PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
Sumber gambar: http://www.diabloanalytical.com/wpcontent/uploads/2012/06/gc-columns.png
Pada bab ini anda akan mempelajari tentang kromatograf gas, gas , instrumentasi dari kromatograf gas, gas , penerapan dari kromatograf gas, gas, ase diam cair dan ase diam padatan pada kromatograf kromatograf gas , dan aplikasi komatograf gas dalam berbagai bidang. bidang . Kromatograf Gas
1
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
KROMATOGRAFI GAS Tujuan Pembelajaran
1. 2. 3. .
Mengetahuii defnis Mengetahu defnisii dan dan klasif klasifkas kasii kromato kromatograf graf.. Mengetahu Meng etahuii instru instrumenta mentasi si dari dari kro kromatog matograf raf gas. Menget Men getahu ahuii penerap penerapan an dari dari kromat kromatog ograf raf gas. gas. Menget Men getahu ahuii ase diam cair cair dan ase diam padata padatan n pada kromat kromatogr ograf af
gas. !. Meng Mengetahu etahuii apli aplikasi kasi ko komato matograf graf gas dalam dalam berbag berbagai ai bidang. bidang.
P
emisah emisahan an
campur campuran" an"cam campur puran an
dari dari
kompone omponen"k n"komp ompon onenn enn#a #a
adalah adalah hal #ang #ang pentin penting g dalam dalam semua semua cabang cabang kimia dan tidak tidak kalah ka lah pentin pentingn# gn#a a dalam dalam bidang bidang lain lain dimana dimana tekni teknik"t k"tekn eknik ik kimia kimia
digunaka digunakan n untuk untuk memecahk memecahkan an berbagai berbagai macam macam masalah. masalah. $adi dampak dampak dari suatu teknik pemisahan #ang ampuh dan serbaguna akan dirasakan oleh seluruh seluruh ilmu pengetahu pengetahuan an modern. modern. %alam ke keteliti telitian an ini, ketelitia ketelitian n kroma kromatog tograf raf jarang jarang sekali sekali ditek ditekank ankan. an. %engan %engan menggu menggunak nakan an metod metode e
kromatograf, kromatograf, dalam ban#ak kasus pemisahan dituntaskan jauh lebih cepat dan lebih eekti daripada sebelumn#a, dan ban#ak pemisahan"pemisahan #ang tak pernah dilakukan dilakukan teknik"teknik lainn#a telah berhasil. &erobosan &erobosan #ang tidak tetandingi dalam biokimia misaln#a, dalam penger pengertia tian n kita kita tentan tentang g strukt struktur ur dan ungsi ungsi en'im en'im dan prote protein"p in"pro rotei tein n lainn# lainn#a a berasa berasall langsu langsung ng dari dari pener penerapa apan n kroma kromatog tograf raf ke peneli penelitii tiian an biolog biologi. i. Menghi Menghitun tung g polusi polusi air dan udara, udara, menent menentuk ukan an pestis pestisida ida pada pada buah"buah buah"buahan an dan sa#ur sa#ur"sa#uran, "sa#uran, mengidenti mengidentifk fkasi asi dan mengklasi mengklasifka fkasi si bakteri, memantau gas"gas dalam pernaasan selama pembiusan, mencari sen#a(a"sen#a(a organik dan makhluk hidup di planet lain. Menentukan jalur"jalur jalur"jalur metabolisme dan mekanisme kerja obat"obatan semuan#a berderet berderet dalam datar panjang penelitian berdasarkan kromatograf. kromatograf. Perkemb erkembang angan an
teorit teoritis is
memamp memampuk ukan an
pemaha pemahaman man men#el men#elur uruh uh
tentang tentang proses proses kromatog kromatograf raf dan dengan dengan demikian demikian menjelask menjelaskan an aktor aktor" akt aktor or #ang #ang mene menent ntuk ukan an kine kinerj rja a kolom olom munc muncul ul pert pertam ama a kali ali dala dalam m Kromatograf Gas
2
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
KROMATOGRAFI GAS Tujuan Pembelajaran
1. 2. 3. .
Mengetahuii defnis Mengetahu defnisii dan dan klasif klasifkas kasii kromato kromatograf graf.. Mengetahu Meng etahuii instru instrumenta mentasi si dari dari kro kromatog matograf raf gas. Menget Men getahu ahuii penerap penerapan an dari dari kromat kromatog ograf raf gas. gas. Menget Men getahu ahuii ase diam cair cair dan ase diam padata padatan n pada kromat kromatogr ograf af
gas. !. Meng Mengetahu etahuii apli aplikasi kasi ko komato matograf graf gas dalam dalam berbag berbagai ai bidang. bidang.
P
emisah emisahan an
campur campuran" an"cam campur puran an
dari dari
kompone omponen"k n"komp ompon onenn enn#a #a
adalah adalah hal #ang #ang pentin penting g dalam dalam semua semua cabang cabang kimia dan tidak tidak kalah ka lah pentin pentingn# gn#a a dalam dalam bidang bidang lain lain dimana dimana tekni teknik"t k"tekn eknik ik kimia kimia
digunaka digunakan n untuk untuk memecahk memecahkan an berbagai berbagai macam macam masalah. masalah. $adi dampak dampak dari suatu teknik pemisahan #ang ampuh dan serbaguna akan dirasakan oleh seluruh seluruh ilmu pengetahu pengetahuan an modern. modern. %alam ke keteliti telitian an ini, ketelitia ketelitian n kroma kromatog tograf raf jarang jarang sekali sekali ditek ditekank ankan. an. %engan %engan menggu menggunak nakan an metod metode e
kromatograf, kromatograf, dalam ban#ak kasus pemisahan dituntaskan jauh lebih cepat dan lebih eekti daripada sebelumn#a, dan ban#ak pemisahan"pemisahan #ang tak pernah dilakukan dilakukan teknik"teknik lainn#a telah berhasil. &erobosan &erobosan #ang tidak tetandingi dalam biokimia misaln#a, dalam penger pengertia tian n kita kita tentan tentang g strukt struktur ur dan ungsi ungsi en'im en'im dan prote protein"p in"pro rotei tein n lainn# lainn#a a berasa berasall langsu langsung ng dari dari pener penerapa apan n kroma kromatog tograf raf ke peneli penelitii tiian an biolog biologi. i. Menghi Menghitun tung g polusi polusi air dan udara, udara, menent menentuk ukan an pestis pestisida ida pada pada buah"buah buah"buahan an dan sa#ur sa#ur"sa#uran, "sa#uran, mengidenti mengidentifk fkasi asi dan mengklasi mengklasifka fkasi si bakteri, memantau gas"gas dalam pernaasan selama pembiusan, mencari sen#a(a"sen#a(a organik dan makhluk hidup di planet lain. Menentukan jalur"jalur jalur"jalur metabolisme dan mekanisme kerja obat"obatan semuan#a berderet berderet dalam datar panjang penelitian berdasarkan kromatograf. kromatograf. Perkemb erkembang angan an
teorit teoritis is
memamp memampuk ukan an
pemaha pemahaman man men#el men#elur uruh uh
tentang tentang proses proses kromatog kromatograf raf dan dengan dengan demikian demikian menjelask menjelaskan an aktor aktor" akt aktor or #ang #ang mene menent ntuk ukan an kine kinerj rja a kolom olom munc muncul ul pert pertam ama a kali ali dala dalam m Kromatograf Gas
2
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
kaitann#a dengan kromatograf gas. )amun, kepastian dari pemahaman ini telah terbukti, dengan pen#esuaian #ang cocok, sama"sama berguna dalam pemahaman kromatograf di mana asa bergerakn#a adalah sutu cair cairan an.. $adi $adi,, tela telah h dimu dimula laii seki sekita tarr tahu tahun n 1*+ 1*+ sebu sebuah ah re-ol e-olus usii dala dalam m kromatograf cair #ang menjanjikan kecepatan dan efsiensi baru dalam pemisahan"pemisahan sen#a(a"sen#a(a #ang tak mudah menguap non -olatil/ #ang mana dalam keduan#a itu tidak dimiliki oleh kromatograf gas. 0ar aren ena a
nila nilain in#a #a #ang #ang sang angat pen pentin ting
dalam alam bid bidang ang
ban# ban#ak ak
pene peneli liti tian an,, krom kromat atog ogra raf f meru merupa paka kan n suat suatu u bida bidang ng #ang #ang sang sangat at maju maju dengan dengan pesat. pesat. Perkemb erkembang angan an terus terus berlan berlanjut jut,, bebera beberapa pa dianta diantaran ran#a #a adalah munculn#a detektor"detektor #ang lebih baik, bahan pengisi kolom #ang baru, antarmuka dengan instrumen lain #ang disempurnakan seperti spektro spektrometer meter massa/ massa/ #ang bias mengident mengidentifk ifkasi asi kompon komponen"k en"kompo omponen nen #ang #ang terpis terpisah, ah, teknik teknik pemro pemroses sesan an data data #ang #ang baru baru berdas berdasark arkan an pada pada kompu ompute ter, r, dan dan mode modell mate matema mati tis s baru aru #ang #ang memb member erik ikan an (a(as a(asan an tambahan baru pada siat proses tersebut. 5.1 5.1
PENG PENGER ERTI TIAN AN KROM KROMA ATOGR TOGRAF AFII GAS GAS 0rom 0r omat atog ogra raf f adal adalah ah suat suatu u meto metode de pemi pemisa saha han n
fsik fsik di mana mana
komponen"komponen #ang dipisahkan didistribusikan di antara dua asa, salah satu asa tersebut adalah suatu lapisan stasioner dengan permukaan #ang luas, #ang lainn#a sebagai uida #ang mengalir lembut di sepanjang landasan stasioner. asa stasioner stasioner dapat dapat berupa berupa cairan cairan maupun maupun padatan, padatan, sedangk sedangkan an asa asa ber bergera gerak k bias biasa a beru berupa pa cair cairan an maup maupun un gas. gas. $adi $adi semu semua a jeni jenis s kromatograf #ang diketahui diorganisir jadi satu dalam empat kategori seperti #ang ditunjukkan pada tabel !.1. Tabel 5.1 mpat kategori kromatograf FASA STASIONE
CAIR
PADAT
R
Kromatograf Gas
3
EDISI KE II
PEMISAHAN KIMIA
asa bergerak
4air
5as
4air
5as
0romatograf
0romatograf
0romatograf
0romatograf
asli &(sett,
gas"padat,
partisi pada
gas"cair atau
dengan
atau 5S4
kolom silica gel
574
4ontoh"
larutan
contoh
petroleumeter
0romatograf
dan kolom
kerta
4a463 0romatograf pertukaran ion
%alam semua teknik kromatograf, 'at"'at #ang terlarut dipisahkan bermigrasi sepanjang kolom atau, seperti dalam kromatograf kertas atau lapis tipis, eki-alen fksik kolom/ dan tentu saja dasar pemisahan terletak dalam laju perpindahan #ang berbeda untuk larutan #ang berbeda. 0ita boleh menganggap laju perpindahan sebuah 'at terlarut sebagai hasil dari dua aktor, #ang satu cenderung menggerakkan 'at terlarut itu dan #ang lain menahann#a. %alam proses asli &s(ett, kecendrungan 'at"'at terlarut untuk
men#erap
sementara
pada
kelarutann#a
asa
padat
dalam
menahan
asa
cair
pergerakan bergerak
mereka,
cenderung
menggerakkan mereka. Perbedaan #ang kecil antara dua 'at terlarut dalam kekuatan adsorpsi dan dalam interaksin#a dengan pelarut #ang bergerak menjadi dasar pemisahan bila molekul"molekul 'at terlarut itu berulang kali men#ebar di antara dua asa itu keseluruh panjang kolom. 8an#akn#a macam"macam kromatograf #ang salah satun#a adalah kromatograf gas, #ang merupakan metode kromatograf pertama #ang dikembangkan pada 'aman instrument dan elektronika. 0romatograf gas metode #ang tepat dan cepat untuk memisahkan campuran #ang sangat rumit. 9aktu #ang dibutuhkan beragam, mulai dari beberapa detik untuk campuran #ang sederhana sampai berjam"jam untuk campuran #ang mengandung !"1 komponen. Metode ini sangat baik untuk analisis sen#a(a organik #ang mudah menguap -olatil/.
