Kromatografi

KROMOTOGRAFI

1. 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. Molekul yang terlarut dalam fase gerak, akan melewati kolom yang merupakan fase diam. Molekul yang memiliki ikatan yang kuat dengan kolom akan cenderung bergerak lebih lambat dibanding molekul yang berikatan lemah. Dengan ini, berbagai macam tipe molekul dapat dipisahkan berdasarkan pergerakan pada kolom.

Kromatografi dapat dibedakan atas berbagai macam tergantung pada pengelompokannya. Contoh pada mekanisme pemisahannya kromatografi dibedakan menjadi berdasarkan pada alat yang digunakan kromatografi dibedakan atas :

a. kromatografi lapis tipis

b. kromatografi penukar ion

c. Kromatografi Penyaringan Gel

d. Kromatografi Elektroforesis

e. Kromatografi kertas

f. kromatografi gas

Macam-macam kromatografi :

a.  Kromatografi Lapis Tipis

Yaitu kromatografi yang menggunakan lempeng gelas atau alumunium yang dilapisi dengan lapisan tipis alumina, silika gel, atau bahan serbuk lainnya. Kromatografi lapis tipis pada umumnya dijadikan metode pilihan pertama pada pemisahan dengan kromatografi.

b.    Kromotografi penikar ion

Kromatografi penukar ion menggunakan bahan penukar ion sebagai fasa diam dan telah berhasil digunakan untuk analisis kation, anion dan ion organik.

c.    Kromatografi Penyaringan Gel

Kromotografi penyaringan gel merupakan proses pemisahan dengan gel yang terdiri dari modifikasi dekstran-molekul polisakarida linier yang mempunyai ikatan silang. Bahan ini dapat menyerap air dan membentuk susunan seperti saringan yang dapat memisahkan molekul-molekul berdasarkan ukurannya. Molekul dengan berat antara 100 sampai beberapa juta dapat dipekatkan dan dipisahkan. Kromatografi permeasi gel merupakan teknik serupa yang menggunakan polistirena yang berguna untuk pemisahan polimer.

d. Kromotografi Elektroforesis

Kromotografi Elektroforesis merupakan kromatografi yang diberi medan listrik disisinya dan tegak lurus aliran fasa gerak. Senyawa bermuatan positif akan menuju ke katode dan anion menuju ke anoda.

Sedangkan kecepatan gerak tergantung pada besarnya muatan.

a.    Kromotografi Kertas

Kromatografi kertas merupakan salah satu metode pemisahan berdasarkan distribusi suatu senyawa pada dua fasa yaitu fasa diam dan fasa gerak. Pemisahan sederhana suatu campuran senyawa dapat dilakukan dengan kromatografi kertas, prosesnya dikenal sebagai analisis kapiler dimana lembaran kertas berfungsi sebagai pengganti kolom. Kromatografi kertas adalah salah satu pengembangan dari kromatografi partisi yang menggunakan kertas sebagai padatan pendukung fasa diam. Oleh karena itu disebut kromatografi kertas. Sebagai fasa diam adalah air yang teradsorpsi pada kertas dan sebagai larutan pengembang biasanya pelarut organik yang telah dijenuhkan dengan air. Dalam kromatografi kertas fasa diam didukung oleh suatu zat padat berupa bubuk selulosa. Fasa diam merupakan zat cair yaitu molekul H2O yang teradsorpsi dalam selulosa kertas.

Fasa gerak berupa campuran pelarut yang akan mendorong senyawa untuk bergerak disepanjang kolom kapiler. Analisis kualitatif menggunakan kromatografi kertas dilakukan dengan cara membandingkan harga relative response factor (Rf). Nilai Rf identik dengan time retention (tR) atau volume retention (VR).
Nilai Rf dapat ditentukan dengan cara:

Rf = jarak yang ditempuh noda jarak yang ditempuh pelarut. Harga Rf zat baku dapat diidentifikasikan komponen campuran, karena harga besaran ini bersifat khas untuk setiap zat asal digunakan jenis pengembang yang sama. Kadang-kadang pemisahan dalam satu arah belum memberikan hasil yang memuaskan. Untuk mendapatkan hasil yang lebih baik, dapat dipakai cara kromatografi kertas dua dimensi, yang mana letak kertas diubah sehingga arah pemisahan juga berubah. Secara umum kromatografi kertas dilakukan dengan menotolkan larutan yang berisi sejumlah komponen pada jarak 0,5 sampai 1cm dari tepi kertas.

