Uploaded by upinipin9395

SPME paper

advertisement
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Dalam metode analisis, preparasi sampel merupakan tahap yang sangat penting, yang
akan mempengaruhi kevalidan dan ketepatan hasil, serta menentukan waktu dan biaya
analisis. Selama ini preparasi sampel untuk mengekstrak analit umumnya dilakukan dengan
ekstraksi cair-cair, dilanjutkan dengan proses pemurnian mengunakan kolom kromatografi
dan pemekatan dengan penguapan. Cara ini memerlukan pelarut yang cukup banyak (sekitar
200 mL atau lebih), waktu ekstraksi yang lama sehingga relatif mahal dan berpotensi
menimbulkan pencemaran.
Tahap preparasi yang panjang menimbulkan kemungkinan
kesalahan yang besar dan hilangnya senyawa volatil yang dianalisis.
Konsep Green Analytical Chemistry (GAC) berasal dari konsep Green Chemistry yang
mengutamakan metode analisis dengan meminimalkan penggunaan pelarut, waktu, energi,
biaya, toksisitas dan limbah yang dihasilkan. Teknik Solid Phase Extraction, SPE, telah
dikembangkan untuk mengatasi masalah tersebut, namun SPE memerlukan sampel dalam
jumlah yang cukup besar dan masih memerlukan penguapan sehingga kemungkinan
hilangnya senyawa volatil cukup besar. Untuk mengatasi kekurangan teknik ekstraksi caircair tersebut telah dikembangkan mikroekstraksi fase padat (Solid Phase Microextraction,
SPME) yang merupakan teknik preparasi sampel tanpa pelarut sehingga mengurangi biaya,
waktu dan pencemaran yang mungkin timbul karena penggunaan pelarut yang banyak.
Tahap preparasi sampel seperti ekstraksi, pemurnian, dan pemekatan digabungkan menjadi
satu tahap dan satu alat) yang langsung dihubungkan dengan gas kromatografi dengan
detektor spektrometri massa (Gas Chromatography Mass Spektrofotometer, GC-MS) sebagai
instrumen untuk penentuannya.
Berdasarkan uraian di atas, maka makalah ini dibuat untuk lebih memahami mengenai
proses ekstraksi dengan menggunakan mikroekstraksi fasa padat (SPME). Diharapkan dapat
menambah pengetahuan hingga terus memicu motivasi untuk terus melakukan proses
analisis yang berdasarkan konsep Green Chemistry.
B. Rumusan Masalah
Rumusan masalah pada makalah ini adalah sebagai berikut:
1. Apa yang dimaksud dengan mikroekstraksi fase padat (SPME)?
2. Bagaimana cara pengaplikasian dari mikroekstraksi fase padat (SPME) dalam suatu
proses analisis?
C. Tujuan makalaah
Tujuan dari penyusunan makalah ini adalah sebagai berikut:
1. Untuk memahami mengenai teknik mikroekstraksi fase padat (SPME).
2. Untuk mengetahui cara atau proses analisis dengan memanfaatkan metode
mikroekstraksi fase padat (SPME).
BAB II
PEMBAHASAN
Diantara teknik ekstraksi yang dikembangkan untuk analisis senyawa volatil adalah
teknik mikroekstraksi fasa padat (Solid Phase Microextraction, SPME) yang merupakan salah
satu teknik ekstraksi sampel tanpa pelarut sehingga mengurangi biaya, waktu dan
pencemaran yang mungkin timbul karena penggunaan pelarut yang banyak. Kunci dari proses
ekstraksi dengan SPME ini terletak pada komponen fiber atau serat yang terdapat pada alat
SPME. Fiber pada SPME sendiri merupakan serat optik terbuat dari lelehan silika yang
dilapisi oleh lapisan tipis polimer organik yang berperan mengadsorpsi analit dari sampel.
Berbagai
polimer
organik
yang
biasa
digunakan
dalam
kromatografi
seperti
polidimetilsiloksan, carbowax, dan divinilbensen banyak digunakan untuk fiber SPME. Analit
volatil organik diekstraksi dan dipekatkan dalam serat. Analit yang berada dalam serat