Kromatograf Gas
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
0romatograf gas adalah proses pemisahan campuran menjadi komponen"komponenn#a
dengan
menggunakan
gas
sebagai
ase
bergerak #ang mele(ati suatu lapisan serapan sorben/ #ang diam. 0romatograf gas ase gerak dan ase diamn#a di antaran#a : 1. ase gerak adalah gas dan 'at terlarut terpisah sebagai uap. Pemisahan tercapai dengan partisi sampel antara ase gas bergerak. 2. ase diam berupa cairan dengan titik didih tinggi tidak mudah menguap/ #ang terikat pada 'at padat penunjangn#a. 0romatograf gas termasuk dalam salah satu alat analisa analisa kualitati dan analisa kuantitati/, kromatograf gas dijajarkan sebagai cara analisa #ang dapat digunakan untuk menganalisa sen#a(a"sen#a(a organik. ;da 2 jenis kromatograf gas, #aitu : 1. 0romatograf gas
kadang"kadang berupa polimerik. %alam kedua hal ini sebagai asa bergerak adalah gas hingga keduan#a disebut kromatograf gas/, tetapi asa diamn#a berbeda. Meskipun kedua cara tersebut mempun#ai ban#ak persamaan. Perbedaan antara kedun#a han#a tentang cara kerja. Pada kromatograf gas padat 05P/ terdapat adsorbsi dan pada kromatograf gas cair 054/ terdapat partisi larutan/. 0romatograf gas padat 05P/ digunakan sebelum tahun 1 untuk memurnikan gas. Metode ini a(aln#a kurang berkembang. Penemuan jenis"jenis padatan baru sebagi hasil riset memperluas penggunaan metode ini. 0elemahan metode ini mirip dengan kromatograf cair padat. Sedangkan kromatograf gas cair sering disebut oleh para pakar kimia organik sebagai kromatograf asa uap. Pertama kali dikenalkan oleh $ames dan Martin pada tahun 1*!2. Metode ini paling ban#ak digunakan karena efsien, serba guna, cepat dan peka. 4uplikan dengan ukuran beberapa mikrogram sampel dengan ukuran 1 gram masih dapat dideteksi. 0omponen cuplikan harus mempun#ai tekanan beberapa torr pada suhu kolom. Kromatograf Gas
!
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
ase diam merupakan salah satu komponen #ang penting dalam proses pemisahan dengan kromatograf karena dengan adan#a interaksi dengan ase diamlah terjadi perbedaan (aktu retensi t=/ dan terpisahn#a komponen sen#a(a analit. ase diam dapat berupa bahan padat atau porous berpori/ berbentuk molekul kecil atau cairan #ang umumn#a dilapiskan pada padatan pendukung.
5.2
PRINSIP KERJA KROMATOGRAFI GAS
0romatograf
gas
mempun#ai
prinsip
#ang
sama
dengan
kromatograf lainn#a, tapi memiliki beberapa perbedaan misaln#a proses pemisahan campuran dilakukan antara stasionary ase cair dan gas ase gerak dan pada o-en temperatur gas dapat dikontrol sedangkan pada kromatograf kolom han#a pada tahap ase cair dan temperatur tidak dimiliki. 0romatograf gas merupakan teknik pemisahan #ang mana solutesolute #ang mudah menguap dan stabil terhadap panas/ bermigrasi
melalui kolom #ang mengandung ase diam dengan suatu kecepatan #ang tergantung pada rasio distribusin#a. Pemisahan pada kromatograf gas didasarkan pada titik didih suatu sen#a(a dikurangi dengan semua interaksi #ang mungkin terjadi antara solute dengan ase diam. Selain itu juga pen#ebaran cuplikan di antara dua ase. Salah satu ase ialah ase diam #ang permukaann#a nisbi luas dan ase #ang lain #aitu gas #ang mengelusi ase diam. ase gerak #ang berupa gas akan mengelusi solute dari ujung kolom lalu menghantarkann#a ke detector. Prinsip utama pemisahan dalam kromatograf gas adalah berdasarkan perbedaan laju migrasi masing"masing komponen dalam melalui kolom. 0omponen" komponen #ang terelusi dikenali analisa kualitati/ dari nilai (aktu retensin#a &r/. 5as pemba(a biasan#a digunakan >elium, ;rgon atau )itrogen/ dengan tekanan tertentu dialirkan secara konstan melalui kolom #ang berisi ase diam. Selanjutn#a sampel diinjeksikan ke dalam injektor Kromatograf Gas
+
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
n!ection "ort / #ang suhun#a dapat diatur. 0omponen" komponen dalam sampel akan segera menjadi uap dan akan diba(a oleh aliran gas pemba(a menuju kolom. 0omponen" komponen akan teradopsi oleh ase diam pada kolom kemudian akan merambat dengan kecepatan berbeda sesuai dengan nilai 0d masing"masing komponen sehingga terjadi pemisahan. 0omponen #ang terpisah menuju detektor dan akan terbakar menghasilkan sin#al listrik #ang besarn#a proporsional dengan komponen tersebut. Sin#al lau diperkuat oleh amplifer dan selanjutn#a oleh pencatat recorder /
dituliskan sebagai
kromatogram
berupa puncak.
Puncak
konsentrasi #ang diperoleh menggambarkan arus detektor terhadap (aktu. Secara sederhana prinsip kromatograf gas adalah udara dile(atkan melalui n#ala hidrogen hydrogen #ame/ selanjutn#a uap organik tersebut akan terionisasi dan menginduksi terjadin#a aliran listrik pada detektor, kuantitas aliran listrik sebanding dengan ion.
5.3
INSTRMENTASI KROMATOGRAFI GAS
%alam kromatograf gas, gas #ang dapat digunakan sebagai ase gerak dan 'at padat atau 'at cair digunakan sebagai ase diam. 5as digunakan sebagai ase gerak karena siatn#a #ang bergerak ke mana saja dan tidak mau diam. ?ntuk memahami bagaimana proses kromatograf gas berlangsung, perhatikanlah diagram alat kromatograf gas dalam gambar !.1.
Kromatograf Gas
@
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
a/
b/ Gambar 5.1 a/ %iagram alat 54, b/ Antsrumen 54 keseluruhan Mekanisme kerja kromatograf gas adalah sebagai berikut. 5as dalam silinder baja bertekanan tinggi dialirkan melalui kolom #ang berisi ase diam. 4uplikan berupa campuran akan dipisahkan, biasan#a dalam bentuk larutan, disuntikkan gas pemba(a ke dalam aliran gas tersebut. 0emudian cuplikan diba(a oleh gas pemba(a ke dalam kolom dan di dalam kolom terjadi proses pemisahan. 0omponen"komponen campuran #ang telah terpisah satu persatu meninggalkan kolom. Suatu detektor diletakkan di ujung kolom untuk mendeteksi jenis maupun jumlah tiap komponen campuran. >asil pendeteksian direkam dengan rekorder dan dinamakan kromatogram #ang terdiri dari beberapa peak. $umlah peak #ang dihasilkan men#atakan jumlah komponen sen#a(a/ #ang terdapat di dalam campuran. 8ila suatu kromatogram terdiri ! peak maka terdapat ! sen#a(a ! kompenen dalam campuran tersebut. Sedangkan luas peak bergantung kepada kuantitas suatu komponen dalam campuran. 0arena peak"peak dalam kromatogram berupa segitiga maka luasn#a dapat dihitung berdasarkan tinggi dan lebar peak tersebut. 8erikut ini akan dibahas komponen"komponen instrumentasi kromatograf gas. 5.3.1 Ga! Pemba"a
5as pemba(a sebagai ase gerak #ang dapat digunakan dalam instrumen kromatograf gas adalah gas #ang bersiat inert tidak bereaksi/ dengan cuplikan maupun ase diam, murni, mudah didapat dan murah hargan#a, dapat mengurangi diusi dari gas dan cocok untuk detektor Kromatograf Gas
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
#ang digunakan. 5as"gas #ang biasa digunakan adalah gas helium, argon, nitrogen dan
hidrogen.
0arena
gas
disimpan dalam
silinder baja
bertekanan tinggi maka gas tersebut akan mengalir dengan sendirin#a secara cepat sambil memba(a komponen"komponen campuran #ang akan atau #ang sudah dipisahkan. %engan demikian gas tersebut disebut juga gas pemba(a gas carrier/. 6leh karena gas pemba(a mengalir dengan cepat
maka
pemisahan
dengan
teknik
kromatograf
gas
han#a
memerlukan (aktu beberapa menit saja. 0arakteristik 3 jenis gas pemba(a hidrogen, helium dan nitrogen diperlihatkan gambar !.2.
Gambar 5.2 0arakteristik gas pemba(a hidrogen, helium dan nitrogen
0etika gas pemba(a hampir memberikan harga >&P #ang sama tapi pada kecepatan alir #ang berbeda. 5as )2 memerlukan kecepatan alir #ang lambat 1 cmBdetik/ untuk mencapai kinerja efsiensi/ #ang optimum dengan >&P minimum. Sementara >2 dan >e dapat dialirkan lebih cepat untuk memperoleh efsiensi #ang optimum, 2! cmBdetik untuk gas >e dan 3! cmBdetik untuk >2. 8erdasarkan gambar di atas terlihat bah(a kinerja >2 berkurang sedikit demi sedikit dengan kenaikan kecepatan alir. Sedangkan kinerja )2 berkurang secara drastis dengan kenaikan laju alir. >al ini berarti bah(a >2 dapat memberikan resolusi #ang hampir sama dengan #ang lain pada laju alir #ang lebih cepat. 6leh karena solut berdiusi lebih cepat melalui >2 dan >e daripada melalui )2 maka >2 dan >e memberikan resolusi #ang lebih baik pada kecepatan alir tinggi. Semakin cepat solut berkesetimbangan di antara Kromatograf Gas
*
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
ase gerak dan ase diam maka semakin kecil pula aktor transer massa. %iusi solut #ang cepat dalam >2 dan >e membantu mempercepat kesetimbangan
di
antara
ase
gerak
dan
ase
diam
sehingga
meningkatkan eesiensi atau menurunkan harga >&P. %alam hal efsiens, >2 merupakan pilihan gas pemba(a #ang baik. 0alau percobaan dilakukan pada tekanan tetap, kecepatan alir akan berkurang ketika suhu dinaikkan. 0euntungan lain gas pemba(a >2 adalah memberikan efsiensi relati lebih stabil dengan perubahan kecepatan alir. ;kan tetapi, >2 mudah meledak bila berkontak dengan udara. 6leh karena itu, >e ban#ak
digunakan
sebagai pengganti >2. 0otoran #ang terdapat dalam gas pemba(a dapat merusak kolom secara perlahan karena ase diam bereaksi dengan kotoran tersebut. 6leh karena itu, gas berkualitas tinggi harus digunakan untuk mera(at kolom dari kerusakan untuk menghilangkan kotoran dalam gas pemba(a, biasan#a gas dialirkan melalui saringan #ang disebut molecular sei$e untuk menghilangkan air dan hidrokarbon. Penggunaan gas dengan berbagai jenis detektor diringkas dalam tabel !.2 sebagai berikut: Tabel 5.2. 5as pemba(a dan pemakaian detektor Ga! #emba"a >idrogen >elium
)itrogen
;rgon ;rgon C metana !D 0arbon dioksida
De$e%$&r >antar panas >antar panas Aonisasi n#ala otometri n#ala &ermoionik Aonisasi n#ala &angkap elektron otometri n#ala &ermoionik Aonisasi n#ala &angkap elektron >antar panas
5.3.2 Pema!u%an Cu#l'%an
4uplikan #ang dapat dianalisis menggunakan kromatograf gas dapat berupa 'at cair atau gas. %engan s#arat cuplikan tersebut mudah Kromatograf Gas
1
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
menguap dan stabil tidak rusak pada kondisi operasional/. %i tempat pemasukan cuplikan terdapat pemanas #ang suhun#a dapat diatur untuk menguapkan cuplikan. Suhu tempat pen#untikan cuplikan biasan#a !E 4 di atas titik didih cuplikan. 8ila cuplikan rusak pada suhu tersebut maka cuplikan tersebut tidak dapat dianalisis dengan teknik kromatograf gas. $umlah cuplikan #ang disuntikkan ke dalam aliran ase gerak sekitar !F7. &empat pemasukan cupllikan cair ke dalam pak kolom biasan#a terbuat dari tabung gelas di dalam blok logam panas. 4uplikan disuntikkan dengan bantuan alat suntik melalui karet septum kemudian diuapkan di dalam tabung gelas. 5as pemba(a meniup uap cuplikan melalui kolom kromatograf. ?ntuk kolom analitik memerlukan antara ,1"1 F7 cuplikan cair sedangkan kolom preparati memerlukan antara 2"1 F7. 4uplikan berbentuk gas dapat dimasukkan dengan bantuan alat suntik gas gastight syrinnge/ atau kran gas gas-sampling $al$e/. 0olom analitik
biasan#a memerlukan ,!"1 F7 sedangkan kolom preparati dapat menampung sampai 1 F7 gas. ?ntuk jenis kolom terbuka diperlukan alat pemasukan cuplikan #ang lebih rumit seperti diperlihatkan dalam gambar !.3.