Setelah penetesan larutan pada kertas, maka bagian bawah kertas dicelupkan dalam larutan pengambang(developing solution). Larutan ini umumnya terdiri atas campuran beberapa pelarut organik yang telah dijenuhkan dengan air. Sistem ini akan terserap oleh kertas dan sebagai akibat dari gaya kapiler akan merambat sepanjang kertas tersebut. Rambatan ini dapat diusahakan dalam modus naik atau menurun. Selama proses pemisahan dilakukan, sistem secara keseluruhannya disimpan dalam tempat tertutup, ruang didalamnya telah jenuh dengan uap sistem pelarut ini.

b.      Kromotografi  Gas
Kromatografi gas termasuk dalam salah satu alat analisa (analisa kualitatif dan analisa Ckuantitatif), kromatografi gas dijajarkan sebagai cara analisa yang dapat digunakan untuk menganalisa senyawa-senyawa organic. Kita telah mengetahui bahwa ada dua jenis kromatografi gas, yatiu kromatografi gas padat (KGP), dan kromatografi gas cair (KGC).

Dalam kedua hal ini sebagai fasa bergerak adalah gas (hingga keduanya disebut kromatografi gas), tetapi fasa diamnya berbeda. Meskipun kedua cara tersebut mempunyai banya persamaan. Perbedaan antara kedunya hanya tentang cara kerja. 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.  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 analis atau preparatif. HPLC (high precision liquid chromatography atau high performance liquid chromatography).

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. Bila 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.

v  Prinsip Kerja Kromatografi Gas

Kromatografi gas atau yang biasa disebut carrier gas digunakan untuk membawa sample melewati lapisan (bed) material. Karena gas yang bergerak, maka disebut mobile phase (fasa bergerak), sebaliknya lapisan material yang diam disebut stationary phase (fasa diam).

Cara kerja dari kromatografi gas adalah gas pembawa lewat melalui satu sisi detektor kemudian memasuki kolom. Di dekat kolom ada suatu alat di mana sampel – sampel bisa dimasukkan ke dalam gas pembawa ( tempat injeksi). Sampel – sampel tersebut dapat berupa gas atau cairan yang volatil (mudah menguap). Lubang injeksi dipanaskan agar sampel teruapkan dengan cepat. Aliran gas selanjutnya menemui kolom,kolom berisi suatu padatan halus dengan luas permukaan yang besar dan relatif inert.

Sebelum diisi ke dalam kolom, padatan tersebut diimpregnasi dengan cairan yang diinginkan yang berperan sebagai fasa diam atau stasioner sesungguhnya, cairan ini harus stabil dan nonvolatil pada temperatur kolom dan harus sesuai dengan pemisahan tertentu.  Setelah muncul dari kolom itu, aliran gas lewat melalui sisi lain detektor. Maka elusi zat terlarut dari kolom mengatur ketidakseimbangan antara dua sisi detektor yang direkam secara elektrik.

v  Komponen Kromatografi Gas                   

Pada dasarnya komponen penting pada yang harus ada pada setiap alat kromatografi gas adalah :

Fungsi gas pembawa adalah mengangkut cuplikan dalam kolom ke detektor. 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. Cuplikan dimasukkan ke dalam tempat injeksi yang letaknya bisa di bagian atas atau di bagian depan instrumen tergantung pada spesifikasi alat, menggunakan peyuntik atau injektor. Volume injektor satandan untuk KG adalah  10 ml. Oleh karena produsen injektor yang paling terkenal adalah Hamilton maka sering orang menyebut setiap injektor sebagai injektor Hamilton.

Kolom GC terdiri dari 3 bagian yaitu wadah luar yang terbuat dari logam (tembaga, baja tahan karat, nikel),gelas atau plastik mislanya teflon dan isi kolom yang terdiri dari padtan pendukung dan fasa cairan. Berdasarkan jenis kolom dibagi menjadi dua tipe yaitu kolom paking (packed column) dan kolom kapiler (capilary column).

