Kromatografi
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar
Belakang
Kromatografi adalah suatu cara pemisahan dimana
komponen-komponen yang akan dipisahkan didistribusikan antara 2 fase, salah
satunya yang merupakan fase stasioner (diam), dan yang lainnya berupa fasa
mobil (fasa gerak). Fase gerak dialirkan menembus atau sepanjang fase
stasioner. Fase diam cenderung menahan komponen campuran, sedangkan fasa gerak
cenderung menghanyutkannya. Berdasarkan terikatnya suatu komponen pada fasa
diam dan perbedaan kelarutannya dalam fasa gerak, komponen-komponen suatu
campuran dapat dipisahkan. Komponen yang kurang larut dalam fase gerak atau
yang lebih kuat terserap atau terabsorpsi pada fase diam akan tertinggal,
sedangkan komponen yang lebih larut atau kurang terserap akan bergerak lebih
cepat.
Kromatografi merupakan alat yang digunakan untuk keperluan
analisis. Di bidang laboratorium, kromatografi digunakan sebagai salah satu
alat untuk permurnian senyawa ataupun pemisahan zat. Seperti pemeriksaan
senyawa pestisida pada tanaman/ sayur, atau pemeriksaan kadar obat atau narkoba
pada sampel urin, serta pemisahan komponen zat warna yang ada pada makanan.
B. Tujuan
Adapun manfaat
yang diharapkan dari penulisan makalah ini selain memenuhi tugas dari Dosen
Mata Kuliah, juga bertujuan untuk memberi masukan ilmu pengetahuan bagi semua
khalayak pada umumnya dan khususnya bagi penulis pribadi sehingga kedepannya
dapat lebih mengetahui
kegunaan masing-masing kromatografi dan mengetahui cara penggunaan kromatografi
yang baik dan benar.
C. Ruang
Lingkup
Adapun ruang lingkup yang dibahas dalam makalah laporan
Kromatografi ini adalah menyebutkan macam-macam kromatografi beserta fungsi dan
kegunaan masing-masing kromatografi tersebut. Serta menjelaskan prinsip
pemisahan pada kromatografi.
BAB II
PEMBAHASAN
A. Pengertian
Kromatografi
Kromatografi adalah suatu teknik pemisahan molekul
berdasarkan perbedaan pola pergerakan antara fase gerak dan fase diam untuk
memisahkan komponen (berupa molekul) yang berada pada larutan.
Kromatografi adalah suatu cara pemisahan dimana
komponen-komponen yang akan dipisahkan didistribusikan antara 2 fase, salah
satunya yang merupakan fase stasioner (diam), dan yang lainnya berupa fasa
mobil (fasa gerak).
Kromatografi adalah teknik pemisahan campuran berdasarkan
perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu.
Kromatografi adalah teknik untuk memisahkan campuran menjadi
komponennya dengan bantuan perbedaan sifat fisik masing-masing komponen
Prosedur
pemisahan zat terlarut oleh suatu proses migrasi diferensial dinamis dalam
sistem yang terdiri dari dua fase atau lebih, salah satu diantaranya bergerak
secara berkesinambungan dalam arah tertentu dan di dalamnya zat-zat itu
menunjukkan perbedaan mobilitas disebabkan adanya perbedaan dalam absorpsi,
partisi, kelarutan, tekanan uap, ukuran molekul atau kerapatan muatan ion
dinamakan kromatografi sehingga masing-masing zat dapat diidentifikasi atau
ditetapkan dengan metode analitik (Anonim, 1995).
Dari beberapa pengertian tersebut, maka dapat diambil sebuah
kesimpulan bahwa kromatografi adalah teknik analisis yang diterapkan untuk
memisahkan komponen-komponen dalam campuran berdasarkan 2 jenis fase yaitu fase
diam (stationer) dan fase gerak (mobil).
B. Sejarah
penemuan Kromatografi
Perkembangan kimia modern dengan
teknik pemisahan yang cepat, tidak dapat terlaksana bila tidak adanya ilmuan
yang menemukannya. Kromatografi merupakan salah satu alat yang ada dalam
perkembangan kimia modern, sehingga suatu analisis dapat dilakukan dengan cepat
dan baik.