Gambar 5.3 Pemasuk cuplikan
;lat pemasukan cuplikan untuk kolom terbuka mengandung pipa gelas dan gelas (ool #ang secara perlahan dapat terkontaminasi oleh cuplikan #ang tidak menguap dan dapat terurai. 6leh karena itu, bagian ini harus diganti secara berkala. Kromatograf Gas
11
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
;lat pemasukan cuplikan untuk kolom terbuka dikelompokkan ke dalam 2 kategori #aitu injeksi split split in!ection/ dan injeksi splitless splitless in!ection/. Anjeksi split dimaksudkan untuk mengurangi -olume cuplikan #ang masuk ke kolom. Golume cuplikan #ang masuk ke kolom han#a ,1"1D dari ,1"2 F7, sementara sisan#a dibuang. 8erdasarkan gambar !.3. di atas, cuplikan disuntikkan melalui septum ke dalam daerah penguapan cuplikan sementara kran 1 ditutup. 5as pemba(a dari pengontrol aliran meniup cuplikan ke dalam gelas (ool sehingga terjadi penguapan sempurna dan pencampuran #ang baik terjadi. Selanjutn#a pada split point, sebagian cuplikan memasuki kolom dan sisan#a dibuang melalui kran 2. 8agian cuplikan #ang dibuang melalui kran 2 dikontrol oleh pengatur tekanan. 8ila suhu injektor terlalu tinggi maka penguraian cuplikan dapat terjadi sehingga beberapa komponen hilang dan komponen baru terbentuk. $enis injeksi split tidak berguna untuk analisis renik karena keban#akan cuplikan dibuang. ?ntuk keperluan analisis kuantitati #ang baik dan untuk analisis renik maka injeksi jenis splittless lebih cocok. %alam hal ini, larutan encer cuplikan dalam pelarut
#ang mudah menguap disuntikkan ke dalam tempat pemasukan cuplikan dengan keadaan kran 1 dan 2 tertutup. Suhu kolom mula"mula 2"2!o4 lebih rendah dari titik didih pelarut sehingga berkondensasi pada permulaan kolom. 0etika solut terperangkap oleh kabut pelarut maka solut-solut tersebut
terkumpul
pada permulaan
kolom
#ang akan
membentuk peak tajam. Sebagian pelarut dan cuplikan/ #ang masih berbentuk uap dekat septum akan men#ebabkan tailing pelebaran peak/. 6leh karena itu, setelah 2"+ detik kran 1 dibuka untuk mengeluarkan uap dekat septum. %engan injeksi splitless, keban#akan cuplikan sekitar D/ masuk ke dalam kolom. ;lternati lain untuk mengkondensasi solut pada permulaan kolom disebut perangkap dingin cold trapping/. Suhu kolom mula"mula 1!o4 lebih rendah dari titik didih dielusi secara cepat tapi solut dengan titik didih tinggi masih tetap sebagai kumpulan kabut. Pada pemansan kolom, pemisahan solut"solut dengan titik didih tinggi terjadi. Kromatograf Gas
12
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
&eknik injeksi pada kolom on-column in!ection/ digunakan untuk cuplikan #ang dapat terurai pada pemanasan di atas titik didihn#a selama injeksi. 7arutan cuplikan dimasukkan langsung ke dalam kolom tanpa melalui injeksi panas. Suhu kolom mula"mula mendekati titik didih pelarut #ang mudah menguap untuk mengkondensasi dan mengumpulkan solutsolut. Proses kromatograf terjadi ketika suhu kolom dinaikkan.
5.3.3 K&l&m
%alam kromatograf gas, kolom merupakan tempat terjadin#a proses pemisahan. ?ntuk kromatograf gas dikenal 2 jenis kolom #aitu jenis pak pac%ed column/ dan jenis terbuka open tubular column/. $enis pak terbuat dari stainless steel sedangkan jenis kolom terbuka terbuat dari pipa kapiler. 0e dalam kolom jenis pak diisi 'at pendukung dan asa diam #ang menempel pada 'at pendukung. a. K&l&m Pa% (Packed Column ) 0olom pak terbuat dair stainless steel atau gelas dengan garis tengah 3"+ mm dan panjang 1"! m. 0olom diisi oleh serbuk 'at padat halus atau 'at padat sebagai 'at pendukung #ang dilapisi 'at cair kental #ang sukar menguap sebagai ase diam. $enis kolom pak ini lebih disukai untuk tujuan preparati karena dapat menampung jumlah cuplikan #ang ban#ak.
Gambar 5.* 0olom pak b. K&l&m Terbu%a (Open Tubular Column ) 0olom terbuka kolom kapiler/ jika dibandingkan dengan kolom pak
maka kolom terbuka lebih kecil dan lebih panjang. %iameter kolom terbuka berkisar antara ,1",@ mm dan panjangn#a berkisar antara 1!"1 m. $enis kolom ini disebut juga dengan kolom kapiler. ?ntuk mempermudah pen#impanan, biasan#a kolom terbuka dibentuk spiral dengan garis Kromatograf Gas
13
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
tengah 1 cm. 0olom terbuka bisa memiliki panjang hingga 1 m #ang mana ini disebabkan bagian dalam kolom tidak terhalang oleh ase diam. ;kan tetapi, kolom terbuka tidak dapat menampung
-olume cuplikan
#ang ban#ak.
Gambar 5.5 0olom terbuka Manaat dari kolom terbuka #ang panjang ini diharapkan kolom akan
menjadi lebih efsien. $uga dengan bertambahn#a panjang kolom maka perbedaan (aktu retensi sen#a(a satu terhadap sen#a(a lainn#a akan bertambah #ang akan memberi dampak pada peningkatan selekti-itas. ;da 3 aktor #ang mempengaruhi resolusi #aitu efsiensi, selekti-itas dan retensi. %engan menggukan kolom terbuka maka aktor"aktor ini akan bertambah keuntungan lain penggunaan kolom terbuka adalah (aktu analisis lebih pendek daripada penggunaan kolom pak karena ase gerak tidak mengalami hambatan ketika mele(ati kolom. 0olom terbuka terdiri dari 3 jenis #aitu untuk "all+,&a$e- &#en $ubular ,&lumn ",&$/, ase diam cairan kental dilapiskan secara merata
pada dinding kolom. %engan campuran !u##&r$+,a$e- &#en $ubular ,&lumn !,&$/, partikel 'at padat pendukung seperti silika atau aluminium
ditempelkan pada dinding dalam kolom. Partikel pendukung ini terlebih dahulu dilapisi 'at cair kental sebagai asa diam untuk meningkatkan luas permukaan.
Kromatograf Gas
1
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
Gambar 5. 0olom kapiler
%engan
bertambahn#a
luas
permukaan
berarti
jenis
scot
mempun#ai -olume asa diam #ang lebih besar daripada (cot sehingga memungkinkan untuk menampung -olume cuplikan #ang besar. %engan kata lain jenis scot ini lebih cocok untuk analisis renik konsentrasi analit #ang sangat kecil/. Selain itu, peningkatan -olume ase diam pada jenis scot ini men#ebabkan bertambah besarn#a aktor kapasitas sehingga memberikan resolusi #ang lebih baik. 6leh karena itu rancangan jenis kedua ini, lebih disukai. Pada rancangan ketiga, #&r&u!+la/er &#en $ubular ,&lumn #l&$/, partikel 'at padat #ang ditempelkan pada dinding
dalam kolom bertindak sebagai asa diam. $enis kolom terbuka berupa pipa kapiler #ang umumn#a terbuat dari gelas #ang bahan dasarn#a silika, Si62 #ang mempun#ai sedikit gugus silanol
Si"6">/.
5ugus
silanol
ini
dapat
berikatan
dengan
solut
menghasilkan #ea% $a'l'n0 peak #ang melebar ke belakang/, seperti terlihat pada gambar di ba(ah, terutama kalau ase diamn#a sudah mengalami erosi. Peak tailing ini men#ebabkan rendahn#a efsiensi.
Kromatograf Gas
1!
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
Gambar 5. 0romatogram dengan peak tailing
8erikut perbedaan antara kolom
atau pack dan kolom kapiler
diringkas dalam tabel !.3 sebagai berikut: Tabel 5.3. Perbandingan kolom kemas dan kolom kapiler Parame$er
&abung
Panjang diameter dalam $umlah lempengBmeter &otal lempeng &ebal lapisan flm =esolusi 0ecepatan alir mlBmenit/ 0apasitas ,.
K&l&m %ema! 8aja tahan karat stainless steel/
K&l&m %a#'ler
1"! m 2" mm 1
Silika Si63/ dengan kemurnian #ang sangat tinggi kandungan logam H 1 ppm/ !"+ m ,1",!3 mm !
! 1 mikron
3. ,!"1 mikron
=endah 1"+
&inggi ,!"1,!
1 IgBpuncak
H 1 ngBpuncak
a$ Pa-a$ Pen-u%un0 0olom pak mengandung 'at cair kental #ang sukar menguap #ang
dilapiskan pada partikel #ang tidak bereaksi inert/ #ang disebut 'at padat pendukung. Jat padat pendukung harus berupa partikel halus, kuat dan berbentuk sama serta memiliki luas permukaan besar. 0eban#akan 'at padat pendukung terbuat dari $ana -'a$&ma,eu!, silika #ang berasal dari rangka alga. Secara ideal, 'at padat pendukung tidak boleh Kromatograf Gas
1+
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
berinteraksi dengan solut tapi tidak ada 'at pendukung #ang betul"betul inert.
Silanisasi
dengan
heksametildisilana
atau
diklorodimetilsilana
4>3/3Si4l2 cara #ang ban#ak digunakan untuk mengurangi interaksi partikel silika dengan solut polar reaksi silanisasi diperhatikan sebagai berikut:
8ila solut berikatan dengan sangat kuat dengan silanol maka, alternati,
teon
dapat
digunakan
sebagai
'at
pendukung.
&eon
merupakan polimer #ang sangat inert dengan struktur:
?kuran partikel #ang sama menurunkan aktor diusi dd# sehingga meningkatkan efsiensi. $uga ukuran partikel #ang kecil mengurangi (aktu #ang
diperlukan
oleh
solut
untuk
berkesetimbangan
sehingga
meningkatkan efsiensi. ;kan tetapi partikel #ang sangat kecil menurunkan tekanan #ang lebih besar untuk mengalirkan ase gerak mele(ati kolom. ?kuran partikel 'at pendukung din#atakan dalam satuan mesh #ang berhubungan dengan ukuran saringan. Misaln#a, partikel berukuran 1B2 mesh akan lolos pada saringan 1 mesh tapi tertahan pada saringan 2 mesh. -.
Fa!e -'am ase diam sering digunakan dalam kromatograf gas berbentuk 'at
cair kental #ang sukar menguap. %engan demikian jenis kromatograf ini disebut kromatograf partisi gas"cair. 8erbagai jenis 'at cair sebagai ase diam dapat dilihat pada tabel !. sebagai berikut: Tabel 5.* $enis 'at cair ase diam Kromatograf Gas
1@
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
Suhu ase %iam 4air
Maksimum o4/ 1
Skualan 3!
MiKed >idrocarbons/
2!@"3 tergantun
;pie'on
g dari tipe apie'on/ 1@!
2!
2!
Kromatograf Gas
1
PEMISAHAN KIMIA
Mentil Penil Silicon
EDISI KE II
3
LG"1@ 1*
1
2
2@!
Kromatograf Gas
1*
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
2!
2@+
1!
