membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh klor) atau unsur-unsur yang tidak
pernah membentuk ion (sebagai contoh argon) spektrometer massa ini selalu
bekerja hanya dengan ion positif
2 Tahap kedua Percepatan
Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang
sama
3 Tahap ketiga Pembelokan
Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet pembelokan
yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut Semakin ringan massanya akan
semakin dibelokan Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan
positif ion tersebut Dengan kata lain semakin banyak elektron yang ediambilf
pada tahap 1 semakin besar muatan ion tersebut pembelokan yang terjadi akan
semakin besar
4 Tahap keempat Pendeteksian
Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara
elektrik7
Diagram alat spektrometer massa
7 httpmuhburhanstudents-blogundipacid20091101menentukan-massa-atom
22
o ldquoScintilation Counterrdquo
Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)
dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di
antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa
organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair
Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari
antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier
dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel
bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel
dan pengukuran energi radiasi insiden8
Ilustrasi Cara Kerja
Gambar Scintilation Counter
Gambar Scintilation Counter
8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9
23
p Elektroforesa kafiler
Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal
tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-
partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)
Contoh alat Elektroforesa kafiler
Cara kerja
Proses Elektroforesis Kapiler
Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah
1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya
dari luar)
2 Dua buah elektroda
3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)
4 Detector (sinar UV)
5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya
24
Gambar Alat elektroforesis kapiler
Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan
untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang
mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic
mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)
vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)
Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah
Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan
jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara
kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler
tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang
pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang
25
ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan
adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk
menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees
panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa
tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat
q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir
Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak
jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti
seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan
alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa
tidak bersifat magnet
Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)
ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet
luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan
terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan
keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah
dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya
tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan
E = γhH2π(134)
H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ
tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk
proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)
Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan
perbedaan energi E yakni
E = hν (135)
inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi
(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi
(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)
26
II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum
a Bahan kimia
Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk
memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti
1 Perencanaan analisis
Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua
hal berikut ini
- Informasi analisis apa yang diperlukan
Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil
analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis
- Metode analisis yang harus digunakan
Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian
tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih
metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu
2 Pengambilan sampel (sampling)
Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara
representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara
keseluruhan tidak homogen
3 Persiapan sampel untuk analisis
4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan
sampel
Pengeringan sampel
Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel
dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel
Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash
110oC sampai mencapai berat konstan
Penimbangan atau pengukuran volume sampel
Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara
kuntitatif berat atau volume sampel
Pelarutan sampel
27
Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan
sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan
menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam
campuran) serta peleburan
5 Pemisahan senyawa pengganggu
Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau
senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif
karena adanya unsur atau senyawa pengganggu
Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel
yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan
unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah
ekstraksi pelarut dan kromatografi
6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui
Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar
unsursenyawa
7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis
Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan
perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk
memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume
sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran
Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan
ketelitiannya
Metode Dalam Analisis Kimia
Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional
maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut
Gravimetri
Titrasi (volumetri)
meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi
reduksi
Ekstraksi
Kromatogarfi
28
Elektro analisiskimia
meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri
Spektrofotometri
meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra
merah (IR) serapan atom
b Air
Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang
paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya
Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen
dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion
dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion
tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk
larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa
polar
Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya
akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air
ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal
sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan
minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang
Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen
nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya
tarik dan tolak antara air dan gas
Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan
melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam
kehidupan sehari-hari
Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air
dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita
karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair
Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup
rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius
hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal
29
Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel
bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat
melayang diatas permukaan air
Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel
seperti pada selulosa
Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan
adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu
kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa
dipakai untuk minum mandi dll
Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada
senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa
yang dapat menggantikan kedudukan air
c Penimbangan
Pengontrolan Timbangan
Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang
atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan
berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum
pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan
sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)
Penanganan Timbangan
Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-
waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika
menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur
temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda
hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan
Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo
harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi
Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga
timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus
melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan
ruang kerja
30
Membersihkan Timbangan
Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali
selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan
menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan
secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)
timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan
menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan
etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah
dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan
d Alat-alat gelas dan plastic
Permasalahan Alat-alat gelas
Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi
Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim
Permasalahan Alat-alat plastic
Tidak tahan panas dalam suhu tinggi
Susah dicuci
Sekali pakai disposible
Tidak Inert
e Alat-alat volumetric
Harus dikalibrasi secara berkala
Mudah pecah dari bahan gelas
Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam
pengukuran kwantitatif
f Termometer
Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital
Kesalahan Termometer Digital
31
Ketidakpastian Termometer Digital
Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari
besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian
yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian
Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal
Faktor - Faktor Ketidakpastian
Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu
perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam
pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan
Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah
yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)
yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan
sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan
perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya
Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis
besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak
Ketidakpastian bersistem
Kesalahan kalibrasi
Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat
itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran
Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum
penunjuk alat ukur
Kesalahan komponen alat
Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering
dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat
yang bergerak
Paralaks
Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak
Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh
32
Frekuensi tegangan listrik
Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki
Landasan yang bergetar
Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur
Keterbatasan dari pengamat sendiri
Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam
menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua
golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan
yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan
Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang
menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi
merupakan kesalahan jenis ini
g Waterbath
Permasalahan
Pembersihan dan Perawatan
Thermostat
Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan
Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-
sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium
sesuai dengan petunjuk pabrik
Media pemanas dan Alat
Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya
kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi
dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih
(sabun deterjen yang biasa digunakan)
Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan
pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)
33
Uji Operasional
Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer
water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau
seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan
termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus
didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi
tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak
perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini
Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)
Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC
yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi
(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat
Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada
buku alat
Dokumentasi
Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam
bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang
terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse
but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi
Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian
dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan
deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat
h Pemanas Inkubator dan oven
pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama
di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan
reaksi dengan adanya pemanasan
Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya
cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah
terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan
Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang
dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah
34
pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam
besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita
bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu
Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur
Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk
mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan
i Mixer pengaduk
stirrer + heater
berbagai macam pengaduk magnet
Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu
dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah
alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan
dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika
listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil
35
ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang
asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk
menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk
(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan
ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert
pengaduk ultrasonic + heater
Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air
atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti
gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga
berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)
j Pelarut
Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari
suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan
komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut
zat yang dilarutkan dan zat padat
Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang
akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula
sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil
yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya
tidak tepat
36
Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam
bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk
kontak dengan komponen yang dilarutkan9
Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh
Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang
diinginkan
Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan
melarutkan ekstrak yang besar
Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair
pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi
Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang
besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi
Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara
kimia pada komponen bahan ekstraksi
Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat
karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan
distilasi dan rektifikasi
Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah
besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila
bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil
secara kimia dan fisik10
9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011
10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)
- Terminologi Redoks
- Sel Elektrokimia
- Elektroda
-
22
o ldquoScintilation Counterrdquo
Prinsip detektor radiasi yang dipicu oleh kilatan cahaya (atau sintilasi)
dihasilkan ketika radiasi pengion melintasi tertentu zat padat atau cair (fosfor) di
antaranya adalah thallium-diaktifkan natrium iodida seng sulfida dan senyawa
organik seperti antrasena dimasukkan ke dalam plastik padat atau pelarut cair
Lampu berkedip dikonversi menjadi pulsa listrik dengan paduan fotolistrik dari
antimon cesium dan diperkuat sekitar satu juta kali oleh tabung photomultiplier
dan akhirnya dihitung Sensitif terhadap sinar X sinar gamma dan partikel
bermuatan counter kilau memungkinkan kecepatan tinggi menghitung partikel
dan pengukuran energi radiasi insiden8
Ilustrasi Cara Kerja
Gambar Scintilation Counter
Gambar Scintilation Counter
8httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idamplangpair=en 7Cidamprurl=translategooglecoidampu=httpwwwinfopleasecomce6sciA0844072htmlampusg=ALkJrhipTX8U-wDLVFwbi4i91z-0a5_FQgixzz1d2Ejxdj9
23
p Elektroforesa kafiler
Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal
tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-
partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)
Contoh alat Elektroforesa kafiler
Cara kerja
Proses Elektroforesis Kapiler
Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah
1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya
dari luar)
2 Dua buah elektroda
3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)
4 Detector (sinar UV)
5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya
24
Gambar Alat elektroforesis kapiler
Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan
untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang
mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic
mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)
vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)
Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah
Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan
jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara
kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler
tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang
pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang
25
ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan
adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk
menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees
panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa
tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat
q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir
Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak
jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti
seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan
alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa
tidak bersifat magnet
Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)
ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet
luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan
terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan
keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah
dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya
tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan
E = γhH2π(134)
H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ
tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk
proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)
Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan
perbedaan energi E yakni
E = hν (135)
inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi
(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi
(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)
26
II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum
a Bahan kimia
Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk
memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti
1 Perencanaan analisis
Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua
hal berikut ini
- Informasi analisis apa yang diperlukan
Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil
analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis
- Metode analisis yang harus digunakan
Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian
tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih
metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu
2 Pengambilan sampel (sampling)
Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara
representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara
keseluruhan tidak homogen
3 Persiapan sampel untuk analisis
4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan
sampel
Pengeringan sampel
Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel
dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel
Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash
110oC sampai mencapai berat konstan
Penimbangan atau pengukuran volume sampel
Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara
kuntitatif berat atau volume sampel
Pelarutan sampel
27
Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan
sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan
menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam
campuran) serta peleburan
5 Pemisahan senyawa pengganggu
Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau
senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif
karena adanya unsur atau senyawa pengganggu
Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel
yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan
unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah
ekstraksi pelarut dan kromatografi
6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui
Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar
unsursenyawa
7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis
Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan
perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk
memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume
sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran
Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan
ketelitiannya
Metode Dalam Analisis Kimia
Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional
maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut
Gravimetri
Titrasi (volumetri)
meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi
reduksi
Ekstraksi
Kromatogarfi
28
Elektro analisiskimia
meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri
Spektrofotometri
meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra
merah (IR) serapan atom
b Air
Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang
paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya
Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen
dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion
dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion
tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk
larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa
polar
Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya
akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air
ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal
sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan
minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang
Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen
nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya
tarik dan tolak antara air dan gas
Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan
melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam
kehidupan sehari-hari
Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air
dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita
karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair
Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup
rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius
hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal
29
Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel
bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat
melayang diatas permukaan air
Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel
seperti pada selulosa
Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan
adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu
kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa
dipakai untuk minum mandi dll
Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada
senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa
yang dapat menggantikan kedudukan air
c Penimbangan
Pengontrolan Timbangan
Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang
atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan
berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum
pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan
sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)
Penanganan Timbangan
Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-
waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika
menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur
temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda
hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan
Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo
harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi
Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga
timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus
melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan
ruang kerja
30
Membersihkan Timbangan
Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali
selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan
menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan
secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)
timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan
menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan
etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah
dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan
d Alat-alat gelas dan plastic
Permasalahan Alat-alat gelas
Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi
Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim
Permasalahan Alat-alat plastic
Tidak tahan panas dalam suhu tinggi
Susah dicuci
Sekali pakai disposible
Tidak Inert
e Alat-alat volumetric
Harus dikalibrasi secara berkala
Mudah pecah dari bahan gelas
Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam
pengukuran kwantitatif
f Termometer
Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital
Kesalahan Termometer Digital
31
Ketidakpastian Termometer Digital
Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari
besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian
yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian
Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal
Faktor - Faktor Ketidakpastian
Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu
perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam
pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan
Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah
yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)
yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan
sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan
perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya
Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis
besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak
Ketidakpastian bersistem
Kesalahan kalibrasi
Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat
itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran
Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum
penunjuk alat ukur
Kesalahan komponen alat
Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering
dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat
yang bergerak
Paralaks
Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak
Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh
32
Frekuensi tegangan listrik
Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki
Landasan yang bergetar
Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur
Keterbatasan dari pengamat sendiri
Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam
menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua
golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan
yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan
Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang
menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi
merupakan kesalahan jenis ini
g Waterbath
Permasalahan
Pembersihan dan Perawatan
Thermostat
Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan
Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-
sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium
sesuai dengan petunjuk pabrik
Media pemanas dan Alat
Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya
kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi
dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih
(sabun deterjen yang biasa digunakan)
Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan
pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)
33
Uji Operasional
Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer
water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau
seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan
termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus
didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi
tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak
perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini
Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)
Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC
yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi
(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat
Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada
buku alat
Dokumentasi
Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam
bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang
terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse
but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi
Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian
dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan
deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat
h Pemanas Inkubator dan oven
pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama
di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan
reaksi dengan adanya pemanasan
Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya
cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah
terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan
Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang
dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah
34
pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam
besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita
bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu
Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur
Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk
mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan
i Mixer pengaduk
stirrer + heater
berbagai macam pengaduk magnet
Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu
dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah
alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan
dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika
listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil
35
ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang
asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk
menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk
(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan
ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert
pengaduk ultrasonic + heater
Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air
atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti
gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga
berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)
j Pelarut
Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari
suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan
komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut
zat yang dilarutkan dan zat padat
Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang
akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula
sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil
yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya
tidak tepat
36
Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam
bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk
kontak dengan komponen yang dilarutkan9
Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh
Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang
diinginkan
Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan
melarutkan ekstrak yang besar
Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair
pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi
Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang
besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi
Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara
kimia pada komponen bahan ekstraksi
Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat
karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan
distilasi dan rektifikasi
Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah
besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila
bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil
secara kimia dan fisik10
9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011
10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)
- Terminologi Redoks
- Sel Elektrokimia
- Elektroda
-
23
p Elektroforesa kafiler
Prinsip Pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif (anion) dalam hal
tersebut DNA yang bergerak menuju kutub positif (anode) sedangkan partikel-
partikel bermuatan positif (kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode)
Contoh alat Elektroforesa kafiler
Cara kerja
Proses Elektroforesis Kapiler
Alat-alat yang digunakan pada elektroforesis kapiler adalah
1 Kolom kapiler (dengan silika jendela optis agar bisa diamati prosesnya
dari luar)
2 Dua buah elektroda
3 Power supply (bisa diatur untuk bertegangan tinggi)
4 Detector (sinar UV)
5 Larutan buffer beserta dua buah tempat penyimpanannya
24
Gambar Alat elektroforesis kapiler
Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan
untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang
mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic
mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)
vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)
Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah
Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan
jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara
kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler
tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang
pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang
25
ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan
adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk
menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees
panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa
tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat
q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir
Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak
jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti
seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan
alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa
tidak bersifat magnet
Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)
ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet
luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan
terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan
keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah
dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya
tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan
E = γhH2π(134)
H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ
tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk
proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)
Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan
perbedaan energi E yakni
E = hν (135)
inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi
(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi
(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)
26
II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum
a Bahan kimia
Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk
memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti
1 Perencanaan analisis
Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua
hal berikut ini
- Informasi analisis apa yang diperlukan
Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil
analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis
- Metode analisis yang harus digunakan
Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian
tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih
metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu
2 Pengambilan sampel (sampling)
Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara
representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara
keseluruhan tidak homogen
3 Persiapan sampel untuk analisis
4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan
sampel
Pengeringan sampel
Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel
dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel
Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash
110oC sampai mencapai berat konstan
Penimbangan atau pengukuran volume sampel
Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara
kuntitatif berat atau volume sampel
Pelarutan sampel
27
Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan
sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan
menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam
campuran) serta peleburan
5 Pemisahan senyawa pengganggu
Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau
senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif
karena adanya unsur atau senyawa pengganggu
Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel
yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan
unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah
ekstraksi pelarut dan kromatografi
6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui
Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar
unsursenyawa
7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis
Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan
perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk
memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume
sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran
Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan
ketelitiannya
Metode Dalam Analisis Kimia
Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional
maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut
Gravimetri
Titrasi (volumetri)
meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi
reduksi
Ekstraksi
Kromatogarfi
28
Elektro analisiskimia
meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri
Spektrofotometri
meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra
merah (IR) serapan atom
b Air
Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang
paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya
Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen
dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion
dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion
tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk
larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa
polar
Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya
akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air
ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal
sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan
minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang
Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen
nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya
tarik dan tolak antara air dan gas
Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan
melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam
kehidupan sehari-hari
Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air
dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita
karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair
Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup
rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius
hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal
29
Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel
bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat
melayang diatas permukaan air
Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel
seperti pada selulosa
Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan
adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu
kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa
dipakai untuk minum mandi dll
Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada
senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa
yang dapat menggantikan kedudukan air
c Penimbangan
Pengontrolan Timbangan
Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang
atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan
berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum
pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan
sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)
Penanganan Timbangan
Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-
waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika
menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur
temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda
hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan
Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo
harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi
Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga
timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus
melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan
ruang kerja
30
Membersihkan Timbangan
Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali
selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan
menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan
secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)
timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan
menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan
etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah
dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan
d Alat-alat gelas dan plastic
Permasalahan Alat-alat gelas
Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi
Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim
Permasalahan Alat-alat plastic
Tidak tahan panas dalam suhu tinggi
Susah dicuci
Sekali pakai disposible
Tidak Inert
e Alat-alat volumetric
Harus dikalibrasi secara berkala
Mudah pecah dari bahan gelas
Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam
pengukuran kwantitatif
f Termometer
Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital
Kesalahan Termometer Digital
31
Ketidakpastian Termometer Digital
Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari
besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian
yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian
Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal
Faktor - Faktor Ketidakpastian
Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu
perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam
pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan
Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah
yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)
yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan
sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan
perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya
Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis
besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak
Ketidakpastian bersistem
Kesalahan kalibrasi
Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat
itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran
Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum
penunjuk alat ukur
Kesalahan komponen alat
Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering
dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat
yang bergerak
Paralaks
Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak
Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh
32
Frekuensi tegangan listrik
Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki
Landasan yang bergetar
Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur
Keterbatasan dari pengamat sendiri
Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam
menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua
golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan
yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan
Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang
menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi
merupakan kesalahan jenis ini
g Waterbath
Permasalahan
Pembersihan dan Perawatan
Thermostat
Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan
Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-
sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium
sesuai dengan petunjuk pabrik
Media pemanas dan Alat
Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya
kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi
dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih
(sabun deterjen yang biasa digunakan)
Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan
pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)
33
Uji Operasional
Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer
water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau
seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan
termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus
didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi
tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak
perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini
Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)
Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC
yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi
(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat
Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada
buku alat
Dokumentasi
Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam
bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang
terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse
but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi
Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian
dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan
deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat
h Pemanas Inkubator dan oven
pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama
di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan
reaksi dengan adanya pemanasan
Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya
cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah
terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan
Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang
dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah
34
pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam
besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita
bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu
Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur
Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk
mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan
i Mixer pengaduk
stirrer + heater
berbagai macam pengaduk magnet
Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu
dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah
alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan
dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika
listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil
35
ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang
asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk
menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk
(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan
ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert
pengaduk ultrasonic + heater
Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air
atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti
gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga
berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)
j Pelarut
Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari
suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan
komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut
zat yang dilarutkan dan zat padat
Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang
akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula
sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil
yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya
tidak tepat
36
Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam
bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk
kontak dengan komponen yang dilarutkan9
Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh
Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang
diinginkan
Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan
melarutkan ekstrak yang besar
Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair
pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi
Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang
besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi
Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara
kimia pada komponen bahan ekstraksi
Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat
karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan
distilasi dan rektifikasi
Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah
besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila
bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil
secara kimia dan fisik10
9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011
10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)
- Terminologi Redoks
- Sel Elektrokimia
- Elektroda
-
24
Gambar Alat elektroforesis kapiler
Pergeseran waktu (migration time) tm merupakan waktu yang dibutuhkan larutan
untuk bergerak dari kolom kapiler menuju jendela detektor Hal-hal yang
mempengaruhi mekanisme proses ialah mobilitas elektroforesis (electrophoretic
mobility) microep(cm2Vs) kecepatan elektroforesis (electrophoretic velocity)
vep(cms) dan besarnya medan listrik (electric field strength) E (Vcm)
Hubungannya dapat dilihat pada persamaan dibawah
Kecepatan merupakan hasil kalkulasi dari membagi perpindahan waktu dengan
jarak pipa kapiler dari detektor Mobilitas tergantung pada hasil pembagian antara
kecepatan dengan besar medan listrik Ketinggian cairan sampel pada pipa kapiler
tergantung pada jenis buffer yang dipakai kondisi pH dan temperatur Panjang
pipa kapiler yaitu panjang menuju detektor (Ld) dan panjang total (Lt) panjang
25
ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan
adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk
menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees
panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa
tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat
q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir
Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak
jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti
seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan
alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa
tidak bersifat magnet
Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)
ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet
luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan
terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan
keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah
dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya
tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan
E = γhH2π(134)
H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ
tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk
proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)
Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan
perbedaan energi E yakni
E = hν (135)
inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi
(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi
(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)
26
II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum
a Bahan kimia
Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk
memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti
1 Perencanaan analisis
Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua
hal berikut ini
- Informasi analisis apa yang diperlukan
Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil
analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis
- Metode analisis yang harus digunakan
Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian
tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih
metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu
2 Pengambilan sampel (sampling)
Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara
representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara
keseluruhan tidak homogen
3 Persiapan sampel untuk analisis
4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan
sampel
Pengeringan sampel
Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel
dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel
Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash
110oC sampai mencapai berat konstan
Penimbangan atau pengukuran volume sampel
Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara
kuntitatif berat atau volume sampel
Pelarutan sampel
27
Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan
sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan
menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam
campuran) serta peleburan
5 Pemisahan senyawa pengganggu
Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau
senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif
karena adanya unsur atau senyawa pengganggu
Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel
yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan
unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah
ekstraksi pelarut dan kromatografi
6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui
Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar
unsursenyawa
7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis
Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan
perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk
memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume
sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran
Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan
ketelitiannya
Metode Dalam Analisis Kimia
Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional
maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut
Gravimetri
Titrasi (volumetri)
meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi
reduksi
Ekstraksi
Kromatogarfi
28
Elektro analisiskimia
meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri
Spektrofotometri
meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra
merah (IR) serapan atom
b Air
Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang
paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya
Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen
dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion
dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion
tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk
larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa
polar
Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya
akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air
ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal
sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan
minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang
Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen
nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya
tarik dan tolak antara air dan gas
Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan
melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam
kehidupan sehari-hari
Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air
dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita
karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair
Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup
rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius
hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal
29
Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel
bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat
melayang diatas permukaan air
Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel
seperti pada selulosa
Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan
adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu
kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa
dipakai untuk minum mandi dll
Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada
senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa
yang dapat menggantikan kedudukan air
c Penimbangan
Pengontrolan Timbangan
Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang
atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan
berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum
pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan
sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)
Penanganan Timbangan
Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-
waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika
menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur
temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda
hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan
Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo
harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi
Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga
timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus
melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan
ruang kerja
30
Membersihkan Timbangan
Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali
selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan
menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan
secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)
timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan
menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan
etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah
dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan
d Alat-alat gelas dan plastic
Permasalahan Alat-alat gelas
Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi
Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim
Permasalahan Alat-alat plastic
Tidak tahan panas dalam suhu tinggi
Susah dicuci
Sekali pakai disposible
Tidak Inert
e Alat-alat volumetric
Harus dikalibrasi secara berkala
Mudah pecah dari bahan gelas
Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam
pengukuran kwantitatif
f Termometer
Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital
Kesalahan Termometer Digital
31
Ketidakpastian Termometer Digital
Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari
besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian
yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian
Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal
Faktor - Faktor Ketidakpastian
Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu
perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam
pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan
Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah
yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)
yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan
sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan
perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya
Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis
besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak
Ketidakpastian bersistem
Kesalahan kalibrasi
Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat
itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran
Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum
penunjuk alat ukur
Kesalahan komponen alat
Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering
dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat
yang bergerak
Paralaks
Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak
Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh
32
Frekuensi tegangan listrik
Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki
Landasan yang bergetar
Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur
Keterbatasan dari pengamat sendiri
Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam
menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua
golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan
yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan
Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang
menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi
merupakan kesalahan jenis ini
g Waterbath
Permasalahan
Pembersihan dan Perawatan
Thermostat
Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan
Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-
sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium
sesuai dengan petunjuk pabrik
Media pemanas dan Alat
Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya
kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi
dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih
(sabun deterjen yang biasa digunakan)
Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan
pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)
33
Uji Operasional
Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer
water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau
seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan
termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus
didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi
tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak
perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini
Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)
Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC
yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi
(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat
Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada
buku alat
Dokumentasi
Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam
bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang
terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse
but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi
Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian
dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan
deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat
h Pemanas Inkubator dan oven
pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama
di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan
reaksi dengan adanya pemanasan
Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya
cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah
terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan
Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang
dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah
34
pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam
besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita
bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu
Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur
Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk
mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan
i Mixer pengaduk
stirrer + heater
berbagai macam pengaduk magnet
Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu
dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah
alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan
dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika
listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil
35
ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang
asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk
menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk
(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan
ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert
pengaduk ultrasonic + heater
Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air
atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti
gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga
berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)
j Pelarut
Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari
suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan
komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut
zat yang dilarutkan dan zat padat
Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang
akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula
sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil
yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya
tidak tepat
36
Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam
bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk
kontak dengan komponen yang dilarutkan9
Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh
Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang
diinginkan
Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan
melarutkan ekstrak yang besar
Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair
pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi
Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang
besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi
Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara
kimia pada komponen bahan ekstraksi
Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat
karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan
distilasi dan rektifikasi
Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah
besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila
bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil
secara kimia dan fisik10
9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011
10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)
- Terminologi Redoks
- Sel Elektrokimia
- Elektroda
-
25
ketika proses separasi terjadi pada segmen kapiler Ld dan panjang keselurahan
adalah Lt selisih atau kelebihan Lt terhadap Ld harus diketahui untuk
menghubungkan pipa kapiler pada buffer reservoir Pada sistem PACE excees
panjangnya bernilai 7 cm dengan ukuran panjang ini apabila susunan pipa
tersebut dibalikkan maka akan terjadi suatu separasi yang cepat
q Spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir
Prinsip dan cara kerja Banyak inti (atau lebih tepat inti dengan paling tidak
jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil Inti
seperti proton (1H atau H-1) dan inti karbon-13 (13C atau C-13 kelimpahan
alaminya sekitar 1) Karbon -12 (12C) yang dijadikan standar penentuan massa
tidak bersifat magnet
Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)
ditempatkan dalam medan magnet akan timbul interaksi antara medan magnet
luar tadi dengan magnet kecil (inti) Karena ada interaksi ini magnet kecil akan
terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan
keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda Karena dunia inti adalah
dunia mikroskopik energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi artinya
tidak kontinyu Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan
E = γhH2π(134)
H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer) h tetapan Planck γ
tetapn khas bagi jenis inti tertentu disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk
proton nilainya 26752 x 108 kg-1 s A (A= amper)
Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan
perbedaan energi E yakni
E = hν (135)
inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi
(-) Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi
(resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)
26
II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum
a Bahan kimia
Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk
memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti
1 Perencanaan analisis
Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua
hal berikut ini
- Informasi analisis apa yang diperlukan
Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil
analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis
- Metode analisis yang harus digunakan
Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian
tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih
metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu
2 Pengambilan sampel (sampling)
Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara
representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara
keseluruhan tidak homogen
3 Persiapan sampel untuk analisis
4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan
sampel
Pengeringan sampel
Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel
dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel
Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash
110oC sampai mencapai berat konstan
Penimbangan atau pengukuran volume sampel
Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara
kuntitatif berat atau volume sampel
Pelarutan sampel
27
Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan
sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan
menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam
campuran) serta peleburan
5 Pemisahan senyawa pengganggu
Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau
senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif
karena adanya unsur atau senyawa pengganggu
Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel
yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan
unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah
ekstraksi pelarut dan kromatografi
6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui
Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar
unsursenyawa
7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis
Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan
perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk
memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume
sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran
Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan
ketelitiannya
Metode Dalam Analisis Kimia
Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional
maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut
Gravimetri
Titrasi (volumetri)
meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi
reduksi
Ekstraksi
Kromatogarfi
28
Elektro analisiskimia
meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri
Spektrofotometri
meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra
merah (IR) serapan atom
b Air
Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang
paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya
Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen
dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion
dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion
tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk
larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa
polar
Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya
akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air
ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal
sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan
minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang
Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen
nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya
tarik dan tolak antara air dan gas
Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan
melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam
kehidupan sehari-hari
Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air
dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita
karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair
Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup
rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius
hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal
29
Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel
bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat
melayang diatas permukaan air
Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel
seperti pada selulosa
Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan
adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu
kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa
dipakai untuk minum mandi dll
Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada
senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa
yang dapat menggantikan kedudukan air
c Penimbangan
Pengontrolan Timbangan
Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang
atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan
berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum
pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan
sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)
Penanganan Timbangan
Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-
waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika
menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur
temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda
hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan
Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo
harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi
Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga
timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus
melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan
ruang kerja
30
Membersihkan Timbangan
Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali
selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan
menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan
secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)
timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan
menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan
etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah
dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan
d Alat-alat gelas dan plastic
Permasalahan Alat-alat gelas
Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi
Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim
Permasalahan Alat-alat plastic
Tidak tahan panas dalam suhu tinggi
Susah dicuci
Sekali pakai disposible
Tidak Inert
e Alat-alat volumetric
Harus dikalibrasi secara berkala
Mudah pecah dari bahan gelas
Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam
pengukuran kwantitatif
f Termometer
Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital
Kesalahan Termometer Digital
31
Ketidakpastian Termometer Digital
Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari
besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian
yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian
Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal
Faktor - Faktor Ketidakpastian
Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu
perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam
pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan
Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah
yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)
yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan
sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan
perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya
Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis
besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak
Ketidakpastian bersistem
Kesalahan kalibrasi
Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat
itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran
Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum
penunjuk alat ukur
Kesalahan komponen alat
Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering
dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat
yang bergerak
Paralaks
Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak
Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh
32
Frekuensi tegangan listrik
Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki
Landasan yang bergetar
Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur
Keterbatasan dari pengamat sendiri
Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam
menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua
golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan
yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan
Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang
menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi
merupakan kesalahan jenis ini
g Waterbath
Permasalahan
Pembersihan dan Perawatan
Thermostat
Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan
Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-
sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium
sesuai dengan petunjuk pabrik
Media pemanas dan Alat
Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya
kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi
dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih
(sabun deterjen yang biasa digunakan)
Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan
pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)
33
Uji Operasional
Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer
water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau
seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan
termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus
didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi
tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak
perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini
Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)
Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC
yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi
(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat
Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada
buku alat
Dokumentasi
Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam
bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang
terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse
but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi
Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian
dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan
deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat
h Pemanas Inkubator dan oven
pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama
di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan
reaksi dengan adanya pemanasan
Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya
cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah
terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan
Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang
dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah
34
pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam
besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita
bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu
Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur
Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk
mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan
i Mixer pengaduk
stirrer + heater
berbagai macam pengaduk magnet
Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu
dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah
alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan
dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika
listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil
35
ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang
asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk
menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk
(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan
ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert
pengaduk ultrasonic + heater
Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air
atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti
gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga
berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)
j Pelarut
Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari
suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan
komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut
zat yang dilarutkan dan zat padat
Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang
akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula
sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil
yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya
tidak tepat
36
Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam
bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk
kontak dengan komponen yang dilarutkan9
Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh
Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang
diinginkan
Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan
melarutkan ekstrak yang besar
Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair
pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi
Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang
besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi
Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara
kimia pada komponen bahan ekstraksi
Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat
karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan
distilasi dan rektifikasi
Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah
besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila
bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil
secara kimia dan fisik10
9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011
10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)
- Terminologi Redoks
- Sel Elektrokimia
- Elektroda
-
26
II Persoalan-persoalan dan metoda-metoda Analisa secara umum
a Bahan kimia
Dalam melakukan analisis kimia perlu dilakukan tahapan analisis untuk
memperoleh hasil analisis kimia yang tepat dan teliti
1 Perencanaan analisis
Sebelum melakukan analisis kuantitatif maka perlu memperhati-kan dua
hal berikut ini
- Informasi analisis apa yang diperlukan
Dalam hal ini perlu diperhatikan tingkat ketepatan dan ketelitian hasil
analisis yang diperlukan dan tipe sampel yang akan dianalisis
- Metode analisis yang harus digunakan
Untuk mendapatkan hasil analisis dengan tingkat ketepatan dan ketelitian
tertentu memerlukan metode analisis tertentu Selain itu untuk memilih
metode analisis diperlukan bahan kimia dan peralatan tertentu
2 Pengambilan sampel (sampling)
Masalah utama dalam sampling adalah pengambilan sampel secara
representatif Hal ini sering tidak tercapai karena keadaan sampel secara
keseluruhan tidak homogen
3 Persiapan sampel untuk analisis
4 Tahap ini meliputi pengeringan sampel pengukuran sampel dan pelarutan
sampel
Pengeringan sampel
Tahap ini dilakukan untuk sampel dalam wujud padatPengeringan sampel
dilakukan untuk menghilangkan kadar air yang ada dalam sampel
Pengeringan sampel dilakukan menggunakan oven dengan suhu 100 ndash
110oC sampai mencapai berat konstan
Penimbangan atau pengukuran volume sampel
Dalam analisis kuantitatif sampel yang dianalisis harus diketahui secara
kuntitatif berat atau volume sampel
Pelarutan sampel
27
Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan
sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan
menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam
campuran) serta peleburan
5 Pemisahan senyawa pengganggu
Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau
senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif
karena adanya unsur atau senyawa pengganggu
Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel
yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan
unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah
ekstraksi pelarut dan kromatografi
6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui
Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar
unsursenyawa
7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis
Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan
perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk
memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume
sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran
Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan
ketelitiannya
Metode Dalam Analisis Kimia
Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional
maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut
Gravimetri
Titrasi (volumetri)
meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi
reduksi
Ekstraksi
Kromatogarfi
28
Elektro analisiskimia
meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri
Spektrofotometri
meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra
merah (IR) serapan atom
b Air
Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang
paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya
Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen
dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion
dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion
tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk
larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa
polar
Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya
akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air
ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal
sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan
minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang
Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen
nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya
tarik dan tolak antara air dan gas
Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan
melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam
kehidupan sehari-hari
Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air
dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita
karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair
Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup
rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius
hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal
29
Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel
bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat
melayang diatas permukaan air
Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel
seperti pada selulosa
Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan
adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu
kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa
dipakai untuk minum mandi dll
Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada
senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa
yang dapat menggantikan kedudukan air
c Penimbangan
Pengontrolan Timbangan
Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang
atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan
berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum
pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan
sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)
Penanganan Timbangan
Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-
waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika
menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur
temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda
hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan
Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo
harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi
Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga
timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus
melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan
ruang kerja
30
Membersihkan Timbangan
Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali
selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan
menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan
secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)
timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan
menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan
etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah
dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan
d Alat-alat gelas dan plastic
Permasalahan Alat-alat gelas
Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi
Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim
Permasalahan Alat-alat plastic
Tidak tahan panas dalam suhu tinggi
Susah dicuci
Sekali pakai disposible
Tidak Inert
e Alat-alat volumetric
Harus dikalibrasi secara berkala
Mudah pecah dari bahan gelas
Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam
pengukuran kwantitatif
f Termometer
Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital
Kesalahan Termometer Digital
31
Ketidakpastian Termometer Digital
Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari
besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian
yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian
Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal
Faktor - Faktor Ketidakpastian
Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu
perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam
pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan
Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah
yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)
yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan
sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan
perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya
Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis
besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak
Ketidakpastian bersistem
Kesalahan kalibrasi
Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat
itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran
Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum
penunjuk alat ukur
Kesalahan komponen alat
Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering
dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat
yang bergerak
Paralaks
Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak
Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh
32
Frekuensi tegangan listrik
Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki
Landasan yang bergetar
Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur
Keterbatasan dari pengamat sendiri
Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam
menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua
golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan
yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan
Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang
menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi
merupakan kesalahan jenis ini
g Waterbath
Permasalahan
Pembersihan dan Perawatan
Thermostat
Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan
Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-
sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium
sesuai dengan petunjuk pabrik
Media pemanas dan Alat
Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya
kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi
dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih
(sabun deterjen yang biasa digunakan)
Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan
pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)
33
Uji Operasional
Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer
water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau
seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan
termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus
didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi
tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak
perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini
Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)
Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC
yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi
(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat
Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada
buku alat
Dokumentasi
Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam
bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang
terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse
but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi
Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian
dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan
deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat
h Pemanas Inkubator dan oven
pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama
di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan
reaksi dengan adanya pemanasan
Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya
cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah
terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan
Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang
dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah
34
pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam
besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita
bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu
Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur
Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk
mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan
i Mixer pengaduk
stirrer + heater
berbagai macam pengaduk magnet
Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu
dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah
alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan
dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika
listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil
35
ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang
asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk
menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk
(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan
ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert
pengaduk ultrasonic + heater
Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air
atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti
gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga
berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)
j Pelarut
Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari
suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan
komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut
zat yang dilarutkan dan zat padat
Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang
akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula
sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil
yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya
tidak tepat
36
Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam
bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk
kontak dengan komponen yang dilarutkan9
Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh
Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang
diinginkan
Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan
melarutkan ekstrak yang besar
Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair
pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi
Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang
besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi
Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara
kimia pada komponen bahan ekstraksi
Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat
karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan
distilasi dan rektifikasi
Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah
besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila
bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil
secara kimia dan fisik10
9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011
10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)
- Terminologi Redoks
- Sel Elektrokimia
- Elektroda
-
27
Dalam pelarutan sampel harus dipilih pelarut yang dapatmelarutkan
sampel secara sempurna Pelarut yang biasa digunakan dikelompokkan
menjadi air pelarut organik pelarut asam (asamencer asam kuat asam
campuran) serta peleburan
5 Pemisahan senyawa pengganggu
Kebanyakan metode analisis kimia bersifat selektif hanya untuk unsur atau
senyawa yang dianalisis Ada beberapa metode analisis yang tidak selektif
karena adanya unsur atau senyawa pengganggu
Untuk itu unsur atau senyawa pengganggu harus dipisahkan dari sampel
yang akan dianalisis Metode yang paling mudah untuk pemisahan
unsursenyawa pengganggu adalah pengendapan Metode yang lain adalah
ekstraksi pelarut dan kromatografi
6 Pengukuran (analisis) unsursenyawa yang akan diketahui
Metode analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar
unsursenyawa
7 Perhitungan pelaporan dan evaluasi hasil analisis
Setelah melakukan analisis secara kuantitatif maka perlu dilakukan
perhitungan untuk mendapatkan jumlah analit dalam sampel Termasuk
memperhitungkan berapa berat sampel (untuk sampel padat) atau volume
sampel (untuk sampel cair) dan juga faktor pengenceran
Evaluasi terhadap hasil analisis dilakukan terhadap tingkat ketepatan dan
ketelitiannya
Metode Dalam Analisis Kimia
Beberapa metode analisis kimia yang biasa digunakan baik yang konvensional
maupun yang menggunakan instrumen adalah sebagai berikut
Gravimetri
Titrasi (volumetri)
meliputi titrasiAsam basa Pengendapan Pembentukan komplek Oksidasi
reduksi
Ekstraksi
Kromatogarfi
28
Elektro analisiskimia
meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri
Spektrofotometri
meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra
merah (IR) serapan atom
b Air
Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang
paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya
Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen
dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion
dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion
tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk
larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa
polar
Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya
akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air
ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal
sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan
minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang
Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen
nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya
tarik dan tolak antara air dan gas
Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan
melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam
kehidupan sehari-hari
Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air
dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita
karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair
Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup
rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius
hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal
29
Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel
bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat
melayang diatas permukaan air
Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel
seperti pada selulosa
Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan
adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu
kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa
dipakai untuk minum mandi dll
Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada
senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa
yang dapat menggantikan kedudukan air
c Penimbangan
Pengontrolan Timbangan
Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang
atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan
berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum
pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan
sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)
Penanganan Timbangan
Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-
waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika
menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur
temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda
hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan
Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo
harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi
Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga
timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus
melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan
ruang kerja
30
Membersihkan Timbangan
Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali
selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan
menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan
secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)
timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan
menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan
etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah
dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan
d Alat-alat gelas dan plastic
Permasalahan Alat-alat gelas
Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi
Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim
Permasalahan Alat-alat plastic
Tidak tahan panas dalam suhu tinggi
Susah dicuci
Sekali pakai disposible
Tidak Inert
e Alat-alat volumetric
Harus dikalibrasi secara berkala
Mudah pecah dari bahan gelas
Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam
pengukuran kwantitatif
f Termometer
Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital
Kesalahan Termometer Digital
31
Ketidakpastian Termometer Digital
Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari
besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian
yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian
Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal
Faktor - Faktor Ketidakpastian
Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu
perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam
pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan
Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah
yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)
yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan
sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan
perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya
Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis
besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak
Ketidakpastian bersistem
Kesalahan kalibrasi
Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat
itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran
Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum
penunjuk alat ukur
Kesalahan komponen alat
Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering
dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat
yang bergerak
Paralaks
Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak
Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh
32
Frekuensi tegangan listrik
Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki
Landasan yang bergetar
Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur
Keterbatasan dari pengamat sendiri
Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam
menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua
golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan
yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan
Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang
menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi
merupakan kesalahan jenis ini
g Waterbath
Permasalahan
Pembersihan dan Perawatan
Thermostat
Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan
Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-
sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium
sesuai dengan petunjuk pabrik
Media pemanas dan Alat
Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya
kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi
dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih
(sabun deterjen yang biasa digunakan)
Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan
pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)
33
Uji Operasional
Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer
water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau
seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan
termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus
didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi
tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak
perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini
Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)
Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC
yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi
(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat
Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada
buku alat
Dokumentasi
Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam
bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang
terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse
but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi
Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian
dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan
deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat
h Pemanas Inkubator dan oven
pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama
di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan
reaksi dengan adanya pemanasan
Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya
cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah
terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan
Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang
dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah
34
pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam
besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita
bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu
Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur
Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk
mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan
i Mixer pengaduk
stirrer + heater
berbagai macam pengaduk magnet
Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu
dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah
alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan
dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika
listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil
35
ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang
asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk
menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk
(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan
ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert
pengaduk ultrasonic + heater
Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air
atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti
gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga
berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)
j Pelarut
Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari
suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan
komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut
zat yang dilarutkan dan zat padat
Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang
akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula
sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil
yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya
tidak tepat
36
Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam
bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk
kontak dengan komponen yang dilarutkan9
Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh
Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang
diinginkan
Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan
melarutkan ekstrak yang besar
Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair
pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi
Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang
besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi
Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara
kimia pada komponen bahan ekstraksi
Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat
karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan
distilasi dan rektifikasi
Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah
besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila
bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil
secara kimia dan fisik10
9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011
10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)
- Terminologi Redoks
- Sel Elektrokimia
- Elektroda
-
28
Elektro analisiskimia
meliputiPolarografi Potensiometri Konduktometri
Spektrofotometri
meliputi spektrofotometri sinar tampak (visibel) sinar UV sinar Infra
merah (IR) serapan atom
b Air
Air memiliki beberapa sifat yang unik sehingga dapat menjadi senyawa yang
paling penting dalam kehidupan di muka bumi ini diantaranya
Pelarut yang hebat karena dibentuk oleh 2 hidrogen dan satu oksigen
dengan ikatan kovalen polar memungkinkan untuk melarutkan ion-ion
dengan cara menyelimuti ion dengan sisi sebaliknya dari muatan ion
tersebut sehingga memungkinkan senyawa dapat stabil dalam bentuk
larutan Selain itu air melarutkan dengan sangat baik senyawa-senyawa
polar
Es mengambang biasanya bila suatu senyawa memadat maka padatannya
akan memiliki bobot jenis yang lebih tinggi tapi sebaliknya pada air
ketika menjadi es bobot jenis es lebih rendah dari air pada kondisi normal
sehingga es dapat mengambang pada permukaan air Hal ini menyebabkan
minuman dingin tampilanya lebih indah dengan es yang mengambang
Melarutkan gas banyak gas yang dapat terlarut dalam air seperti oksigen
nitrogen karbondioksida Hal ini terjadi karena adanya kombinasi gaya
tarik dan tolak antara air dan gas
Panas laten yang tinggi air dapat menyimpan panas cukup baik dan
melepaskannya dengan bertahap hal ini banyak menguntungkan dalam
kehidupan sehari-hari
Titik didih tinggi untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air
dibutuhkan energi yang cukup tinggi sehingga hal ini menguntungkan kita
karena dalam suhu normal air ada dalam kondisi cair
Titik kritik yang rendah pertemuan tiga fase air ada pada suhu yang cukup
rendah sehingga air mampu menyublim pada suhu diatas 4 derajar celsius
hal ini menjadikan air bisa hilang bila tercecer pada suhu normal
29
Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel
bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat
melayang diatas permukaan air
Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel
seperti pada selulosa
Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan
adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu
kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa
dipakai untuk minum mandi dll
Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada
senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa
yang dapat menggantikan kedudukan air
c Penimbangan
Pengontrolan Timbangan
Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang
atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan
berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum
pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan
sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)
Penanganan Timbangan
Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-
waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika
menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur
temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda
hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan
Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo
harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi
Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga
timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus
melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan
ruang kerja
30
Membersihkan Timbangan
Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali
selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan
menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan
secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)
timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan
menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan
etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah
dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan
d Alat-alat gelas dan plastic
Permasalahan Alat-alat gelas
Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi
Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim
Permasalahan Alat-alat plastic
Tidak tahan panas dalam suhu tinggi
Susah dicuci
Sekali pakai disposible
Tidak Inert
e Alat-alat volumetric
Harus dikalibrasi secara berkala
Mudah pecah dari bahan gelas
Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam
pengukuran kwantitatif
f Termometer
Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital
Kesalahan Termometer Digital
31
Ketidakpastian Termometer Digital
Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari
besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian
yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian
Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal
Faktor - Faktor Ketidakpastian
Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu
perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam
pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan
Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah
yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)
yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan
sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan
perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya
Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis
besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak
Ketidakpastian bersistem
Kesalahan kalibrasi
Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat
itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran
Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum
penunjuk alat ukur
Kesalahan komponen alat
Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering
dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat
yang bergerak
Paralaks
Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak
Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh
32
Frekuensi tegangan listrik
Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki
Landasan yang bergetar
Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur
Keterbatasan dari pengamat sendiri
Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam
menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua
golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan
yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan
Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang
menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi
merupakan kesalahan jenis ini
g Waterbath
Permasalahan
Pembersihan dan Perawatan
Thermostat
Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan
Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-
sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium
sesuai dengan petunjuk pabrik
Media pemanas dan Alat
Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya
kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi
dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih
(sabun deterjen yang biasa digunakan)
Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan
pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)
33
Uji Operasional
Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer
water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau
seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan
termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus
didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi
tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak
perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini
Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)
Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC
yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi
(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat
Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada
buku alat
Dokumentasi
Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam
bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang
terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse
but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi
Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian
dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan
deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat
h Pemanas Inkubator dan oven
pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama
di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan
reaksi dengan adanya pemanasan
Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya
cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah
terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan
Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang
dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah
34
pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam
besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita
bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu
Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur
Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk
mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan
i Mixer pengaduk
stirrer + heater
berbagai macam pengaduk magnet
Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu
dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah
alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan
dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika
listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil
35
ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang
asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk
menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk
(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan
ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert
pengaduk ultrasonic + heater
Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air
atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti
gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga
berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)
j Pelarut
Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari
suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan
komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut
zat yang dilarutkan dan zat padat
Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang
akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula
sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil
yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya
tidak tepat
36
Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam
bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk
kontak dengan komponen yang dilarutkan9
Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh
Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang
diinginkan
Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan
melarutkan ekstrak yang besar
Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair
pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi
Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang
besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi
Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara
kimia pada komponen bahan ekstraksi
Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat
karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan
distilasi dan rektifikasi
Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah
besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila
bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil
secara kimia dan fisik10
9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011
10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)
- Terminologi Redoks
- Sel Elektrokimia
- Elektroda
-
29
Air adalah kohesi dengan beberapa senyawa air bersifat tidak menempel
bisa dilihat pada beberapa serangga yang memiliki senyawa tertentu dapat
melayang diatas permukaan air
Air adalah adhesi pada beberapa permukaan senyawa air dapat menempel
seperti pada selulosa
Ikatan hidrogen antar molekul molekul-molekul air saling bersatu dengan
adanya ikatan hidrogen yang memiliki kekuatan ikatan yang tidak terlalu
kuat yang membuat air mudah untuk mengikuti bentuk wadah dan bisa
dipakai untuk minum mandi dll
Air adalah senyawa yang paling penting dalam kehidupan karena tidak ada
senyawa yang bisa memiliki sifat-sifat seperti air yang artinya tidak ada senyawa
yang dapat menggantikan kedudukan air
c Penimbangan
Pengontrolan Timbangan
Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang
atau dengan dua anak timbangan eksternal misal 10 gr dan 100 gr Penyimpangan
berat dicatat pada lembarkartu kontrol dimana pada lembar tersebut tercantum
pula berapa kali timbangan harus dicek Jika timbangan tidak dapat digunakan
sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier)
Penanganan Timbangan
Kedudukan timbangan harus diatur dengan (waterpass) sewaktu-
waktu timbangan bergerak oleh karena itu harus dicek lagi Jika
menggunakan timbangan elektronik harus menunggu 30 menit untuk mengatur
temperatur Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif anda
hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan
Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka ldquonolrdquo
harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi
Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya sehingga
timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik Jika tidak sipemakai harus
melaporkan kepada manajer lab timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan
ruang kerja
30
Membersihkan Timbangan
Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali
selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan
menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan
secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)
timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan
menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan
etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah
dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan
d Alat-alat gelas dan plastic
Permasalahan Alat-alat gelas
Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi
Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim
Permasalahan Alat-alat plastic
Tidak tahan panas dalam suhu tinggi
Susah dicuci
Sekali pakai disposible
Tidak Inert
e Alat-alat volumetric
Harus dikalibrasi secara berkala
Mudah pecah dari bahan gelas
Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam
pengukuran kwantitatif
f Termometer
Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital
Kesalahan Termometer Digital
31
Ketidakpastian Termometer Digital
Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari
besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian
yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian
Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal
Faktor - Faktor Ketidakpastian
Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu
perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam
pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan
Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah
yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)
yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan
sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan
perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya
Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis
besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak
Ketidakpastian bersistem
Kesalahan kalibrasi
Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat
itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran
Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum
penunjuk alat ukur
Kesalahan komponen alat
Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering
dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat
yang bergerak
Paralaks
Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak
Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh
32
Frekuensi tegangan listrik
Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki
Landasan yang bergetar
Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur
Keterbatasan dari pengamat sendiri
Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam
menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua
golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan
yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan
Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang
menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi
merupakan kesalahan jenis ini
g Waterbath
Permasalahan
Pembersihan dan Perawatan
Thermostat
Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan
Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-
sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium
sesuai dengan petunjuk pabrik
Media pemanas dan Alat
Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya
kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi
dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih
(sabun deterjen yang biasa digunakan)
Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan
pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)
33
Uji Operasional
Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer
water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau
seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan
termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus
didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi
tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak
perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini
Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)
Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC
yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi
(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat
Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada
buku alat
Dokumentasi
Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam
bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang
terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse
but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi
Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian
dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan
deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat
h Pemanas Inkubator dan oven
pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama
di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan
reaksi dengan adanya pemanasan
Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya
cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah
terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan
Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang
dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah
34
pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam
besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita
bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu
Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur
Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk
mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan
i Mixer pengaduk
stirrer + heater
berbagai macam pengaduk magnet
Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu
dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah
alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan
dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika
listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil
35
ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang
asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk
menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk
(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan
ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert
pengaduk ultrasonic + heater
Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air
atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti
gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga
berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)
j Pelarut
Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari
suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan
komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut
zat yang dilarutkan dan zat padat
Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang
akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula
sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil
yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya
tidak tepat
36
Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam
bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk
kontak dengan komponen yang dilarutkan9
Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh
Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang
diinginkan
Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan
melarutkan ekstrak yang besar
Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair
pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi
Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang
besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi
Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara
kimia pada komponen bahan ekstraksi
Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat
karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan
distilasi dan rektifikasi
Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah
besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila
bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil
secara kimia dan fisik10
9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011
10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)
- Terminologi Redoks
- Sel Elektrokimia
- Elektroda
-
30
Membersihkan Timbangan
Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali
selesai digunakan bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan
menggunakan sikat kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan
secara keseluruhan timbangan harus dimatikan kemudian piringan (pan)
timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan
menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak campurkan air dan
etanolalkohol Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah
dipanaskan cek kembali dengan menggunakan anak timbangan
d Alat-alat gelas dan plastic
Permasalahan Alat-alat gelas
Mudah pecah dalam centrifuge dalam rpm tinggi
Terjadi retak apabila terjadi perubahan suhu yang ekstrim
Permasalahan Alat-alat plastic
Tidak tahan panas dalam suhu tinggi
Susah dicuci
Sekali pakai disposible
Tidak Inert
e Alat-alat volumetric
Harus dikalibrasi secara berkala
Mudah pecah dari bahan gelas
Dalam ukuran yang kecil bisa menimbulkan kesalahan yang besar dalam
pengukuran kwantitatif
f Termometer
Jenis Termometer Termometer Air Raksa dan Termometer Digital
Kesalahan Termometer Digital
31
Ketidakpastian Termometer Digital
Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari
besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian
yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian
Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal
Faktor - Faktor Ketidakpastian
Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu
perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam
pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan
Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah
yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)
yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan
sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan
perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya
Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis
besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak
Ketidakpastian bersistem
Kesalahan kalibrasi
Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat
itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran
Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum
penunjuk alat ukur
Kesalahan komponen alat
Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering
dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat
yang bergerak
Paralaks
Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak
Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh
32
Frekuensi tegangan listrik
Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki
Landasan yang bergetar
Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur
Keterbatasan dari pengamat sendiri
Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam
menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua
golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan
yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan
Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang
menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi
merupakan kesalahan jenis ini
g Waterbath
Permasalahan
Pembersihan dan Perawatan
Thermostat
Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan
Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-
sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium
sesuai dengan petunjuk pabrik
Media pemanas dan Alat
Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya
kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi
dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih
(sabun deterjen yang biasa digunakan)
Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan
pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)
33
Uji Operasional
Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer
water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau
seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan
termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus
didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi
tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak
perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini
Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)
Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC
yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi
(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat
Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada
buku alat
Dokumentasi
Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam
bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang
terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse
but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi
Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian
dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan
deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat
h Pemanas Inkubator dan oven
pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama
di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan
reaksi dengan adanya pemanasan
Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya
cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah
terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan
Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang
dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah
34
pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam
besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita
bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu
Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur
Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk
mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan
i Mixer pengaduk
stirrer + heater
berbagai macam pengaduk magnet
Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu
dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah
alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan
dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika
listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil
35
ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang
asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk
menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk
(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan
ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert
pengaduk ultrasonic + heater
Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air
atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti
gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga
berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)
j Pelarut
Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari
suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan
komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut
zat yang dilarutkan dan zat padat
Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang
akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula
sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil
yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya
tidak tepat
36
Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam
bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk
kontak dengan komponen yang dilarutkan9
Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh
Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang
diinginkan
Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan
melarutkan ekstrak yang besar
Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair
pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi
Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang
besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi
Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara
kimia pada komponen bahan ekstraksi
Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat
karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan
distilasi dan rektifikasi
Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah
besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila
bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil
secara kimia dan fisik10
9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011
10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)
- Terminologi Redoks
- Sel Elektrokimia
- Elektroda
-
31
Ketidakpastian Termometer Digital
Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari
besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak Terdapat dua ketidakpastian
yaitu 1)Kaitan Antara Ketidakpastian Dan Kesalahan 2) Ketidakpastian
Memadukan Semua Kesalahan yang Diketahui Menjadi Suatu Rentang Tunggal
Faktor - Faktor Ketidakpastian
Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran yaitu
perbedaan antara dua hasil pengukuran Timbulnya ketidakpastian dalam
pengukuran menunjukkan ketidalksempurnaan manusia secara keseluruhan
Karena tidak adanya kebenaran mutlak di dunia ini Sumber ketidakpastianlah
yang turut memberikan kontribusi selain juga pada alat-alat bantu (kalibrator)
yang digunakan untuk mengukur suhu juga resolusi alatnya pengaruh lingkungan
sebenarnya Ketidakpastian juga disebut kesalahan sebab menunjukkan
perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya
Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor Faktor itu dibagi dalam 2 garis
besar yaitu ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak
Ketidakpastian bersistem
Kesalahan kalibrasi
Kesalahan dalam memberi skala pada saat alat ukur dibuat sehingga tiap kali alat
itu digunakan ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran
Kesalahan titik nolTitik nol skala ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum
penunjuk alat ukur
Kesalahan komponen alat
Sering terjadi pada pegas Biasanya terjadi bila pegas sudah sering
dipakaiGesekan Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat
yang bergerak
Paralaks
Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukurKetidakpastaian acak Gerak
Brown molekul udara Menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh
32
Frekuensi tegangan listrik
Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki
Landasan yang bergetar
Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur
Keterbatasan dari pengamat sendiri
Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam
menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua
golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan
yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan
Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang
menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi
merupakan kesalahan jenis ini
g Waterbath
Permasalahan
Pembersihan dan Perawatan
Thermostat
Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan
Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-
sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium
sesuai dengan petunjuk pabrik
Media pemanas dan Alat
Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya
kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi
dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih
(sabun deterjen yang biasa digunakan)
Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan
pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)
33
Uji Operasional
Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer
water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau
seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan
termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus
didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi
tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak
perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini
Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)
Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC
yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi
(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat
Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada
buku alat
Dokumentasi
Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam
bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang
terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse
but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi
Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian
dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan
deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat
h Pemanas Inkubator dan oven
pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama
di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan
reaksi dengan adanya pemanasan
Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya
cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah
terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan
Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang
dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah
34
pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam
besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita
bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu
Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur
Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk
mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan
i Mixer pengaduk
stirrer + heater
berbagai macam pengaduk magnet
Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu
dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah
alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan
dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika
listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil
35
ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang
asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk
menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk
(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan
ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert
pengaduk ultrasonic + heater
Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air
atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti
gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga
berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)
j Pelarut
Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari
suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan
komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut
zat yang dilarutkan dan zat padat
Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang
akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula
sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil
yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya
tidak tepat
36
Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam
bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk
kontak dengan komponen yang dilarutkan9
Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh
Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang
diinginkan
Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan
melarutkan ekstrak yang besar
Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair
pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi
Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang
besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi
Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara
kimia pada komponen bahan ekstraksi
Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat
karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan
distilasi dan rektifikasi
Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah
besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila
bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil
secara kimia dan fisik10
9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011
10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)
- Terminologi Redoks
- Sel Elektrokimia
- Elektroda
-
32
Frekuensi tegangan listrik
Perubahan pada tegangan PLN baterai atau aki
Landasan yang bergetar
Adanya nilai skala terkecil dari alat ukur
Keterbatasan dari pengamat sendiri
Dalam memperkirakan besar ketidakpastian atau kesalahan dalam
menetapkan nilai kuantitas sebagai hasil pengukuran harus dibedakan antara dua
golongan kesalahan sistematis dan acak Kesalah sistematis adalah kesalahan
yang secara konsisten terulang apabila dilakukan pengulangan percobaan
Kesalahan kalibrasi sistem pengukuran atau suatu perubahan dalam sistem yang
menyebabkan penunjuk menyimpang secara konsisten dari nilai kalibrasi
merupakan kesalahan jenis ini
g Waterbath
Permasalahan
Pembersihan dan Perawatan
Thermostat
Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan
Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-
sudu baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium
sesuai dengan petunjuk pabrik
Media pemanas dan Alat
Media pemanas (misal air) harus dapat diganti dalam kasus bila terlihat adanya
kontaminasi ( seperti partikel-partikel kontaminasi
dari reagen) Permukaan alat harus dibersihkan dengan menggunakan pembersih
(sabun deterjen yang biasa digunakan)
Kontaminasi lebih kuat ( adanya deposit kapur) dapat dihilangkan dengan
pembersih yang khususcocok (misal asam asetat encer)
33
Uji Operasional
Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer
water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau
seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan
termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus
didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi
tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak
perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini
Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)
Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC
yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi
(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat
Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada
buku alat
Dokumentasi
Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam
bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang
terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse
but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi
Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian
dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan
deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat
h Pemanas Inkubator dan oven
pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama
di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan
reaksi dengan adanya pemanasan
Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya
cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah
terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan
Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang
dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah
34
pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam
besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita
bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu
Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur
Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk
mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan
i Mixer pengaduk
stirrer + heater
berbagai macam pengaduk magnet
Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu
dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah
alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan
dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika
listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil
35
ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang
asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk
menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk
(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan
ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert
pengaduk ultrasonic + heater
Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air
atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti
gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga
berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)
j Pelarut
Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari
suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan
komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut
zat yang dilarutkan dan zat padat
Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang
akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula
sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil
yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya
tidak tepat
36
Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam
bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk
kontak dengan komponen yang dilarutkan9
Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh
Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang
diinginkan
Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan
melarutkan ekstrak yang besar
Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair
pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi
Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang
besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi
Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara
kimia pada komponen bahan ekstraksi
Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat
karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan
distilasi dan rektifikasi
Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah
besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila
bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil
secara kimia dan fisik10
9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011
10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)
- Terminologi Redoks
- Sel Elektrokimia
- Elektroda
-
33
Uji Operasional
Paling tidak dilakukan dua kali per tahun (2xtahun) termometer
water bath harus dicek oleh petugas yang bertanggung jawab untuk hal ini atau
seseorang yang diberi tugas oleh Kepala laboratorium dengan menggunakan
termometer terkalibrasi Interval uji penyimpangan (deviasi) harus
didokumentasikandicatat pada buku peralatan Bila alat beroperasi
tanpa mengindahkan suhu yang diinginkan prosedur ini tidak
perlu dilakukan alat harus diberi label yang sesuai untuk ini
Pengukuran dalam kasus penyimpangan (deviasi)
Dalam kasus terjadinya penyimpangan lebih tinggi atau lebih rendah +- 5oC
yang ditunjukkan oleh termometer pada alat harus ditentukan faktor koreksi
(suhu yang diinginkan suhu terukur) dan dicantumkan secara jelas pada alat
Pada kasus lainnya dari deviasi suhu yang dijinkan harus didokumentasikan pada
buku alat
Dokumentasi
Penangas air (water bath) dihubungkan dengan sistem pengukuran suhu dalam
bentuk rekorder tidak memerlukan buku alat (yang
terpisah) bilamana suhu dimonitor dengan menggunakan sistem pengukuran terse
but Pengontrolan suhu ini harus disimpan sebagai dokumentasi
Jika menggunakan buku alat hasil uji operasional harus dicatat setiap pengujian
dan cantumkan tanggal dan tanda tangan Interval uji penyimpangan (deviasi) dan
deviasi temperatur yang diijinkan harus tercantum dalam buku alat
h Pemanas Inkubator dan oven
pemanas merupakan alat yang hampir sering dijumpai di Laboratorium terutama
di laboratorium kimia Karena alat pemanas ini tidak lepas dari prinsip percepatan
reaksi dengan adanya pemanasan
Media pemanas konvensional yaitu dengan menggunakan api namun biasanya
cara ini tidak boleh digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang mudah
terbakar karena api dapat menyambar larutan yang sedang dipanaskan
Di laboratorium kimia ternyata juga ada oven yang berguna untuk memanggang
dan memanaskan Perbedaan utama oven laboratorium dan open di dapur adalah
34
pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam
besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita
bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu
Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur
Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk
mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan
i Mixer pengaduk
stirrer + heater
berbagai macam pengaduk magnet
Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu
dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah
alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan
dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika
listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil
35
ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang
asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk
menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk
(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan
ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert
pengaduk ultrasonic + heater
Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air
atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti
gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga
berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)
j Pelarut
Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari
suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan
komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut
zat yang dilarutkan dan zat padat
Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang
akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula
sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil
yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya
tidak tepat
36
Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam
bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk
kontak dengan komponen yang dilarutkan9
Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh
Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang
diinginkan
Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan
melarutkan ekstrak yang besar
Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair
pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi
Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang
besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi
Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara
kimia pada komponen bahan ekstraksi
Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat
karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan
distilasi dan rektifikasi
Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah
besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila
bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil
secara kimia dan fisik10
9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011
10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)
- Terminologi Redoks
- Sel Elektrokimia
- Elektroda
-
34
pada suhu yang dihasilkan Oven di laboratorium mampu menghanguskan logam
besi pada suhu mencapai 500 derajat celcius Berbeda dengan oven di dapur kita
bukan saat memasak kue tentunya suhu yang dipakai tidak setinggi itu
Bentuk oven di laboratorium ini pun hampir mirip dengan oven yang ada di dapur
Anda Selain untuk memanggang oven di laboratorium juga berguna untuk
mengeringkan kadar air suatu zat yang akan digunakan
i Mixer pengaduk
stirrer + heater
berbagai macam pengaduk magnet
Selain menggunakan apialat pemanas lainnya yaitu
dengan elemen pemanas alat ini biasa disebut hotplate di bagian bawah
alat ini terpasang elemen pemanas dengan menggunakan tenaga listrik dan
dapat dipanaskan hingga suhu 500OC Prinsipnya sama dengan setrika
listrik di rumah Alat ini dapat digunakan untuk menguapkan larutan hasil
35
ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang
asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk
menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk
(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan
ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert
pengaduk ultrasonic + heater
Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air
atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti
gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga
berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)
j Pelarut
Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari
suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan
komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut
zat yang dilarutkan dan zat padat
Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang
akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula
sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil
yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya
tidak tepat
36
Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam
bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk
kontak dengan komponen yang dilarutkan9
Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh
Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang
diinginkan
Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan
melarutkan ekstrak yang besar
Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair
pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi
Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang
besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi
Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara
kimia pada komponen bahan ekstraksi
Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat
karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan
distilasi dan rektifikasi
Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah
besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila
bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil
secara kimia dan fisik10
9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011
10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)
- Terminologi Redoks
- Sel Elektrokimia
- Elektroda
-
35
ekstraksi seperi eter atau pelarut organik lainnya (dan dilakukan di ruang
asam) Alat ini juga biasa dikombinasikan dengan magnetic stirrer untuk
menghomogenkan larutan ada berbagai macam bentuk batang pengaduk
(spinner) yang dapat digunakan namun biasanya berbentuk batang dengan
ujung membulat dan dilapisi teflon yang bersifat inert
pengaduk ultrasonic + heater
Selain itu untuk pemanasan suhu rendah biasanya digunakan penangas air
atau waterbath agar suhu terjaga dibawah titik didih aircontohnya seperti
gambar di samping alat ini selain berfungsi sebagai penangas air juga
berfungsi sebagai penggetar untrasonic (sonicator)
j Pelarut
Pelarutan adalah suatu proses pemisahan komponen yang dapat larut dari
suatu bahan padat dengan menggunakan zat pelarut dan berdasarkan kelarutan
komponen terhadap pelarut tersebut Pada sistem pelarutan terdiri dari zat pelarut
zat yang dilarutkan dan zat padat
Pelarut dapat berupa pelarut organik atau anorganik Jika zat organik yang
akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula
sebaliknya untuk anorganik Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil
yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya
tidak tepat
36
Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam
bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk
kontak dengan komponen yang dilarutkan9
Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh
Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang
diinginkan
Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan
melarutkan ekstrak yang besar
Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair
pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi
Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang
besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi
Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara
kimia pada komponen bahan ekstraksi
Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat
karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan
distilasi dan rektifikasi
Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah
besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila
bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil
secara kimia dan fisik10
9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011
10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)
- Terminologi Redoks
- Sel Elektrokimia
- Elektroda
-
36
Pelarutan ini dipengaruhi oleh konsentrasi komponen yang dipisahkan dalam
bahan dengan konsentrasi komponen dalam pelarut dan difusivitas pelarut untuk
kontak dengan komponen yang dilarutkan9
Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh
Selektivitas pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang
diinginkan
Kelarutan pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan
melarutkan ekstrak yang besar
Kemampuan tidak saling bercampur pada ekstraksi cair
pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi
Kerapatan sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang
besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi
Reaktivitas pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara
kimia pada komponen bahan ekstraksi
Titik didih titik didh kedua bahan tidak boleh terlalu dekat
karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara penguapan
distilasi dan rektifikasi
Kriteria lain sedapat mungkin murah tersedia dalam jumlah
besar tidak beracun tidak mudah terbakar tidak eksplosif bila
bercampur udara tidak korosif viskositas rendah dan stabil
secara kimia dan fisik10
9 httprobbaniryocomilmu-kimiaekstraksi 28 januari 2011
10httplordbrokenwordpresscom20100217ekstraksi-pelarut (Rizky Kurnia-ITP UB)
- Terminologi Redoks
- Sel Elektrokimia
- Elektroda
-