Di awal abad
ke-20, kimiawan Rusia Mikhail Semënovich Tsvet (1872-1919) menyiapkan kolom
yang diisi dengan serbuk kalsium karbonat, dan kedalamnya dituangkan campuran
pigmen tanaman yang dilarutkan dalam eter. Secara mengejutkan, pigmen
memisahkan dan membentuk lapisan berwarna di sepanjang kolom. Ia menamakan
kromatografi pada teknik pemisahan baru ini (1906). Kemudian kimiawan dari
Swiss Richard Martin Willstätter (1872-1942) menerapkan teknik ini untuk
risetnya yakni khlorofil untuk menunjukkan manfaat teknik ini, dan sejak itu
banyak perhatian diberikan pada kromatografi. Dan untuk Kromatografi lapis
tipis (KLT) dikembangkan oleh Izmailoff dan Schraiber pada tahun 1938. Serta
Kimiawan Inggris Richard Laurence Millington Synge (1914-1994) adalah orang
pertama yang menggunakan metoda analisis asam amino dengan kromatografi kertas.
Saat campuran asam amino menaiki lembaran kertas secara vertikal karena ada
fenomena kapiler, partisi asam amino antara fasa mobil dan fasa diam (air) yang
teradsorbsi pada selulosa berlangsung berulang-ulang. Ketiak pelarut mencapai
ujung atas kertas proses dihentikan. Setiap asam amino bergerak dari titik awal
sepanjang jarak tertentu. Dari nilai R, masing-masing asam amino
diidentifikasi.
C. Klasifikasi
Kromatografi
Kromatografi dibagi menjadi beberapa
jenis bergantung pada jenis fasa mobil dan mekanisme pemisahannya.
Secara
umum, fase gerak (mobil):
a.
Kromatografi
Cair (Liquid Chromatography)
Kromatografi cair
merupakan teknik yang tepat untuk memisahkan ion atau molekul yang terlarut
dalam suatu larutan. Jika larutan sampel berinteraksi dengan fase stasioner,
maka molekul-molekul didalamnya berinteraksi dengan fase stasioner; namun
interaksinya berbeda dikarenakan perbedaan daya serap (adsorption),
pertukaran ion (ion exchange), partisi (partitioning), atau ukuran.
Perbedaan ini membuat komponen terpisah satu dengan yang lain dan dapat dilihat
perbedaannya dari lamanya waktu transit komponen tersebut melewati kolom. Terdapat
beberapa jenis kromatografi cair, diantaranya: reverse phase chromatography,
High Performance Liquid Chromatography (HPLC), size exclusion
chromatography, serta supercritical fluid chromatography.
Reverse phase chromatography
Reverse phase
chromatography
merupakan alat analitikal yang kuat dengan memadukan sifat hidrofobik serta rendahnya polaritas fase stasioner yang terikat secara kimia pada padatan inert
seperti silika.Metode ini biasa digunakan untuk proses ekstraksi dan pemisahan
senyawa yang tidak mudah menguap (non-volatile).
High performance liquid
chromatography
High performance
liquid chromatography
(HPLC) mempunyai prinsip yang mirip dengan reverse phase. Hanya saja
dalam metode ini, digunakan tekanan dan kecepatan yang tinggi. Kolom yang
digunakan dalam HPLC lebih pendek dan berdiameter kecil, namun dapat menghasilkan
beberapa tingkatan equilibrium dalam jumlah besar.
Akhir-akhir ini, untuk pemurnian
(misalnya untuk keperluan sintesis) senyawa organik skala besar, HPLC (high
precision liquid chromatography atau high performance liquid chromatography)
secara ekstensif digunakan. Bi la zat melarut dengan pelarut yang cocok, zat
tersebut dapat dianalisis. Ciri teknik ini adalah penggunaan tekanan tinggi
untuk mengirim fasa mobil kedalam kolom. Dengan memberikan tekanan tinggi, laju
dan efisiensi pemisahan dapat ditingkatkan dengan besar.
Silika gel atau
oktadesilsilan yang terikat pada silika gel digunakan sebagai fasa stationer.
Fasa stationer cair tidak populer. Kolom yang digunakan untuk HPLC lebih pendek
daripada kolom yang digunakan untuk kromatografi gas. Sebagian besar kolom
lebih pendek dari 1 m.
Size exclusion chromatography
Size exclusion chromatography, atau yang dikenal juga dengan gel
permeation atau filtration chromatography biasa digunakan untuk
memisahkan dan memurnikan protein. Metode ini tidak melibatkan berbagai macam
penyerapan dan sangat cepat. Perangkat kromatografi berupa gel berpori
yang dapat memisahkan molekul besar dan molekul kecil. Molekul besar akan
terelusi terlebih dahulu karena molekul tersebut tidak dapat penetrasi pada
pori-pori.
b. Kromatografi Gas
Campuran gas dapat dipisahkan dengan kromatografi gas. Fasa
stationer dapat berupa padatan (kromatografi gas-padat) atau cairan
(kromatografi gas-cair).