$umlah ase diam #ang digunakan din#atakan dalam persen 'at padat pendukung. $umlah #ang umum berkisar antara 2"1D. $ika ase diam melebihi 3D dari 'at padat pendukung maka efsiensi kolom mulai berkurang. 0erugian lainn#a adalah aktor kapasitas bertambah besar atau (aktu retensi lebih lama. %emikian pula bila jumlah ase diam kurang dari 2D maka permukaan 'at padat pendukung tidak tertutup semuan#a sehingga solut polar berikatan terlalu kuat dengan 'at pendukung. Selain 'at cair, beberapa 'at padat dapat digunakan sebagai ase diam seperti alumina ;l263/ untuk memisahkan hidrokarbon.
5.3.* De$e%$&r
8erbagai
jenis
detektor
dapat
digunakan
untuk
mendeteksi
komponen"komponen #ang telah terpisahkan di dalam kolom kromatograf gas. $enis detektor ini meliputi detektor da#a hantar panas thermal conducti$ity detector /, detektor ionisasi n#ala #ame ioni&ation detector /, Kromatograf Gas
2
PEMISAHAN KIMIA
detektor penangkap elektron electron
capture
EDISI KE II
detector /,
detektor
otometri n#ala #ame photometric detector /, detektor n#ala alkali al%ali detector / dan
#ame
detektor spektroskopi massa. Setiap detektor
mempun#ai karakteristik tersendiri seperti terlihat pada tabel !.! sebagai berikut: Tabel 5.5 0arakteristik detektor De$e%$&r Da/a an$ar
Per%'raan ba$a! -e$e%!' pgBm7 propan/
Ren$an0
1+
#ana! I&n'!a!' n/ala Penan0%a#
2 pgBs ! gBs
1@ 1
ele%$r&n F&$&me$r'% n/ala N/ala al%al' S#e%$r&!%&#'
H 1 pgBs osor/ H 1 pgBs belerang/ 2!"1 g
1 13 1!
ma!!a
a.
De$e%$&r Da/a 4an$ar Pana! (Thermal Conductivity etector!
TC)
%etektor jenis ini mengukur kemampuan 'at dalam memindahkan panas dari daerah panas ke daerah #ang dingin. Semakin besar da#a hantar panas maka semakin cepat pula panas dipindahkan.
Gambar 5. %etektor da#a hantar panas %etektor ini terdiri dari flamen panas tungstein"rhenium #ang
ditempatkan pada aliran gas #ang datang dari arah kolom kromatograf. &ahanan listrik flamen akan naik bila suhu flamen naik. Selama gas pemba(a mengalir secara konstan maka tahanan akan konstan dan Kromatograf Gas
21
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
begitu pula sin#al #ang dikeluarkann#a. 0etika solut keluar dari kolom maka da#a hantar panas aliran gas menjadi menurun sehingga kecepatan pendinginan flamen oleh aliran gas berkurang secara proporsional. ilamen menjadi lebih panas, tahanan bertambah dan perubahan keluaran sin#al teramati. 6leh karena itu, detektor bergantung pada perubahan da#a hantar panas aliran gas maka sebaikn#a da#a hantar solut dan gas pemba(a berbeda jauh. 8erdasarkan tabel !.+ di ba(ah ini bah(a >2 dan >e mempun#ai da#a hantar panas paling tinggi dan umumn#a da#a hantar panas berkurang dengan naikn#a berat molekul. 6leh karena itu, gas >2 dan >e merupakan gas pemba(a #ang tepat bila detektor da#a hantar panas digunakan. Tabel 5. 5as pemba(a untuk detector da#a hantar panas Ga!
Da/a 4an$ar Pana! J6
7era$
42 4e N43 N2 C24* O2 Ar CO2 C34 Cl2
(K.m.!) ,1@ ,11 ,21! ,23 ,1@ ,2+ ,1+2 ,1 ,1!1 ,@+
M&le%ul 2 1@ 2 2 32 @1
Secara teknis, gas pemba(a dibagi menjadi 2 aliran, sebagian dialirkan
melalui
pembanding.
kolom
&ahanan
dan
flamen
sebagian
lagi
dialirkan
diukur
dengan
ke
flamen
membandingkann#a
terhadap flamen pembanding. 0epekaan detektor da#a hantar panas berbanding terbalik dengan kecepatan aliran gas. >al ini berarti bah(a detektor lebih peka pada kecepatan lebih rendah dan kecepatan akan berubah kalau kecepatan aliran berubah. 0epekaan juga meningkat dengan perbedaan suhu #ang besar di antara flamen dan sekeliling blok. b. De$e%$&r'&n'!a!' N/ala ("lame Ioni#ation etector! "I )
Kromatograf Gas
22
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
%iagram detektor ionisasi n#ala diperlihatkan dalam gambar
!.*
berikut ini:
Gambar 5.8 %etektor ionisasi n#ala 'olut #ang keluar dari kolom dicampur >2 dan udara kemudian
dibakar pada n#ala di bagian dalam detektor. ;tom karbon sen#a(a organik dapat menghasilkan radikal 4> #ang selanjutn#a menghasilkan ion 4>6C dalam n#ala hidrogen udara. 4>6C #ang dihasilkan dalam n#ala bergerak ke katoda #ang berada di atas n#ala. ;rus #ang mengalir di antara anoda dan katoda diukur dan diterjemahkan sebagai sin#al pada rekorder. %etektor ini jauh lebih peka dari pada detektor da#a hantar panas. 0epekaan detektor ionisasi n#ala akan lebih meningkat kalau )2 digunakan sebagai gas pemba(a. ,. De$e%$&r Penan0%a# Ele%$r&n (Electron Capture etector! EC ) %etektor penangkap elektron mengukur kehilangan sin#al ketika
analit terelusi dari kolom kromatograf. Sebagai gas pemba(a #ang diguanakan )2 kering atau !D metana dalam argon. ;lternati lain, menambahkan )2 bila >2 atau >e sebagai gas pemba(a. 5as nitrogen #ang memasuki detektor diionisasikan oleh elektron berenergi tinggi sinar beta/ #ang diemisikan dari radioakti
+3
)i atau 3>. lektron #ang terbentuk
ditarik ke anoda dan menghasilkan sejumlah kecil arus. 8ila molekul analit #ang mempun#ai afnitas elektron #ang tinggi memasuki detektor maka sebagian elektron ditangkap sehingga arus #ang mengalir ke anoda berkurang. %etektor ini terutama peka terhadap molekul sen#a(a #ang mengandung halogen, karbonil terkonjugasi, nitril, nitro, dan organologam. Kromatograf Gas
23
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
;kan tetapi, detektor ini tidak peka terhadap hidrokarbon, alkohol dan keton. 5as pemba(a harus betul"betul kering karena air menurunkan kepekaan detektor.
Gambar 5.19 %etektor penangkap elektron -. De$e%$&r F&$&me$r' N/ala %etektor otometri n#ala merupakan otometer emisi optik #ang
berguna untuk mendeteksi sen#a(a"sen#a(a #ang mengandung osor atau belerang seperti pestisida dalam polutan udara. Solut #ang terelusi memasuki n#ala hidrogen udara seperti dalam detektor ionisasi n#ala. osor dan belerang tereksitasi ke tingkat energi #ang lebih tinggi #ang kemudian melepaskan energi dalam bentuk caha#a. 4aha#a #ang dibebaskan oleh osor terjadi pada panjang gelombang !3+ nm dan belerang terjadi pada panjang gelombang 3* nm #ang dapat diisolasi dengan flter dan dideteksi dengan tabung otomultiier.
Gambar 5.11 %etektor otometri n#ala e. De$e%$&r N/ala Al%al' Kromatograf Gas
2
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
%etektor ini merupakan modifkasi detektor ionisasi n#ala #ang selekti peka terhadap osor dan nitrogen. %etektor ini penting sekali untuk analisis obat"obatan. Aon #ang dihasilkan ketika unsur ini berkontak dengan
gelas
#ang
mengandung
=b2S6
pada
ujung
pembakar
membentuk arus #ang dapat diukur. 5as )2, >e atau >2 dapat digunakan sebagai gas pemba(a untuk cuplikan #ang mengandung osor tetapi )2 tidak dapat digunakan untuk cuplikan #ang mengandung nitrogen. :. De$e%$&r S#e%$r&!%&#' Ma!!a %etektor jenis ini merupakan jenis detektor paling terkenal dan
mutakhir dalam kromatograf gas. Spektrootometer massa disambungkan dengan
keluaran
kromatograf
gas.
0etika
gas
solut memasuki
spektrootometer massa maka molekul sen#a(a organik ditembaki dengan elektron berenergi tinggi sehingga molekul tersebut pecah menjadi molekul"molekul menjadi #ang lebih kecil.
Pecahan molekul
terdeteksi berdasarkan massan#a #ang digambarkan sebagai spektra massa. Setiap komponen campuran #ang telah terpisahkan dengan kromatograf gas akan tergambar dalam satu spektra massa. 4ontoh, kalau cuplikan terdiri dari 3 komponen maka akan dihasilkan tiga spektra massa. 0ombinasi kromatograf gas dan spektroskopi massa ini dikenal dengan sebutan 54"MS. 8eberapa siat detektor #ang digunakan dalam kromatograf gas ditunjukkan oleh tabel !.@ sebagai berikut: Tabel 5. $enis"jenis detektor, batas deteksi, jenis sampel" sampeln#a dan kecepatan alir gas pemba(a $enis $enis 8atas 0ecepatan alir m7Bmenit/ 5as >2 ?dara detector sampel deteksi pemba(a
>antar panas Aonisasi n#ala Penangkap electron )itrogen"
Sen#a(a umun >idrokarbon >alogen organik, pestisida Sen#a(a
!"1 ng
1!"3
"
"
1"1 pg ,!"1 pg
2"+
3"
2"!
3"+
"
"
,1"1 g
2"
1"!
@"1
Kromatograf Gas
2!
PEMISAHAN KIMIA
osor
otometri n#ala 3*3 nm/ otometri n#ala !2+ nm/ otoionisas i
0onduk" ti-itas elektrolitik (ourier )rans*orm" inra merah &" A=/ Selekti massa
misi atom
nitrogen organik dan osat organik Sen#a(a" sen#a(a sullur Sen#a(a" sen#a(a osor Sen#a(a" sen#a(a #ang terionisasi dengan ?G >alogen,),S
Sen#a(a" sen#a(a organik
Sesuai untuk sen#a(a apapun Sesuai untuk elemen apapun
EDISI KE II
1"1 pg
2"
!"@
+"
1"1 pg
2"
12" 1@
1"1!
2 pg 4Bdetik
3"
"
"
,! pg 4l 2 pg S pg ) 1 pg
2"
"
3"1
"
"
1 pg" 1 ng
,!"3
"
"
,1" 2 pg
+"@
"
"
5.3.5 Re,&r-er
=ecorder berungsi sebagai pengubah sin#al dari detektor #ang diperkuat
melalui
elektrometer menjadi
bentuk kromatogram. %ari
kromatogram #ang diperoleh dapat dilakukan analisis kualitati dan kuantitati. ;nalisis kualitati dengan cara membandingkan (aktu retensi sampel dengan standar. ;nalisis kuantitati dengan menghitung luas area maupun tinggi dari kromatogram >enda#ana, 21 dalam ra#ekti 213/. Kromatograf Gas
2+
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
Sin#al analitik #ang dihasilkan detektor dikuatkan oleh rangkaian elektronik agar bisa diolah oleh rekorder atau sistem data. Sebuah rekorder
bekerja
dengan
menggerakkan
kertas
dengan
kecepatan
tertentu. Pada bagian atas kertas tersebut dipasangkan pena #ang digerakkan oleh sin#al keluaran detektor sehingga posisin#a akan berubah"ubah sesuai dengan dinamika keluaran penguat sin#al detektor. >asil rekorder adalah sebuah kromatogram berbentuk peak"peak dengan pola #ang sesuai dengan kondisi sampel dan jenis detektor #ang digunakan. >asil akan direkam sebagai urutan puncak"puncakN setiap puncak me(akili satu sen#a(a dalam campuran #ang melalui detektor. Sepanjang anda mengontrol secara hati"hati kondisi dalam kolom, anda dapat menggunakan (aktu retensi untuk membantu mengidentifkasi sen#a(a #ang tampak, tentu saja anda atau seseorang lain telah menganalisa sen#a(a murni dari berbagai sen#a(a pada kondisi #ang sama.