Adapun syarat padatan pendukung yang baik digunakan dalam pemisahan dengan KG yakni:

Berbeda dengan alat analisis lainnya, detektor pada kromatografi gas pada umumnya lebih beraneka ragam. Hal ini disebabkan detektor pada GC mendeteksi aliran bahan kimia dan bukan berkas sinar seperti pada spektrofotometer. Beberapa pertimbangan dalam merancang suatu detektor dapat dikemukan sebagai berikut :

v Jenis – jenis dari detektor :                            

Rekorder berfungsi sebagai pengubah sinyal dari detektor yang diperkuat melalui elektrometer menjadi bentuk kromatogram. Dari kromatogram yang diperoleh dapat dilakukan analisis kualitatif dan kuantitatif. Analisis kualitatif dengan cara membandingkan waktu retensi sampel dengan standar. Analisis kuantitatif dengan menghitung luas area maupun tinggi dari kromatogram. Hasil rekorder adalah sebuah kromatogram berbentuk pik-pik dengan pola yang sesuai dengan kondisi sampel  dan jenis detektor yang digunakan.

v Penerapan Kromatografi Gas

Pengukuran kromatografi gas dapat dilakukan dalam dua mode opersional Untuk mengidentifikasi tiap peak kromatografi gas dapat dilakukan dengan berbagai metode analisis kualitatif. Analisis kuantitatif dengan kromatografi gas dapat didasarkan pada tinggi peak diperoleh dengan membuat base lines pada suatu peak dan mengukur tinggi garis tegak lerus yang menghubungkan base line dengan peak. Area peak dapat memperhitungkan lebar peak yang berbeda antara standar dan analit tidak masalah. Mempersiapkan sederet larutan standar yang komposisinya sama dengan analit. Tipa larutan standar diukur dengan kromatografi gas sehingga diperoleh kromatogram untuk tiap larutan standar. Selanjutnya dipolot area peak atau tinggi peak sebagai fungsi konsentrasi standar.

Metode ini untuk mengurangi kesalahan injeksi sampel. Diperlukan elusi yang sempurna, semua komponen harus keluar dari kolom. Area setiap peak yang muncul dihitung. Kemudian area peak dikoreksi terhadap respon detector untuk jenis senyawa yang berbeda.

v  Waktu Retensi

            Waktu yang digunakan oleh senyawa tertentu untuk bergerak melalui kolom menuju ke detektor disebut sebagi waktu retensi (RT). Waktu ini diukur berdasarkan waktu dari saat sampel diinjeksikan pada titik dimana tampilan menunujukkan tinggi puncak maksimum untuk senyawa itu.

v  Aplikasi Alat Kromatografi Gas Pada Pemisahan

GC tampil menonjol dalam pekerjaan laboratorium pada topik-topik yang sedang banyak diamati. Pendekatan umumnya melibatkan pengekstrasian sampel untuk mengonsentrasikan analit dalam suatu pelarut organik yang sesuai dengan pengkromatografian ekstrak tersebut.

v  Kelebihan Dan Kekurangan Kromatografi Gas

1.  Kelebihan Kromatografi Gas

a.  Waktu analisis yang singkat dan ketajaman pemisahan yang tinggi

b. Dapat menggunakan kolom lebih panjang untuk menghasilkan efisiensi pemisahan yang tinggi

c.  Gas mempunyai vikositas yang rendah

d. Kesetimbangan partisi antara gas dan cairan berlangsung cepat sehingga analisis relatif cepat dan sensitifitasnya tinggi

e.  Pemakaian fase cair memungkinkan kita memilih dari sejumlah fase diam yang sangat beragam yang memisahkan hampir segala macam campuran.

2.  Kekurangan Kromatografi Gas

a.  Teknik kromatografi gas terbatas untuk zat yang mudah menguap

b. Kromatografi gas tidak mudah dipakai untuk memisahkan campuran dalam jumlah besar. Pemisahan pada tingkat (mg) mudah dilakukan, pemisahan pada tingkat gram mungkin dilakukan, tetapi pemisahan dalam tingkat pon atau ton sukar dilakukan kecuali jika ada metode lain.

c.  Fase gas dibandingkan sebagian besar fase cair tidak bersifat reaktif terhadap fase diam dan zat terlarut.

                                                                       

DAFTAR PUSTAKA

1.      ttp://mutiaramuslim1988.wordpress.com/2011/06/06/kromatografi-gas/

2.      http://www.chem-is-try.org/kategori/materi_kimia/instrumen_analisis/kromatografi1/

3.              http://www.scribd.com/doc/97050772/Macam-Kromatografi

4.       http://dheon-klephone.blogspot.com/2012/04/kromatografi.html