didesorpsi secara termal pada saat diinjeksikan ke dalam gas kromatografi untuk analisis dan
selanjutnya dideteksi dengan menggunakan detektor spektrometri massa.
Prinsip dasar dari SPME adalah proses kesetimbangan partisi analit antara lapisan
fiber dan larutan sampel. Fiber silika dilapisi oleh suatu lapisan polimer organik yang berperan
mengadsorpsi analit dari sampel. Analit volatil organik diekstraksi dan dipekatkan dalam fiber.
Berdasarkan lapisan polimernya, fiber terbagi tiga yaitu fiber polar (polyacrylate (PA) dan
carbowax-divinylbenzene),
nonpolar
(polydimethyl
siloxane)
dan
bipolar
(polydimethylsiloxane-divinylbenzene (PDMS-DVB) dan Carboxen-PDMS). Analit yang
berada dalam fiber didesorpsi secara termal pada saat
diinjeksikan ke dalam gas
kormatografi untuk analisis dan selanjutnya dideteksi dengan menggunakan detektor
spektrometri massa.
Secara umum ekstraksi dengan metode SPME mempunyai dua cara yaitu dengan
cara ieksraksi langsung (Dirrect Immersion, DI) dan ekstraksi headspace. Pada ekstraksi
langsung fiber SPME dicelupkan ke dalam sampel cair, baru kemudian diinjeksikan pada
injection port pada
GC-MS. Cara ini hanya cocok untuk jenis sampel yang tingkat
kekeruhannya rendah. Sampel dengan matriks yang kompleks tidak dapat dilakukan dengan
cara ini karena dapat menyebabkan flogging pada fiber sehingga mengurangi akurasi dan
merusak fiber SPME. Selain itu sampel dengan tingkat ionisasi yang tinggi atau kandungan
garamnya tinggi juga tidak dapat dilakukan dengan ekstraksi langsung karena dapat merusak
fiber yang digunakan. Pada ekstraksi dengan headspace, fiber SPME diletakkan dalam fasa
uap di atas sampel kemudian diberi pemanasan, dan langsung diinjeksikan ke instrumen GCMS. Pada cara ini kesetimbangan partisi yang terjadi adalah antara analit pada lapisan fiber
dan headspace.
Teknik ini dipengaruhi oleh berbagai faktor misalnya jenis serat yang dipilih, bentuk
alat, waktu dan suhu ekstraksi, cara ekstraksi, pengadukan, pH dan volume sampel.
Beberapa penerapan SPME telah dilakukan untuk analisis senyawa volatil dan semivolatil
pada sampel lingkungan, makanan, atau pun biologis.
Secara umum, proses ektraksi suatu komponen dari analit dengan menggunakan
SPME digambarkan sebagai berikut :
Gambar 1. Mekanisme ekstraksi dan desorpsi SPME
BAB III
METODE ANALISIS
3.1 Preparasi unit SPME
Sebelum digunakan untuk ekstraksi, terlebih dulu fiber dibersihkan dengan cara
menempatkan holder SPME pada injection port GC seperti ketika akan mendesorpsi
sampel. Suhu diatur dengan suhu maksimum 220°C.
3.2 Optimasi SPME/GC-MS
Larutan standar dibuat dari campuran senyawa standar volatil yang sudah dipilih. Larutan
tersebut diencerkan dengan aquades, dimasukkan ke dalam vial, dan larutan siap
digunakan untuk
optimasi SPME.
Optimasi SPME dilakukan dengan mengamati
parameter berikut:
a) Waktu ekstraksi 10, 20, 30 dan 40 menit 2.
b) Suhu ekstraski 20°C, ruang (27°C), 35°C dan 55°C
Hasil optimasi ke dua parameter tersebut akan digunakan untuk ekstraksi sampel.
3.3 Ekstraksi Sampel
Sampel air diekstraksi dengan menggunakan teknik head space SPME.
Sampel
ditempatkan pada tabung yang diberi rongga udara dan ditutup dengan penutup karet.
Tabung yang berisi sampel dipanaskan pada suhu dan waktu ekstraksi optimum sehingga
semua senyawa volatil yang ada pada sampel menguap. Bersamaan dengan itu holder