Gambar 5.12 Peak hasil recorder
=ekorder biasan#a dihubungkan dengan sebuah elektrometer #ang dihubungkan
dengan
sirkuit
pengintregrasi
#ang
bekerja
dengan
menghitung jumlah muatan atau jumlah energi listrik #ang dihasilkan oleh detektor. lektrometer akan melengkapi peak"peak kromatogram dengan data luas peak atau tinggi peak lengkap dengan biasn#a. Sistem data merupakan pengembangan lebih lanjut dari rekorder dan
elektrometer
dengan
melanjutkan
sin#al
dari
rekorder
dan
elektrometer ke sebuah unit pengolah pusat +",+entral "rocesing ,nit /. 5.* CARA KERJA KROMATOGRAFI GAS Kromatograf Gas
2@
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
;da cara kerja pada kromatograf gas, #aitu : 1. 4uci jarum suntik dengan aseton dengan mengisi jarum suntik, mendepak sepenuhn#a dari aseton limbah ke kertas handuk. 4uci 2"3 kali. 2. &arik beberapa sampel ;nda ke dalam jarum suntik. ;nda mungkin perlu untuk menghilangkan gelembung udara di dalam tabung suntik oleh plunyer bergerak cepat ke atas dan ke ba(ah sementara jarum dalam sampel. 8iasan#a 1"2 m7 sampel disuntikkan ke dalam 54. 8oleh saja memiliki gelembung udara kecil dalam jarum suntik. )amun, ;nda tidak ingin men#untikkan sebagian besar udara atau puncak ;nda akan terlalu kecil pada tabel perekam. 3. Pastikan tabel perekam dan diatur ke kecepatan grafk #ang sesuai ;rro( ;/. Mengatur baseline menggunakan nol pada tabel perekam ;rro( 8/. %engan pena di tempat, men#alakan bagan ;rro( %/, pastikan pena ke ba(ah #ang menandai kertas/ dan kertas bergerak. . Suntikkan sampel ;nda baik ke kolom ; atau kolom 8 sesuai instruksi. Pegang tingkat jarum suntik dan mendorong jarum sepenuhn#a ke injector. Setelah ;nda tidak dapat lagi melihat jarum, dengan cepat mendorong pendorong dan kemudian tarik jarum suntik injeksi keluar dari pelabuhan. Anjeksi 4atatan: Anjektor sangat panas, jadi berhati"hatilah untuk tidak men#entuh perak disk. $arum akan mele(ati septum karet, sehingga ;nda akan merasa beberapa perla(anan. ?ntuk beberapa 54 kita itu, kolom tidak men#elaraskan benar dalam injector, sehingga jarum hits bagian depan kolom logam. $ika ;nda merasa bah(a ;nda mendorong terhadap logam, menarik jarum keluar dari injector dan coba lagi, mungkin di sudut #ang sedikit berbeda. $arum harus benar"benar menghilang ke dalam injeksi untuk injeksi #ang tepat sampel ke kolom 54. Suntikkan dengan cepat untuk hasil terbaik. $angan ragu untuk men#untikkan jarum setelah benar diposisikan di pelabuhan injeksi. 7epaskan jarum Kromatograf Gas
2
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
suntik segera setelah injeksi. Pelaksanaan catatan 4 dan % membantu untuk memastikan bah(a semua sampel memasuki 54 kolom di sekitar (aktu #ang sama./ !. &andai (aktu injeksi ;nda pada tabel perekam. Ani dapat dilakukan dengan men#esuaikan nol tepat setelah sampel disuntikkan. >al ini n#aman bagi satu orang untuk men#untikkan sampel sementara pasangan laboratorium menandai (aktu injeksi di bagan perekam. +. 8ersihkan jarum suntik ;nda segera setelah injeksi. $arum suntik sering tersumbat dengan
cepat
dan harus diganti
jika
mereka
tidak
dibersihkan setelah setiap penggunaan. @. 4atatan pengaturan perekam grafk ;nda selama berlangsung. ;nda perlu mengetahui kecepatan grafk dan pengaturan skala penuh. . 4atatan pengaturan 54 selama ;nda berlangsung. Sebuah tombol di bagian tengah ba(ah 54 dapat diubah untuk membaca kolom atau o-en/ suhu, suhu detektor dan suhu injektor pelabuhan dalam O4. $embatan saat ini ditampilkan dalam m;. Perhatikan bah(a ada dua skala pada la#ar. 8erhati"hati untuk membaca skala #ang tepat %alam
pengoperasian
kromatograf
gas
dikenal
dua
mode
operasional, #aitu: 1. Mode operasi isothermal Pada pengukuran dengan menggunakan mode operasi isotermal, suhu kolom dijaga tetap selama pengukuran berlangsung. Pengukuran dengan cara ini dapat dilakukan apabila analit #ang ingin dipisahkan memiliki titik didih #ang tidak berdekatan. 2. Mode operasi suhu terprogram programming suhu/ Pada pengukuran dengan cara ini, suhu kolom di-ariasikan selama pengukuran
berlangsung.
Peningkatan
suhu
kolom
pada
analisis
menggunakan kromatograf gas dikenal sebagai gradien suhu. 5radien suhu adalah perubahan suhu per satuan (aktu, bukanlah peningkatan suhu
per
panjang
kolom.
Pengukuran
dengan
Kromatograf Gas
mode
operasi
ini 2*
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
meningkatkan analit #ang memiliki titik didih #ang berdekatan untuk saling memisah dengan baik, sehingga diperoleh peak #ang tidak saling bertumpukan. 5.5 KE;E7I4AN DAN KEKRANGAN KROMATOGRAFI GAS 5.5.1 Keleb'an -ar' GC a-ala !eba0a' ber'%u$ <
1/ 9aktu analisis singkat dan ketajaman pemisahan #ang tinggi. 2/ %apat menggunakan kolom lebih panjang untuk menghasilkan efsiensi pemisahan #ang tinggi. 3/ 5as mempun#ai -iskositas #ang rendah. / 0esetimbangan pertisi antara gas dan cairan berlangsung cepat sehingga analisis relati-e cepat dan sensitiftasn#a tinggi. !/ Pemakaian ase cair memungkinkan kita memilih dari sejumlah ase diam #ang sangat beragam #ang akan memisahkan hampir segala macam campuran. 5.5.2 Ke%uran0an -ar' GC a-ala !eba0a' ber'%u$<
1/
&eknik 0romatograf gas terbatas untuk 'at #ang mudah menguap.
2/
0romatograf 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.
3/
ase gas dibandingkan sebagian besar ase cair tidak bersiat reakti terhadap ase diam dan 'at terlarut.
/
&itik uap sampel #ang terlalu tinggi melebihi suhu maksimal pada kolom, mengakibatkan kerusakan pada instrument. ;nalisis kemudian dilanjutkan pada >P74. )ugroho, dkk, 212/
5. PENERAPAN KROMATOGRAFI GAS
0romatograf gas telah ban#ak dimanaatkan sebagai suatu teknik analisis materi terutama untuk sen#a(a"sen#a(a #ang mudah menguap. Kromatograf Gas
3
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
0romatograf gas digunakan pada sejumlah besar sen#a(a"sen#a(a dalam berbagai bidang. %alam sen#a(a organik dan anorganik, sen#a(a logam, karena pers#aratan #ang digunakan adalah tekanan uap #ang cocok pada suhu saat analisa dilakukan. 8erikut akan kita lihat beberapa kegunaan kromatograf gas pada bidang"bidangn#a adalah : 1. Polusi udara 0romatograf gas merupakan alat #ang penting karena da#a pemisahan #ang digabungkan dengan da#a sensiti-itas dan pemilihan detektor 574 menjadi alat #ang ideal untuk menentukan ban#ak sen#a(a #ang terdapat dalam udara #ang kotor, 054 kromatograf gas cair/ dipakai untuk menentukan alkil"alkil timbal, hidrokarbon, aldehid, keton, S6, >S, dan beberapa oksida dari nitrogen dan lain"lain. 2. 0linik %i klinik kromatograf gas menjadi alat untuk menangani sen#a(a" sen#a(a dalam klinik seperti : asam"asam amino, karbohidrat, 46 dan 6 dalam darah, asam"asam lemak dan turunann#a, trigliserida"trigliserida, plasma steroid, barbiturate, dan -itamin. 3. 8ahan"bahan pelapis %igunakan untuk menganalisa polimer"polimer setelah dipirolisa, karet dan resin"resin sintesis. . Min#ak ;tsiri %igunakan untuk pengujian kualitas terhadap min#ak permen, jeruk sitrat dan lain"lain. !. 8ahan makanan %igunakan dengan 07& kromatograf lapis tipis / dan kolom"kolom, untuk mempelajari pemalsuan atau pencampuran, kontaminasi dan pembungkusan dengan plastik pada bahan makanan, juga dapat dipakai untuk menguji jus, aspirin, kopi dan lain"lain. +. Sisa"sisa pestisida 054 kromatograf gas cair / dengan detektor #ang sensiti dapat menentukan atau pengontrolan sisa"sisa pestisida #ang diantaran#a sen#a(a #ang mengandung halogen, belerang, nitrogen, dan osor. @. Permin#akan Perusahaan min#ak bumi seperti Pertamina telah menggunakan teknik kromatograf gas untuk analisis komponen"komponen #ang terdapat dalam min#ak bumi baik secara kualitati maupun secara kuantitati.
Kromatograf Gas
31
PEMISAHAN KIMIA
0romatograf
gas
dapat
digunakan
untuk
EDISI KE II
memisahkan
dan
mengidentifkasi hasil"hasil dari gas"gas hidrokarbon #ang ringan. . 8idang armasi dan obat"obatan 0romatograf gas digunakan dalam pengontrolan kualitas, analisa hasil"hasil baru dalam pengamatan metabolisme dalam 'at"'at alir biologi. *. 8idang kimiaB penelitian %igunakan untuk menentukan lama reaksi pada pengujian kemurnian hasil. 5. AP;IKASI KROMATOGRAFI GAS DA;AM SAT PENE;ITIAN KIMIA
%alam penelitian juga seringkali digunakan analisis kromatograf gas. 8eberapa contoh dalam jurnal, #aitu : 1. ;nalisis asam -alproat dalam plasma secara
kromatograf
gas
Susanti, ;ni, dkk, 21/. 2. Galidasi Metode 0romatograf 5as " Spektrometri Massa untuk ;nalisis =esidu Pestisida &riadimeon dalam 0ubis =atnasari, %., =iesta. P., dan )oor. .).S, 21/. 3. Adentifkasi melamin deri-ati dalam sampel susu bubuk dengan 0romatograf 5as < Spektrometri Massa Adentifcation o melamine deri-ati-e in po(dered milk samples b# gas chromatograph# " mass spectrometr#/ ;m'ad, M.> dkk, 2*/. . ;nalisis -alidasi kromatograf 5as " Spektrometri massa tentang pemurnian sen#a(a cannabinoids dari urin dengan logam kalsium polimer
Q"siklodekstrin
Galidated
gas
chromatographic
spectrometric anal#sis o urinar# cannabinoids purifed (ith a calcium" hardened Q"c#clodeKtrin pol#mer/ Reon, $.M dkk, 2/. !. ;nalisis 6bat unitra'epam pada radiasi paparan menggunakan
kromatograf
gas
<
spektrometri
?G
dengan
massa
5as
4hromatograph# " Mass Spectrometric ;nal#sis o orensic %rug lunitra'epam upon Kposure to ?G Arradiation/ Sampson,7., 8randon 9., dan >er-e# $.M.>, 213 /. +. ;nalisis etanol dalam hair tonic dan hair spray secara kromatograf gas =ejeki, 21/. @. ;nalisis cemaran pestisida dalam air dengan cara kromatograf gas Ruliastuti, 1**@/. Kromatograf Gas
32
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
. Penentuan kadar asam linoleat pada tempe secara kromatograf gas Askandar, 21/. *. ;nalisis headspace metode injeksi headspace/ kromatograf gas dari pelarut sisa dengan menggunakan ec"! kolom >ead space gas chromatograph# anal#sis oresidual"sol-entsb# using ec"! column/ Puranik dkk, 212/. 1. 0omposisi ;sam 7emak oleh kromatograf gas < spektrometri massa 54"MS/ dan parameter fsikokimia #ang penting pada min#ak biji tomat
att#
Spectrometr#
;cids
4omposition
54"MS/
and
most
b#
5as
4hromatograph#
important
ph#sical"
chemicals
parameters o &omato Seed 6il/ 8otinestian dkk, 212/.
