KROMATOGRAFI Tim Dosen Pengampu MKDU Kimia Pendahuluan Kromatografi

KROMATOGRAFI Tim Dosen Pengampu MKDU Kimia

Pendahuluan • Kromatografi ditemukan pertama kali oleh M. S. Tswett pada tahun 1903 • Untuk pemisahan pigmen kloroplas kuning dan hijau pada daun • Daun diekstrak dengan melarutkan pada karbon disulfida dan melewatkan pada kolom pemisahannya berdasarkan perbedaan warna • Kromatografi [Greek] Chroma : warna; graphe : tulisan

Aplikasi • Pemisahan gula • Pemisahan kandungan pada parfum • Pemisahan C 4 -C 10 dan isoparafin

Kromatografi • Kromatografi adalah teknik pemisahan campuran didasarkan atas perbedaan distribusi dari komponen-komponen campuran tersebut diantara dua fase, yaitu fase diam (padat atau cair) dan fase gerak (cair atau gas).

Prinsip • Fasa gerak mengalir melewati kolom membawa analit • Fasa diam berada di dalam kolom • Pemisahan didasarkan pada partisi antara fasa gerak dan fasa bergerak • Eluen : fluida yang keluar dari kolom • Eluate : fluida yg masuk ke kolom

Penggolongan kromatografi Berdasarkan Fase Diam : • Bila fase diam berupa zat padat yang aktif, maka dikenal istilah kromatografi penyerapan (adsorption chromatography). • Bila fase diam berupa zat cair, maka teknik ini disebut kromatografi pembagian (partition chromatography).

Penggolongan kromatografi Berdasarkan fase gerak yang digunakan : • Gas chromatography • Liquid chromatography

JENIS-JENIS KROMATOGRAFI FASE MOBIL FASE STASIONER TEKNIK KROMATOGRAFI Gas Cair, adsorben GC/GLC Cair Padat TLC, kertas, kolom penukar ion, kolom filtrasi, affinitas Cair HPLC (KCKT) PRINSIP Partisi, adsorpsi, volatilitas adsorpsi, partisi, pertukaran ion, permeasi gel, afinitas Partisi

Klasifikasi kromatografi gas GSC SFC GLC liquid colomn planar LSC TLC LLC PC BPC IEC EC GPC GFC

KROMATOGRAFI KOLOM

1. Eluent, berfungsi sebagai fase gerak yang akan membawa sampel masuk ke dalam kolom pemisah. 2. Pompa, berfungsi untuk mendorong eluent dan sampel masuk ke dalam kolom. Kecepatan alir ini dapat dikontrol dan perbedaan kecepatan bisa mengakibatkan perbedaan hasil. 3. Injektor, tempat memasukkan sampel dan selanjutnya sampel dapat didistribusikan masuk ke dalam kolom.

4. Kolom pemisah, berfungsi untuk memisahkan ion-ion yang ada dalam sampel. Keterpaduan antara kolom dan eluent bisa memberikan hasil/puncak yang maksimal, begitu pun sebaliknya, jika tidak ada "kecocokan", maka tidak akan memunculkan puncak. 5. Detektor, berfungsi membaca ion yang lewat ke dalam detektor. 6. Rekorder data, berfungsi merekam dan mengolah data yang masuk

Jenis Kromatografi Kolom 1. Kromatografi dengan asas adsorpsi, memakai fase diam padat dan fase gerak cair atau gas 2. Kromatografi dengan asas partisi, memakai fase diam cair dan fase gerak cair 3. Kromatografi dengan asas fitrasi, memakai fase diam padat yang mempunyai sifat fitrasi dan fase gerak cairan 4. Kromatografi dengan asas suhu kritik, memakai CO 2 dalam keadaan superkritik

Cara Penggunaan 1. Sampel yang dilarutkan dalam sedikit pelarut, dituangkan melalui atas kolom dan dibiarkan mengalir ke dalam adsorben (bahan penyerap). 2. Komponen dalam sampel diadsorbsi dari larutan secara kuantitatif oleh bahan penyerap berupa pita sempit pada permukaan atas kolom. 3. Dengan penambahan pelarut secara terus menerus, masing-masing komponen akan bergerak turun melalui kolom dan akan terbentuk pita yang setiap zona berisi satu macam komponen. 4. Setiap zona yang keluar kolom dapat ditampung dengan sempurna sebelum zona yang lain keluar kolom.

Gambar kromatogafi kolom

KROMATOGRAFI GAS

Kromatografi Gas Macamnya : • Kromatografi gas padat : fase diam adalah butiran-butiran adsorben dan fase gerak adalah gas • Kromatografi gas cair : fase diam adalah cairan yang disalutkan pada permukaan tipis butiran padat dan fase gerak adalah gas

Kromatografi gas • Sampel berupa gas. Untuk senyawa yang bukan gas dibuat turunan esternya. • Gas pembawa : He, Ar, N 2 atau campuran He dan CH 4 • Detektor terdiri dari berbagai macam tergantung keperluan diantaranya : TCD, FID, ECD, NPD, FPD, IRD, TID, dll. • Analisis kualitatif dibandingkan terhadap BANK DATA

Prinsip Kerja Kromatografi Gas • Gas pembawa (biasanya menggunakan helium, argon / nitrogen) dengan tekanan tertentun dialirkan secara konstan melalui kolom yang berisi fase diam. • Komponen sampel akan terabsorbsi oleh fase dim dengan kecepatan berbeda.