SPME dimasukkan ke dalam rongga tabung sehingga analit dapat diabsorpsi oleh fiber.
Kemudian holder SPME yang sudah berisi analit diinjeksikan ke alat GC-MS.
3.4 Penentuan Kinerja Analitik
Untuk menentukan ketepatan dan ketelitian maka sampel air dispiked dengan larutan
standar pada konsentasi 50 ppb, sampel kemudian diaduk, dan larutan dibiarkan selama
24 jam pada suhu 4oC untuk memungkinkan senyawa standar berinteraksi dengan matriks
sampel. Kemudian sampel diekstraksi dengan mengunakan SPME dengan kondisi
optimum yang sudah diperoleh. Dilakukan juga hal yang sama untuk standar tanpa
sampel, dan sampel tanpa standar. Analisis dilakukan tiga kali ulangan. Untuk ketelitian
metode senyawa standar dilakukan tiga kali ulangan.
Dari percobaan yang dilakukan, diperoleh hasil analisis sebagai berikut:
Optimasi SPME
Gambar 2. Grafik optimasi suhu dan waktu ekstraksi terhadap SPME
Ektraksi Sampel
Gambar 3. Kromatogram GC-MS sampel hasil ektraksi SPME
Identifikasi pada kromatogram sampel tersebut dapat dilihat pada Tabel 1
Tabel 1. Kandungan senyawa volatil pada sampel
Penentuan Kinerja Analitik
Tabel 2. Ketelitian metode SPME
Dari Tabel 2 tersebut dapat dilihat bahwa metode SPME yang dikembangkan mempunyai
ketelitian yang cukup tinggi. Hal ini dapat dilihat dari rata-rata %RSD yang diperoleh tidak
melebihi nilai yang ditetapkan oleh The Association of Official analytical Chemistry (AOAC)
yaitu 15%, sehingga masih memenuhi persyaratan sebagai metode yang baik.
Hasil yang
tidak jauh berbeda diperoleh oleh Chian Soh and Abdullah11) dengan hasil yang lebih kecil
yaitu rata-rata sekitar 10%. Nilai recovery untuk benzen, toluen dan pada ekstraksi sampel
yang dispiked dengan larutan standar berturut-turut adalah 87.54%, 84,29% dan 80,56%.
Nilai tersebut menunjukkan bahwa metode yang dikembangkan juga ternyata mempunyai
recovery yang cukup tinggi. Hal ini sesuai dengan persyaratan AOAC untuk metode yang
baik sampai batas konsentrasi standar yang dispiked 100 µg adalah antara 80 - 110%
BAB V
PENUTUP
KESIMPULAN
SPME menawarkan suatu teknik yang akurat, mudah, waktu yang lebih singkat dalam
menarik atau mengekstraksi suatu komponen spesifik dari analit dengan suhu yang lebih
rendah. Meski demikian, metode ini memiliki keterbatasan yang terletak pada kuantitas dari
komponen yang dapat diserap selama proses ekstraksi.
DAFTAR PUSTAKA
Bessonneau, Vincent., dkk. 2015. In vivo Solid Phase Microextraction Liquid
Chromatography-Tandem Mass Spectometry for Monitoring Blood Eicosanoids Time
Profile after Lipopolisaccharide-Induced Inflammation in Sprague-Dawley Rats.
Journal of Chromatography A, 1424.
Bojko, Barbara., dkk. 2014. Solid-phase microextraction in metabolomics. Trends in Analytical
Chemistry, 61.
Misnawi dan Sari, Ariza. 2011. Analisis Pirazin dan Senyawa Volatil pada Biji Kakao
Menggunakan Mikroekstraksi Fase Padat. Pelita Perkebunan, 27(1).
Rinawati, Utami,Nurul., dan Simanjuntak, Wasinton. 2008. Solid-Phase Microextraction untuk
Monitoring Air Laut Pelabuhan Panjang. J. Sains MIPA, 14(2).
Rinawati. 2017. Green Analytical Chemistry: Solid Phase Microextraction (SPME) dan
Pressurized Fluid Extraction (PFE) Untuk Penentuan Polsiklik Aromatik Hidrokarbon
(PAH). Analytical and Environmental Chemistry, 2(01).
Download
Random flashcards
Secuplik Kuliner Sepanjang Danau Babakan

2 Cards oauth2_google_2e219703-8a29-4353-9cf2-b8dae956302e

Card

2 Cards

PENGANTAR ILMU EKONOMI

2 Cards junianto97

Create flashcards