8erikut ini akan dijelaskan cara kerja dan hasil dari penelitian tersebut : A. Anal'!'! A!am =al#r&a$ -alam Pla!ma !e,ara
Kr&ma$&0ra>
Ga! 1. &ujuan : untuk memperoleh kondisi analisis optimum untuk analisis
asam -alproat dalam plasma in $itro secara kromatograf gas dan memperoleh metode ekstraksi optimum untuk analisis asam -alproat dalam plasma in $itro secara kromatograf gas 2. Ala$ a. 0romatograf 5as Shimad'u model 54 1@; #ang dilengkapi dengan detektor ionisasi n#ala A%/ b. 0olom kapiler 48P"1 dengan panjang ! meter dan diameter dalam ,2! mm c. Pemroses data 4lass 54 Solution, dan integrator 48M 12, d. e. . g. h. i. j. k. l.
microsyringe ! I7 .>amilton 4o, )e-ada/ Sentriugator &57"1+/ Mikropipet 1 dan 1 I7 SoccoreK/ ;lat -orteK Microtube 8lue tip Rellow tip 7emari pendingin &imbangan analitik ;lat"alat gelas #ang umum digunakan dalam analisis kuantitati
3. 7aan a. )atrium di-alproat 0at(ijk 4hemie b-/ Kromatograf Gas
33
PEMISAHAN KIMIA
b. c. d. e. . g. h.
EDISI KE II
Metanol p.a Merck/ 0loroorm p.a Merck/ n"heksan p.a Merck/ %ietil eter p.a Merck/ >4l Merck/ ;uadest Plasma darah Palang Merah Andonesia/
*. Pr&!e-ur Kerja Penelitian ini pertama kali dilakukan dengan membuat larutan Anduk
)atrium %i-alproat. ?ntuk mencari kondisi analisis optimum, dibuat larutan induk natrium di-alproat 1 ppm. ?ntuk itu dilakukan : Pemilihan laju alir gas pemba(a untuk analisis asam -alproate 1. secara kromatograf gas, kemudian dilakukan modifkasi laju alir menjadi 1, dan 1,! m7Bmenit. Suhu injektor dan detektor #ang digunakan adalah 2!O4. 2. lusi dilakukan dengan suhu kolom terprogram O4 sampai 1O4 dengan kenaikan suhu !O4 per menit. Suhu kolom ditahan selama 1 menit lalu dinaikkan sampai 3. 1!O4 dengan kenaikan suhu 2O4 permenit. %iperoleh (aktu retensi, lalu dihitung aktor ikutan, jumlah pelat teoritis dan >&P. *. %ilakukan pemilihan suhu a(al kolom untuk analisis asam -alproat secara kromatograf gas. lusi dilakukan dengan suhu kolom terprogram dari suhu a(al sampai 1T4 dengan kenaikan suhu !O4 per menit. 5. Suhu kolom ditahan selama 1 menit lalu dinaikkan sampai 1!O4 dengan kenaikan suhu 2T4 permenit. %iperoleh (aktu retensi, lalu dihitung aktor ikutan, jumlah plat teoritis dan >&P. . Melakukan pemilihan pelarut organik untuk ekstraksi asam -alproat dalam plasma. %ilakukan pemilihan (aktu -orteks untuk analisis asam . -alproat dalam plasma. Pemilihan (aktu sentriugasi untuk analisis asam -alproat dalam plasma. 9aktu sentriugasi selama !, 1, 1!, dan 2 menit untuk analisis asam -alproat dalam plasma dipilih, dengan kecepatan sentriugasi 3 rpm. . Seban#ak 1, F7 lapisan organik diambil lalu disuntikkan ke kromatograf gas. 0emudian dihitung luas area dari masing"masing (aktu sentriugasi. Kromatograf Gas
3
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
a. ?ji 0esesuaian b. Pengukuran 776L 7o(er 7imit o Luantifcation/ 5. 4a!'l Dan Pembaa!an Pemilihan 7aju ;lir 5as Pemba(a untuk ;nalisis ;sam Galproat
dengan 0romatograf 5as. Penelitian ini menggunakan kolom kapiler #ang memiliki diameter kecil sehingga laju alir #ang digunakan memiliki rentang antara ,2< 2 mlBmenit. ?ntuk semua elusi, suhu injektor dan detektor diatur pada suhu 2!T4. Suhu injektor dan detektor diatur pada suhu 2!T4. 8erdasarkan literatur, laju alir gas pemba(a #ang digunakan sebesar 2 mlBmenit. )amun, dalam penelitian ini digunakan -ariasi laju alir gas pemba(a, #aitu 1, mlBmenit, 1,! mlBmenit, dan 2, mlBmenit. Pertimbangan -ariasi laju alir gas pemba(a adalah diameter kolom #ang digunakan. Pertimbangan penetapan suhu injektor adalah suhu injektor harus diatur lebih tinggi daripada suhu kolom maksimum. 0ondisi optimum terpilih adalah #ang memberikan nilai lempeng teoritis )/ besar, ukuran efsiensi kolom >&P/ kecil, aktor ikutan &* / #ang mendekati satu, (aktu retensi #ang tidak terlalu lama, serta pada kromatogram plasma blanko tidak ada puncak #ang mengganggu pada (aktu retensi asam -alproat. 0ondisi alir #ang dipilih adalah laju alir sebesar 1, mlB menit karena memberikan nilai ) terbesar dan >&P terkecil. %ata selengkapn#a dapat dilihat 5ambar !.13
Kromatograf Gas
3!
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
Gambar 5.13 0romatogram larutan natrium di-alproat 1 IgBm7 dengan laju alir gas >e 1, m7Bmenit a/ 1,! m7Bmenit b/ dan 2, m7Bmenit c/
Gambar 5.1* 0ur-a hubungan (aktu sentriugasi U luas area larutan )atrium di-alproat 1 IgBm7 dlm plasma 7. =al'-a!' Me$&-e Kr&ma$&0ra> Ga!+S#e%$r&me$r' Ma!!a un$u% Kromatograf Gas
3+
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
Anal'!'! Re!'-u Pe!$'!'-a Tr'a-'me:&n -alam Kub'! 1. &ujuan : untuk menentukan harga parameter -alidasi 05"SM untuk
analisis residu triadimeon dalam kubis. Parameter
-alidasi #ang
dilakukan dalam penelitian ini adalah selektiftas, linearitas, 76% dan 76L, akurasi dan presisi. 2. Ala$ a. 05"SM 05 ;gilent &echnologies +* ), kolom kapiler ;gilent
1**1j"13 >P"! 3, m K 32 Fm K ,2! FmN SM ;gilent &echnologies !*@3 nert ass 'electi$e etector utosampler n!ector ;gilent&echnologies @+3 Series 52+13;/ b. &imbangan mikro icrogram alance Mettler &oledo ;82"S/ c. Mikropipet &hermo Scientifc $@+@+/ d. Sonikator Sakura ?S < 1/
3. 7aan a. &riadimeonp.a Sigma";ldrichN **. D/ b. ;seton p.a MerckN **.! D/ c. tilasetat p.a MallinckrodtN **.* D/ d. )a2S6 anhidrat p.a =iedel"de >aenN ** D/ e. )a4l p.a MerckN **.* D/ . 0ubis seluruh bagian daun kubis/ *. Pr&!e-ur Kerja a. Metode kstraksi Sampel 0ubis b. 0ondisi Percobaan 0ondisi 05"SM temperatur inlet 2O4, kecepatan gas pemba(a
1,3 m7Bmenit, suhu o-en suhu a(al @!O4 selama 3 menit kemudian dinaikan 2!O4Bmenit sampai 1O4, dinaikan lagi !O4Bmenit sampai 3O4 kemudian dipertahankan selama 3 menit/, suhu detektor 2!O4, splitless injector dan digunakan mode A electron impact/. c. Parameter Galidasi Parameter -alidasi #ang akan ditentukan adalah selekti-itas,
linearitas, 76% dan 76L, akurasi, presisi. Penentuan akurasi dilakukan dengan menambahkan larutan standar konsentrasi 2 ppm ke dalam matriks kubis dan dibuat enam kali replikasi. Selanjutn#a hasil ekstraksi disuntikkan 1, F7 ke dalam 05"SM. >arga 3 reco$ery dihitung dengan membandingkan konsentrasi triadimeon #ang terdeteksi konsentrasi triadimeon #ang sebenarn#a.
dengan
Presisi ditentukan dengan
menghitung harga relati-e standar de-iasi =S%/ dari kromatogram Kromatograf Gas
3@
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
#ang dihasilkan pada tahap akurasi. 5. 4a!'l Dan Pembaa!an
>arga parameter -alidasi #ang diperoleh dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : a. Selekti-itas 0romatogram tersebut menunjukan bah(a tidak ada puncak" puncak pengganggu di (aktu retensi triadimeon t= V 12,@! menit/. 0romatogram hasil ekstraksi matriks kubis dengan penambahan larutan baku triadimeon. 0romatogram tersebut menunjukan adan#a puncak di (aktu retensi triadimeon t= V 12,@ menit dan diperoleh harga derajat keterpisahan =s/ triadimeon dengan puncak terdekat #ang memiliki t= V 12,!* menit adalah 1,*@. %ata tersebut menunjukan bah(a puncak triadimeon terpisahkan dengan baik dari komponen" komponen lain dalam matriks kubis. >al ini menunjukan bah(a metode ini bersiat selekti, karena nilai =s1,!"2, Ru(ono dan Andra#anto, 2!/.
b. 7inearitas Tabel 5. %ata luas area triadimeon dalam berbagai konsentrasi 0onsentrasi larutan baku triadimefon .ppm/ 1:,1: 1!,1! 2:,2: 3:,3: 3!,3!
7uas area 23211: 3!:+111 @@3@* @@+*+@ *:@@
Persamaan regresi : # V 2++*+1,22 K < @+2@,233 r V ,*** GKo V 2,3 D %iketahui bah(a nilai rtabel W V ,!N n V !/ V ,@ >arga r #ang diperoleh lebih besar dari r tabel W V ,!N n V !/ V ,@ dan harga GKo #ang diperoleh juga diba(ah ! D. >asil data Kromatograf Gas
3
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
tersebut menunjukan bah(a hubungan antara konsentrasi triadimeon terhadap luas area triadimeon terbukti linier ;6;4, ;6;4, 22/. c. 76% 76% dan 76L 76L 7imit o o %etection %etection dan 7imit 7imit o Luantifca Luantifcation tion / 8erdasarkan hasil perhitungan, maka diperoleh hasil bah(a nilai 76% triadi triadime meon on ,3 ,3 ppm dan 76L ,* ,* ppm. ppm. Penelit enelitian ian lain lain #ang #ang dila dilak kukan ukan oleh oleh ;lde ;lderr et al., tahun tahun 2+ 2+ diper diperole oleh h hasil hasil bah(a bah(a 76L triadi triadime meon on #ang #ang dianal dianalisi isis s menggu menggunak nakan an 05
d. ;kura ;kurasi si dan dan Pre Presis sisii Tabel 5.8 %ata hasil penentuan akurasi 3 reco$ery / dan presisi =S%/ triademeon dalam sampel kubis 0adar 0adar =eplika Sebenarn#a %iperoleh D reco-er# si ppm/ ppm/ 1 2,2 1,*+ @,+D 2 2,21 1!,!3 @+,D 3 2,22 1+,3* 1,1D 2,23 1,@3 @2,*2D ! 2,2 1!,*3 @,+D + 2,2! 1,*@ @,11D =ata"=ata @+,33D S% 3,21 =S% ,2D >asil
3
reco$ery
dan dan
=S% =S%
ters terseb ebut ut menu menunj njuk ukan an
bah( bah(a a
perole perolehan han kembali embali konse konsentr ntrasi asi triadi triadime meon on dalam dalam kubis kubis #ang #ang telah telah melalui proses ekstraksi dan dianalisis dengan 05"SM adalah @+,33D X ,2D dari konsentrasi konsentrasi triadimeon #ang sebenarn#a sebenarn#a dalam kubis. C. I-en$'>%a!'