Umumnya, untuk kromatografi
gas-padat, sejumlah kecil padatan inert misalnya karbon teraktivasi, alumina
teraktivasi, silika gel atau saringan molekular diisikan ke dalam tabung logam
gulung yang panjang (2-10 m) dan tipis. Fasa mobil adalah gas semacam hidrogen,
nitrogen atau argon dan disebut gas pembawa. Pemisahan gas bertitik didih rendah
seperti oksigen, karbon monoksida dan karbon dioksida dimungkinkan dengan
teknik ini.
Dalam kasus kromatografi gas-cair,
ester seperti ftalil dodesilsulfat yang diadsorbsi di permukaan alumina
teraktivasi, silika gel atau penyaring molekular, digunakan sebagai fasa diam
dan diisikan ke dalam kolom. Campuran senyawa yang mudah menguap dicampur
dengan gas pembawa disuntikkan ke dalam kolom, dan setiap senyawa akan
dipartisi antara fasa gas (mobil) dan fasa cair (diam) mengikuti hukum partisi.
Senyawa yang kurang larut dalam fasa diam akan keluar lebih dahulu.
Metoda ini khususnya sangat baik
untuk analisis senyawa organik yang mudah menguap seperti hidrokarbon dan
ester. Analisis minyak mentah dan minyak atsiri dalam buah telah dengan sukses
dilakukan dengan teknik ini.
Efisiensi pemisahan ditentukan
dengan besarnya interaksi antara sampel dan cairannya. Disarankan untuk mencoba
fasa cair standar yang diketahui efektif untuk berbagai senyawa. Berdasarkan
hasil ini, cairan yang lebih khusus kemudian dapat dipilih. Metoda deteksinya,
akan mempengaruhi kesensitifan teknik ini. Metoda yang dipilih akan bergantung
apakah tujuannya analisik atau preparatif.
D. Komponen alat
kromatografi gas
Alat GLC atau GC terdiri atas 7 bagian yang pokok seperti
pada gambar, yaitu:
1.
Silinder tempat gas pembawa/pengangkut
2.
Pengatur aliran dan pengatur tekanan
3.
Tempat injeksi cuplikan
4.
Kolom
5.
Detector
6.
Pencatat
7.
Terminal untuk 3, 4 dan 5
a.
Gas pengangkut/pemasok gas
Gas pengangkut (carrier gas) ditempatkan dalam silinder bertekanan tinggi. Biasanya tekanan
dari silinder sebesar 150 atm. Tetapi tekanan ini sangat besar untuk digunakan
secara Iansung.
Gas pengangkut
harus memenuhi persyaratan :
a. Harus inert,
tidak bereaksi dengan cuplikan, cuplikan-pelarut, dan material dalam kolom.
b. Murni dan mudah
diperoleh, serta murah.
c. Sesuai/cocok
untuk detektor.
d. Harus mengurangi
difusi gas
Gas-gas yang sering dipakai adalah :
helium, argon, nitrogen, karbon dioksida dan hidrogen. Gas helium dan
argon sangat baik, tidak mudah terbakar, tetapi sangat mahal. H2 mudah
terbakar, sehingga harus berhati-hati dalam pemakaiannya. Kadang-kadang
digunakan juga C02.
b.
Pengatur aliran dan pengatur tekanan
Ini disebut pengatur atau pengurang Drager. Drager bekerja baik pada 2,5 atm, dan
mengalirkan massa aliran dengan tetap. Tekanan lebih pada tempat masuk dari
kolom diperlukan untuk mengalirkan cuplikan masuk ke dalam kolom. Ini
disebabkan, kenyataan lubang akhir dari kolom biasanya mempunyai tekanan
atmosfir biasa. Juga oleh kenyataan bahwa suhu kolom adalah tetap, yang diatur
oleh thermostat, maka aliran gas tetap yang masuk kolom akan tetap juga.
Demikian juga
komponen-komponen akan dielusikan pada waktu yang tetap yang disebut waktu
penahanan (the retention time), tR. Karena kecepatan gas
tetap, maka komponen juga mempunyai volume karakteristik terhadap gas
pengangkut = volume penahanan (the retention volume), vr. Kecepatan
gas akan mempengaruhi effisiensi kolom.
Harga-harga yang umum untuk kecepatan gas untuk kolom yang memiliki
diameter luar.