Cara Penggunaan 1. Sampel diinjeksikan ke injektor yang suhunya telah diatur. 2. Setelah sampel menjadi uap, akan dibawa oleh aliran gas pembawa menuju kolom. 3. Sehingga komponen akan terabsorbsi oleh fase diam sampai terjadi pemisahan. 4. Komponen yang terpisah menuju detektor akan menghasilkan sinyal listrik yang besarnya proporsional. 5. Sinyal listrik tersebut akan diperkuat oleh amplifier. 6. Kromatogram akan dicatat oleh rekorder berupa puncak.

PERALATAN

OVEN KROMATOGRAFI GAS

Diagram kromatografi gas

Contoh Kromatogram

IDENTIFIKASI • Dengan membandingkan dengan senyawa standar • Kondisi kromatografi harus sama dengan sampel • Diidentifikasi berdasarkan waktu retensi

KROMATOGRAFI LAPIS TIPIS, KLT (THIN LAYER CHROMATOGRAPHY, TLC)

Kromatografi Lapis Tipis • Cara pemisahan dengan adsorbsi pada lapisan tipis adsorben • Merupakan kromatografi adsorpsi dan partisi • Fase stasioner: adsorben • Fase mobil: pelarut • Biasanya untuk analisis kualitatif

Kromatografi Lapis Tipis • Identitas komponen dijabarkan dalam harga Rf (retardation factor) yang dalam penentuan kualitatif dibandingkan dengan standar • Untuk tujuan kuantitatif digunakan KLT preparatif (dikerok lalu senyawa diisolasi dalam pelarutnya)

Prinsip kerja • KLT menggunakan sebuah lapis tipis silika atau alumina yang seragam pada sebuah lempeng gelas atau logam atau plastik yang keras. • Gel silika (atau alumina) merupakan fase diam. • Fase gerak merupakan pelarut atau campuran pelarut yang sesuai. • Pelaksanaan ini biasanya dalam pemisahan warna yang merupakan gabungan dari beberapa zat pewarna.

Cara Penggunaan Pada cara penggunaan KLT hampir sama dengan penggunaan Kromatografi kertas, hanya saja pada KLT fase diamnya menggunakan plat gelas/ logam/ Aluminium foil sedangkan pada kromatografi kertas menggunakan kertas saring.

Kromatografi Lapis Tipis Keuntungan : • Digunakan untuk tujuan analitik • Identifikasi komponen dapat dilakukan dengan pereaksi warna, fluoresensi atau pemadaman fluoresensi, radiasi UV • Dapat dilakukan elusi dengan mekanik (ascending) atau menurun (descending) atau dengan cara elusi 2 dimensi • Ketepatan penentuan kadar akan lebih baik karena komponen yang ditentukan merupakan noda yang tidak bergerak

PLAT TLC (20 X 20 cm)

Spotting

Visualisasi Dengan Charing

IDENTIFIKASI • Membandingkan dengan standar berdasarkan Rf atau posisi spot

Perhitungan Rf

Densitogram dari TLC Scanner

KROMATOGRAFI KERTAS

Kromatografi Kertas • Prinsip sama dengan KLT • Fase diam adalah air yang didukung oleh pelat serat selulosa, fase mobil air dicampur pelarut organik • Lebih banyak digunakan untuk pemisahan senyawa non polar, karena selulosa (kertas) bersifat polar • Banyak digunakan untuk pemisahan senyawa bahan alam • Kekurangan : lebih lama karena panjang kertas bisa sampai 50 cm.

Kromatografi Kertas • Kromatografi kertas adalah kromatografi yang menggunakan kertas selulosa murni yang mempunyai afinitas besar terhadap air atau pelarut polar lainnya. • Kromatografi kertas digunakan untuk memisahkan campuran dari substansinya menjadi komponen-komponennya.

Prinsip Kerja Pelarut bergerak lambat pada kertas, komponen-komponen bergerak pada laju yang berbeda dan campuran dipisahkan berdasarkan pada perbedaan bercak warna.

Cara penggunaan 1. Kertas yang digunakan adalah Kertas Whatman No. 1. 2. Sampel diteteskan pada garis dasar kromatografi kertas. 3. Kertas digantungkan pada wadah yang berisi pelarut dan terjenuhkan oleh uap pelarut. 4. Penjenuhan udara dengan uap, menghentikan penguapan pelarut sama halnya dengan pergerakan pelarut pada kertas.

Gambar Kromatografi Kertas

KROMATOGRAFI CAIR KINERJA TINGGI (HIGH PERFORMANCE LIQUID CHROMATOGRAPHY, HPLC)

HPLC • Dimaksudkan untuk mendapatkan pemisahan dan hasil analisa kuantitatif yang baik dengan waktu singkat • Pelarut pengembang harus dipilih dengan seksama • Kolom harus sesuai • Detektor harus memadai • Sample berupa larutan

• Kromatografi partisi cairan-cairan • Fase stasioner: cairan yang dilapiskan pada zat padat penyangga • Fase mobil: pelarut/cairan

Keuntungan HPLC • • Resolusi Kolom dapat digunakan kembali Reproducibility baik Parameter fisik dapat dikontrol : flow rate, polaritas, packing efficinecy, ukuran partikel • Instrumen dan analisis data lebih mudah

PERALATAN

52

KOLOM HPLC

Kromatogram jenis gula 54