Melam'n Der'?a$': -alam Sam#el Su!u 7ubu%
-en0an Kr&ma$&0ra> Ga! @ S#e%$r&me$r' Ma!!a (I-en$'>,a$'&n &: Mela Melam' m'ne ne Der' Der'?a ?a$'? $'?e e 'n P&"P&"-er eree- M'l% M'l% Sam#l Sam#le! e! b/ Ga! Ga! Kromatograf Gas
3*
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
Cr&ma$&0ra#/ + Ma!! S#e,$r&me$r/) 1. Tujuan : untuk untuk mengga menggamba mbark rkan an ekstra ekstraksi ksi seder sederhan hana a dan metode metode
identifkasi melamin dalam sampel susu bubuk dengan menggunakan 54"MS dan membangun sidik jari kromatograf kromatograf melamin dalam sampel. 2. K'm' K'm'a a -an Rea Rea0e 0en n a. Sampel Sampel stand standar ar mela melamin min b. ;seto ;setonit nitril ril 54 grade/ grade/ c. ;ir ;ir 54 54 grad grade/ e/ d. %ietil %ietilami amina na 54 54 grade grade// e. Semu Semua a baha bahan n kimi kimia a lain lainn# n#a a adal adalah ah dari dari ting tingk katan atan anal analit itis is atau atau
tingkatan kelas 3. Pr Pr&! &!ee-ur ur Kerj Kerja a a. Pengambilan Pengambilan sampel b. kst kstra raks ksii Melam Melamin in c. 54"MS 54"MS Anstr Anstrume umen n dan Pro Progra gram m ;nalisis ;nalisis ekstraks ekstraksii kasar kasar 54"MS 54"MS sampel sampel bubuk bubuk dilakuka dilakukan n dengan dengan
meng menggu guna nak kan Garia arian n 54"M 54"MS S Mode Modell Garia arian n 4P 3 3,, ?S;/ ?S;/ #ang #ang dilengkapi dengan G"! leburan silika kolom kapiler 3 m K ,2! id keteb etebal alan an mm flm flm ,2! ,2! Fm, Fm, Garia arian, n, ?S;/. ?S;/. ?ntu ?ntuk k dete deteks ksii 54"M 54"MS, S, digunaka digunakan n sistem sistem ionisasi ionisasi elektron elektron dengan dengan energi energi ionisasi ionisasi dari @ eG. 5as helium helium diguna digunaka kan n sebaga sebagaii gas pemba( pemba(a a pada pada tingk tingkat at renda rendah h konstan onstan 1 mlBmen mlBmenit. it. Anjekto Anjektorr dan massa massa suhu suhu garis garis pengir pengirima iman n #ang #ang ditetapkan
masing"ma "masing
sebesar
2!
dan
3o4.
Suhu
o-en
diprogram dari 1o4 ke 2o4 di 1o4Bmenit, dan kemudian ditahan selama 1 menit dan akhirn#a dinaikkan menjadi 3o4 di 1o4Bmenit. Sampel encer 1B1-B-, di media piridin/ dari ,2 ml secara manual disunt disuntikk ikkan an dalam dalam cara cara split. split. Adenti Adentifk fkasi asi sen#a( sen#a(a a diekst diekstrak rak secara secara kasar didasarkan pada (aktu pen#impanan 54 di kolom kolom kapiler kapiler G"! dan dan penc pencoc ocok okan an kompu ompute terr dari dari spek spektr trum um mass massa a deng dengan an stan standa darr Mainlab, =eplib =eplib dan data ;rahan sistem 54"MS/. d. Adenti Adentifk fkasi asi puncak puncak Melam Melamin in *. 4a!'l 4a!'l -an -an Pemb Pembaa aa!an !an %ala %alam m Per erco coba baan an ini, ini, semu semua a samp sampel el #ang #ang diuj diujii 12 12
samp sampel el//
dikumpulkan dari kota %haka. Sampel susu dikumpulkan dalam kemasan aluminium oil #ang disegel. Kromatograf Gas
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
Metode Metode modifk modifkasi asi 54"MS 54"MS ditera diterapk pkan an untuk untuk analis analisis is melami melamin n ada dalam sampel susu bubuk. %alam penelitian ini, metode #ang diprogram digu diguna nak kan untu untuk k peng penguj ujia ian n
simu simult ltan an pena penand nda a
oten otenti tik. k. Stan Standa darr ini ini
ditetapkan dalam satu 54"MS. Standar ini diselesaikan dan dielusi pada 1,@ menit, sehubungan dengan melamin 5ambar. 5ambar. 3.3.1/. Gambar 5.15 0romatogram 0romatogram penanda reerensi, reerensi, melamin.
Penanda reerensi tidak ada dalam profl kromatograf dari berbagai merek sampel susu bubuk bila dianalisis dengan 54"MS 5ambar 3.3.2/. Puncak Puncak melamin melamin din#atak din#atakan an dengan dengan perbandin perbandingan gan (aktu retensi dengan standar reerensi. reerensi.
Gambar 5.1 0romatogram khas dari berbagai merek sampel susu bubuk dan standar
Kromatograf Gas
1
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
D. Anal'!'! =al'-a!' Kr&ma$&0ra> Ga! + S#ee%$r&me$r' Ma!!a $en$an0 Pemurn'an Sen/a"a Cannab'n&'-! -ar' r'n -en0an ;&0am
Kal!'um
P&l'mer
+S'%l&-e%!$r'n
(=al'-a$e-
Ga!
Cr&ma$&0ra#', @ Ma!! S#e,$r&me$r', Anal/!'! &: r'nar/ Cannab'n&'-! Pur':'e- "'$ A Cal,'um+4ar-ene- +C/,l&-eB$r'n P&l/mer) 1. Tujuan : ?ntuk analisis kuantitati &>4, 11"6>"&>4, dan &>4"466>
dalam urin manusia menggunakan logam kalsium polimer Q4%. 2. Ala$ -an 7aan a. &>4, 11"6>"&>4,
b. c. d. e. . g. h. i.
&>4"466>
dan
&>4"466>"d*
Standar
Anternasional/ )"Metil")"triuorotrimetilsilil asetamida MS&;/ ;monium iodida )>A/ %itioeritritol %&/ Q"SiklodeKtrin 4%/ piklorohidrin 7arutan gliserol W"!D >P74 grade 7arutan persediaan standar acuan cannabinoid disiapkan di 1mg7"1
dalam metanol j. 7arutan kerja terbuat dari metanol pada konsentrasi 1"1 g7"1 k. Sampel urine #ang digunakan untuk kalibrasi dan kualitas control L4/ disusun oleh obat keras"bebas urine dengan larutan kerja 3. Pr&!e-ur Kerja a. Sintesis dipolimerisasi oleh bubuk Q"siklodekstrin b. 0romatograf 5as " Spektrometri Massa ;nalisis 54"MS dilakukan dengan menggunakan
cara
pemantauan ion SAM/ menggunakan ;gilent +* ditambah gas kromatograf dilengkapi dengan 2"?ltra kapiler kolom 2! m K ,2 mm id, 0etebalan flm ,33 mN teknologi ;gilentN Palo ;lto, 4;/ dan dihubungkan dengan ;gilent !*@3 )MS%. nergi elektron dari @ eG dan digunakan suhu sumber ion dari 234. Setiap sampel 2 F7/ disuntikkan dalam mode split 1 : 1/ pada 24, menggunakan 0ondisi 54 berikut: suhu o-en a(al 24 meningkatkan produksin#a untuk 24 di 4 min"1, dan kemudian ke 314 di 14 min"1 dan ditahan selama ! menit. >elium digunakan sebagai gas pemba(a pada Kromatograf Gas
2
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
tekanan kepala kolom dari 1@3 kPa kolom aliran : ,4 min"1 pada suhu o-en 24/. c. Persiapan Sampel d. Metode Galidasi e. ;plikasi orensic *. 4a!'l -an D'!%u!' a. Anal'!'! GC+MS Penggunaan kondisi 54"MS #ang dijelaskan, &>4, 11"6>"&>4,
&>4466> dan &>4"466> berhasil dipisahkan sebagai %eri-ati &MS dalam
(aktu
1
menit
dalam
mode
SAM.
Per(akilan
SAM
kromatogram untuk urin tajam pada konsentrasi 2 Fg7"1 dengan masing"masing cannabinoid disajikan pada 5ambar 2. Adentifkasi Puncak langsung dan dicapai dengan menggunakan tiga ion karakteristik. Aon kuantitati pada mB' 3+ untuk &>4 dan mB' 3@1 untuk 11"&>4, dan &>4"466> digunakan. %alam kasus &>4, ragmen kurang intenspada mB' 3+ dipilih untuk meningkatkan selekti-itas bukan intens #ang paling puncak mB' 3@1/, karena gangguan urin.
Kromatograf Gas
3
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
Gambar 5.1 %eteksi tampilan untuk analisis cannabinoids sebagai
turunan trimetilsilil diperoleh dari ;/ kosong dan urin 8/ a urine teknik spi%ing sample di konsentrat urin Pada pembahasan #ang terpisah, perangkap steroid oleh logam Q4%, dan menemukan bah(a estrogen terhidroksilasi lebih eekti dan ditangkap dari steroid lainn#a, #ang menunjukkan bah(a ikatan hidrogen terjadi antara hidroksil enolik estrogen dan eKteriorh#droK#ls Q4%. >al ini sebelumn#a telah dilaporkan bah(a ikatan h#drogen berperan dalam pengikatan estrogen terhidroksilasi oleh =esin Q4%. Selain itu, cannabinoids memiliki cincin enolik, dan telah dilaporkan untuk membentuk stabil YmelintangY kompleks dengan Q4%, dan lebih jauh lagi, #ang memiliki rantai samping alkil dari cannabinoid. Kromatograf Gas
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
Gambar 5.1 &otal kromatogram ion Perbandingan cannabinoids diekstrak a(aln#a dengan tetrahidrouran dan kemudian diekstraksi dengan menggunakan n" heksana dan dietil eter . E. Anal'!'! Oba$ un'$rae#am #a-a ra-'a!' Pa#aran= -en0an men00una%an %r&ma$&0ra> 0a! @ !#e%$r&me$r' ma!!a (Ga! Cr&ma$&0ra#/+Ma!! S#e,$r&me$r', Anal/!'! &: F&ren!', Dru0 Flun'$rae#am #&n EB#&!ure $& = Irra-'a$'&n) 1. Tujuan : untuk mengamati perubahan substansial dalam pola 54
melibatkan beberapa puncak 54 dalam kondisi radiasi ?G. 2. Ala$ -an 7aan a. lunitra'epam 1 mgBm7 dalam metanol/ b. Metanol >P74 grade, **,*D/ c. =adiasi ?G pengobatan unitra'epam radiasi ?G terbukti dengan
sumber caha#a ?G 8lak"=a# 8"1;P >igh Antensit# ?G 7amp, 1 9, 3+! nm/ d. 7arutan metanol unitra'epam terkena di ba(ah sinar ?G untuk , 1, 2, 3, , !, dan + menit. $arak antara sinar ?G dan unitra'epam sampel adalah 2 cm untuk meminimalkan eek dari kemungkinan suhu tinggi #ang di hasilkan oleh lampu ?G. 0ontrol menggunakan larutan metanol di ba(ah kondisi #ang sama #aitu terkontaminasi potensial dan gangguan percobaan dilakukan dan diperiksa oleh 54" MS 3. 4a!'l -an Pembaa!an Pengaruh radiasi ?G pada unitra'epam 5ambar !.1* panel atas/ menunjukkan kromatograf gas khas
unitra'epam dalam larutan metanol sebelum dan setelah pengobatan Kromatograf Gas
!
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
sinar ?G. %engan tidak adan#a radiasi ?G, puncak 54 tunggal pada 13,1 menit diamati. Setelah pengobatan sinar ?G, lebih dari sepuluh puncak 54 #ang diamati 5ambar 3.!.1, panel ba(ah/, menunjukkan otosensitiftas dari unitra'epam terhadap radiasi ?G. %elapan puncak 54 pada 1,, 3,23, ,!, !,+2, +,+3, @,+2, ,*, dan 11, menit menunjukkan (aktu retensi singkat dari unitra'epam, menunjukkan bah(a radiasi ?G men#ebabkan beberapa komponen #ang lebih rendah dari titik didih unitra'epam. 0ami juga menemukan tiga kemungkinan #ang lebih tinggi komponen titik didih pada 1,, 1,@, dan 2,2 menit.