1/4" O.D : kecepatan gas 75 ml/min
1/8" O.D : kecepatan gas 25 ml/min.
c.
Tempat injeksi (The
injection port)
Dalam pemisahan dengan GLC cuplikan harus dalam bentuk fase uap. Gas dan uap
dapat dimasukkan secara langsung. Tetapi kebanyakan senyawa organik berbentuk
cairan dan padatan. Hingga dengan demikian senyawa yang berbentuk cairan dan
padatan pertama-tama harus diuapkan. Ini membutuhkan pemanasan sebelum masuk
dalam kolom. Panas itu terdapat pada tempat injeksi seperti pada gambar 9.
bagan injektor.
Tempat injeksi dari alat GLC selalu dipanaskan. Dalam kebanyakan
alat, suhu dari tempat injeksi dapat diatur. Aturan pertama untuk pengaturan
suhu ini adalah batiwa suhu tempat injeksi sekitar 50°C lebih tinggi dari titik
didih campuran dari cuplikan yang mempunyai titik didih yang paling tinggi.
Bila kita tidak mengetahui titik didih komponen dari cuplikan maka kita harus
mencoba-coba. Sebagai tindak lanjut suhu dari tempat injeksi dinaikkan. Jika
puncak-puncak yang diperoleh lebih baik, ini berarti bahwa suhu percobaan pertama
terlalu rendah. Namun demikian suhu tempat injeksi tidak boleh terlalu tinggi,
sebab kemungkinan akan terjadi perubahan karena panas atau penguraian dari
senyawa yang akan dianalisa.
Cuplikan dimasukkan ke dalam kolom dengan cara menginjeksikan melalui
tempat injeksi. Hal ini dapat dilakukan dengan pertolongan jarum injeksi
yang sering disebut "a gas tight syringe".
Perlu diperhatikan bahwa kita tidak boleh menginjeksikan cuplikan terlalu
banyak, karena GC sangat sensitif. Biasanya jumlah cuplikan yang
diinjeksikan pada waktu kita mengadakan analisa 0,5 -50 ml gas dan 0,2 -
20 ml untuk cairan seperti pada gambar di bawah.
d.
Kolom
Kolom merupakan jantung dari
kromatografi gas. Bentuk dari kolom dapat lurus, bengkok, misal berbentuk V
atau W, dan kumparan/spiral. Biasanya bentuk dari kolom adalah kumparan. Kolom
selalu merupakan bentuk tabung. Tabung ini dapat terbuat dari :
a. Tembaga (murah dan
mudah diperoleh)
b. Plastik
(teflon), dipakai pada suhu yang tidak terlalu tinggi.
c. Baja (stainless
steel), (mahal)
d. Alumunium
e. Gelas
Panjang kolom dapat dari 1 m sampai 3
m. Diameter kolom mempunyai berbagai ukuran, biasanya pengukuran berdasarkan
diameter dalam dari kolom gelas yaitu antara 0,3 mm hingga 5 min. Kebanyakan kolom
yang digunakan berupa stainles steel dengan diameter luar (OD) dari I/S atau
1/4 inch (0,3 atau 0,6 cm). Pada GSC kolom diisi dengan penyerap (adsorbent),
sedangkan pada GLC kolom diisi dengan "solid support" (padatan
pendukung) yang diikat oleh fase diam.
e.
Detektor
Detektor
berfungsi sebagai pendeteksi komponen-komponen yang telah dipisahkan dari kolom
secara terus-menerus, cepat, akurat, dan dapat melakukan pada suhu yang lebih
tinggi. Detektor harus dapat dipercaya dan
mudah digunakan. Fungsi umumnya mengubah sifat-sifat molekul dari senyawa
organik menjadi arus listrik kemudian arus listrik tersebut diteruskan ke
rekorder untuk menghasilkan kromatogram. Detektor yang umum digunakan:
a. Detektor hantaran panas (Thermal
Conductivity Detector_ TCD)
b. Detektor ionisasi nyala (Flame
Ionization Detector_ FID)
c. Detektor penangkap elektron (Electron
Capture Detector _ECD)
d. Detektor fotometrik nyala (Falame
Photomertic Detector _FPD)
e. Detektor nyala alkali
f. Detektor spektroskopi massa
Detektor yang peka terhadap senyawa organik yang mengandung
fosfor adalah FID, ECD, dan FPD. Detektor penangkap elektron (Electron
Capture Detector – ECD). Pada penetapan ini, digunakan detektor penangkap
elektron. Detektor
ini merupakan modifikasi dari FID yaitu pada bagian tabung ionisasi. Dasar dari
ECD ialah terjadinya absorbsi e- oleh senyawa yang mempunyai afinitas terhadap
e- bebas (senyawa-senyawa elektronegatif). Dalam detektor gas terionisasi oleh
partikel yang dihasilkan dari 3H atau 63Ni. Detektor ini
mengukur kehilangan sinyal ketika analit terelusi dari kolom kromatografi.
Detektor ini peka terhadap senyawa halogen, karbonil terkoyugasi, nitril,
nitro, dan organo logam, namun tidak peka terhadap hidrokarbon, ketone, dan
alkohol.
E. Komponen
Utama Kromatografi
Kromatografi adalah teknik untuk
memisahkan campuran menjadi komponennya dengan bantuan perbedaan sifat fisik
masing-masing komponen. Alat yang digunakan terdiri atas kolom yang di dalamnya
diisikan fasa stasioner (padatan atau cairan). Campuran ditambahkan ke kolom
dari ujung satu dan campuran akan bergerak dengan bantuan pengemban yang cocok
(fasa mobil). Pemisahan dicapai oleh perbedaan laju turun masing-masing
komponen dalam kolom, yang ditentukan oleh kekuatan adsorpsi atau koefisien
partisi antara fasa mobil dan fasa diam (stationer).
Komponen
utama kromatografi adalah fasa stationer dan fasa mobil.
a. Fase
Stationer (Fase diam)
Pelaksanaan kromatografi lapis tipis
menggunakan lapis tipis silica atau alumina yang seragam pada sebuah lempeng
gelas atau logam atau plastic yang keras.
Jel silica (atau alumina) merupakan
fase diam. Fase diam untuk kromatografi lapis tipis seringkali juga mengandung
substansi yang mana dapat berpendar flour dalam sinar ultra violet. Fase gerak
merupakan pelarut atau campuran pelarut yang sesuai.
Fase diam lainnya yang biasa
digunakan adalah alumina-aluminium oksida. Atom aluminium pada permukaan juga
memiliki gugus –OH. Apa yang kita sebutkan tentang jel silica kemudian
digunakan serupa untuk alumina.
b. Fase
Mobil (Fase gerak)
Dalam kromatografi, eluent adalh
fase gerak yang berperan penting pada proses elusi bagi larutan umpan (feed)
untuk melewati fase diam (adsorbent). Interaksi antara adsorbant dengan eluent
sangat menentukan terjadinya pemisahan komponen. Oleh sebab itu, pemisahan
komponen gula dalam tetes secara kromatografi dipengaruhi oleh laju alir eluent
dan jumlah umpan.
Eluent dapat digolongkan menurut
ukuran kekuatan teradsorpsinya pelarut atau campuran pelarut tersebut pada
adsorben dan dalam hal ini yang banyak digunakan adalah jenis adsorban alumina
atau sebuah lapis tipis silica. Penggolongan ini dikenal sebagai deret
eluotropik pelarut. Suatu pelarut yang bersifat larutan relative polar dapat
mengusir pelarut yang relative tak polar dari ikatannya dengan alumina (jel
silica).
BAB III
PENUTUP
A.
Kesimpulan
Pemisahan senyawa menjadi senyawa
murninya dan mengetahui kuantitasnya merupakan masalah penting dari pekerjaan
di laboratorium kimia. Untuk itu, kemurnian bahan atau komposisi campuran
dengan kandungan yang berbeda dapat dianalisis dengan benar. Control kualitas,
analisis bahan makanan dan lingkungan, tetapi juga control dan optimasi reaksi
kimia dan proses berdasarkan penentuan analitik dari kuantitas material.
Teknologi yang penting untuk analisis dan pemisahan preparative pada campuran
bahan adalah kromatografi.
kromatografi adalah teknik analisis
yang diterapkan untuk memisahkan komponen-komponen dalam campuran berdasarkan 2
jenis fase yaitu fase diam (stationer) dan fase gerak (mobil).
B.
Saran
Demikian
makalah yang kami buat, semoga dapat bermanfaat bagi pembaca. Apabila ada saran
dan kritik yang ingin di sampaikan, silahkan sampaikan kepada kami.
Apabila
ada terdapat kesalahan mohon dapat mema'afkan dan memakluminya, karena kami
adalah hamba Allah yang tak luput dari salah khilaf, Alfa dan lupa.
DAFTAR PUSTAKA
Post a Comment for "Kromatografi"