Gambar 5.18 Panel atas/ menunjukkan kromatograf gas khas unitra'epam dalam larutan metanol sebelum dan setelah pengobatan sinar ?G dan panel ba(ah/ menunjukkan otosensitiftas dari unitra'epam terhadap radiasi ?G 5ambar !.2 menunjukkan spektrum massa puncak 54 pada
13,1 menit, #ang menunjukkan sin#al besar di massa untuk mengisi rasio mB'/ +!, @!, 1*, 11*, 1@, 13, 21, 23, 2++, 2+, 312 , dan 313. Puncak 54 di 13,1 menit diidentifkasi sebagai unitra'epam oleh perpustakaan data massa menggunakan Zcalibur 2.2 sot(are. itur spektral massa khas unitra'epam adalah 23, 2++, 2!, 312, dan 313 [2!\. MB' 313 ditugaskan ke puncak ion molekul unitra'epam. MB' 2! puncak mungkin karena hilangn#a 46 313"2 V 2!/, dan mB' 2++ puncak dapat dihasilkan dengan menghapus dari > dan )62 313"+"1
Kromatograf Gas
+
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
V 2++/. MB' 23 puncak dapat ditugaskan untuk kehilangan >)6246 ragmen 313"@! V 23/.
Gambar 5.29 Spektrum massa puncak 54 pada 13,1 menit F. Anal'!'!
E$an&l
-alam
Hair
Tonic
-an
Hair
Spray
!e,ara
Kr&ma$&0ra> Ga! 1. Tujuan< untuk menetapkan kadar etanol dalam hair tonic dan hair spray secara
kromatograf gas. 2.
Me$&-e
Metode analisis kuantitati #ang digunakan dalam penelitian ini adalah baku internal. Penelitian dia(ali denganmencari kondisi analisis #ang sesuai. 0ondisi analisis terpilih kemudian digunakan untuk analisis kuantitati. Persamaankur-a kalibrasi digunakan untuk menetapkan kadar etanol dalam sampel hair tonic dan hair spray . 3. Cara Kerja a/ ;nalisis 0ualitati tanol dalam Sampel b/ ;nalisis 0uantitati tanol dalam Sampel Pembuatan larutan standar
etanol 1D c/ Pembuatan larutan baku internal 2"butanol !D d/ Pembuatan larutan standar campuran etanol D dan2"butanol 1D Kromatograf Gas
@
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
e/ Pencarian kondisi analisis / Pembuatan kur-a kalibrasi g/ Penetapan kadar etanol dalam sampel Seban#ak 1, Il larutan hasil pen#arian sampel hair tonic dan hair spray diinjeksikan pada kromatograf gas dengan menggunakan kondisi
terpilih. =eplikasi dilakukan seban#ak lima kali. Perhitungan kadar sampel menggunakan regresi linier. *. 4a!'l -an Pembaa!an a/ Pembuatan kur-a kalibrasi
%ata kur-a kalibrasi dapat dilihat pada gambar 3.+.1 Persamaan kur-a kalibrasi #ang diperoleh #aitu y V ,!*21 4 "1,*2*@. Persamaan ini kemudian digunakan untuk menghitung kadar etanol dalam sampel hair tonic dan hair spray.
Gambar 5.21 0ur-a kalibrasi konsentrasi etanol dan 2 butanol -s P;=
b/ Penetapan kadar etanol dalam sampel >asil analisis etanol terhadap sampel menunjukkan bah(a seluruh sampel memberikan hasil #ang positi mengandung etanol. 0adar etanol dalam hair tonic adalah 1!,23+!D-B- dan dalam sampel hair spray adalah 1@,2!2D -B-. 0adar #ang didapatkan semua memenuhi s#arat #aitu tidak lebih dari D pada sediaan kosmetik D karena dapat menimbulkan iritasi dan
mengeringkan
kulit
jika
melebihi
pers#aratan
tersebut
9asitaatmadja, 1**@/. G. Anal'!'!
Cemaran
Pe!$'!'-a
Dalam
A'r
Den0an
Cara
Kr&ma$&0ra> Ga! Kromatograf Gas
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
1. Tujuan< untuk mengetahui jenis cemaran pestisida dalam sampel air
dengan metode kromatograf gas. 2.
Me$&-e<
Pada analisis cemaran pestisida ini digunakan 5as kromatograf Model Garian 3@ dan detektor lektron 4apture %etektor 4%/. 4% adalah teknik #ang digunakan untuk menganalisis sen#a(a halogenasi dan terutama digunakan dalam bidang lingkungan, orensik dan armasi. %alam 4% , ketika molekul teretentu mele(ati detektor, molekul itu menangkap sebagian elektron dan menurunkan arus #ang diukur. Peristi(a pengurangan elektron ini terekam sebagai puncak positi.
3.
4a!'l -an Pembaa!an
0ondisi alat (aktu dioperasikan adalah sebagai berikut: temperatur kolom 22O4, injektor 2O4, detektor 3O4 dan aliran gas nitrogen adalah m7Bmenit. Sedangkan isi kolom #ang digunakan #aitu ase diam campuran dari 1,!D 6G 1@ dengan 1,*!D 6G 21 dalam kromosob 9>P B1 mesh. Sebelum ekstrak sampel disuntikkan ke dalam kromatograf gas 54/, sampel harus melalui tiga tahap #aitu ekstraks, pemurnian dan penetapan. &eknik pen#untikan contoh #ang tidak baik dapat memberikan hasil #ang tidak baik pula. Menurut )ur dan ;diju(ana 1**/ contoh harus disuntikan pada alat kromatograf gas dalam (aktu #ang sependek mungkin. Tabel 5.19 >asil analisis cemaran pestisida pada sampel air )o
$enis Sampel
$umlah Sampel
1
;ir tambak
12
Pestisida #ang terdeteksi 6rganoklorin 6rganoosat lindane ,*",1/ pp"%% ,1",/
ention 1,/, dia'inon ,132/
klorpirios ,1" ,1/ endosulan ,",1+/
Kromatograf Gas
*
PEMISAHAN KIMIA 2
;ir laut
3
lindane ,",+1/
dia'inon ,1+@"
endosulan," ,!+/
,21@/
EDISI KE II
heptaklor ,3/ ronnel ,1!",1@/ 3
;ir muara
1
aldrin ,11",13@/ lindane ,1",2@*/ endosulan ,1!" ,1/
;ir
1
lindane ,1@",3/ endosulan ,3/
0eterangan: Pestisida golongan organokiorin V lindane, pp %%, klorpirios, heptaklor, endosulan, ronnel, %%&,dan dia'inon. Pestisida golongan organoosat V ention dan dia'inon. 4. Penen$uan
Ka-ar
A!am
;'n&lea$
Pa-a
Tem#e
Se,ara
Kr&ma$&0ra> Ga! 1.Tujuan< untuk mengukur kadar asam linoleat pada tempe #ang dijual di
pasar. 2.
Me$&-e
ksperimen kontrol dengan menganalisis sampel menggunakan 0romatograf gas. 3.
Cara Kerja 8ahan"bahan kimia #ang digunakan antara lain: 1. asam linoleat Merck/ 2. 2,2 dimetoksi propana, n"heksana.
;lat #ang digunakan adalah : 1. 2. 3. .
0romatograf gas Shimad'u 54.18/ -aporator 8uchi =ota-apor ="12, 8uchi 9aterbath 8"/ )eraca analitis ;lat"alat gelas #ang biasa digunakan. a/ Pengukuran larutan baku. b/ Penentuan kadar asam linoleat dalam tempe.
5. 4a!'l Pen0ama$an -an Pembaa!an
Kromatograf Gas
!
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
0eterangan: ;V ?dara, 8V n"heksana, 4V asam linoleat Gambar 5.22 0romatogram asam linoleat Tabel 5.11 >asil pengukuran kadar asam linoleat dalam 1 g asam lemak bebas pada tempe #ang dijual di beberapa pasar
%ari hasil
penelitian dengan menggunakan kromatograf
gas
diperoleh hasil rata"rata dalam setiap 1 g asam lemak terdapat ,! gram asam linoleat, maka kadar asam linoleat dalam 1 g tempe adalah @,23 g. Menurut >aris dan 0armas 1**/ susutan padatan total pada proses pembuatan tempe 2!D dan susutan asam lemak setelah mengalami proses ermentasi 3!D. ;pabila mas#arakat mengkonsumsi tempe #ang diolah dengan cara pemanasan maka asam lemak tersisa 1D dikarenakan *D susut oleh pemanasan >arris dan 0armas, 1**/. 8erarti rata"rata kadar asam linoleat pada tempe #ang dikonsumsi oleh mas#arakat adalah ,@2 g. Menurut =ecommended %ail# ;llo(ance 2/, kebutuhan harian asam linoleat adalah 3 gBhari, berarti untuk memenuhi kebutuhan harian dibutuhkan 1+,+@ g tempe. Kromatograf Gas
!1
PEMISAHAN KIMIA
I. Anal'!'!4ea-!#a,e(Me$&-e
Inje%!'
4ea-!#a,e)
EDISI KE II
Kr&ma$&0ra>
Ga! -ar' Pelaru$ S'!a -en0an Men00una%an E,+5 K&l&m (4eaS#a,e Ga! Cr&ma$&0ra#/ Anal/!'! O:re!'-ual S&l?en$!b/ !'n0 E,+5 C&lumn) 1. Tujuan : untuk mengetahui seberapa besar keberhasilan metode head space dengan 4" ! kolom sebagai metode terbaru dalam pemisahan
pelarut sisa obat < obatan. 2. In!$rumen -an Me$&-e 0romatograf
gas
Shimad'u
1@;,-ersi
3
digunakan
untuk
pengembanganmetode 54 menggunakankolom non polar 4"! kolom !D enil dan *!D dimetil polisiloksan, ketebalan lapisan 3 mm K .!3 mm K .2! Im/ dengan mode injeksi head space. Pelarut #ang dipilih berdasarkan sur-ei industri, reerensi standar #aitu metanol, etanol, aseton, sopropil alkohol, diklorometana, asetonitril, heksana, etil asetat, K#lene,
tetrahidrouran,
heptana, 1""dioksan,
toluena, piridin, butil asetat dan ) dan )ormamida
5as pemba(a menggunakan nitrogen dengan kecepatan linier 2 cmBdetik, suhu a(al kolom dipertahankan tetap 3!E4 selama 2 menit, suhu dinaikkan !E4 per menit sampai suhu !!E4.
Suhu tersebut
dipertahankan selama menit, kemudian suhu diperbesar 3E4 permenit sampai 1E4 dan dipertahankan selama 2 menit. 9aktu #ang digunakan sekitar 2 menit. 0emudian Sampel aliuot disuntik di mode head space dengan euilibrium suhu E4 selama menit . Suhu transer 11E4 dengan nitrogen sebagai gas pemba(a. 0emudian melihat hasiln#a pada kromatogram. 3. 4a!'l -an Pembaa!an
Metode kromatograf gas dengan pengembangan 4"! kolom dengan metode injeksi headspaceuntuk analisis enam belaspelarut residu menunjukkan pemisahan dan resolusiantara puncak #ang baik dari enam Kromatograf Gas
!2
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
belas
pelarut.0romatogram ditampilkan dalam gambar 2.., sebagai berikut:
a/
b/ Gambar 5.23 a/0romatogram untuk campuran dari 1+ larutan pada 4"! dengan >S;, b/ 5rafk antara (aktu retensi -s daerah relati pada kolom 4"! >S;/. J. K&m#&!'!' A!am ;ema% &le %r&ma$&0ra> 0a! @ !#e%$r&me$r' ma!!a (GC+MS) -an #arame$er >!'%&%'m'a /an0 #en$'n0 #a-a m'n/a%
b'j'
$&ma$
Cr&ma$&0ra#/@Ma!!
(Fa$$/
A,'-!
S#e,$r&me$r/
C&m#&!'$'&n (GC+MS)
b/
an-
Ga! m&!$
'm#&r$an$ #3/!',al+ ,em',al! #arame$er! &: T&ma$& See- O'l) 1. Tujuan < untuk menge-aluasi komposisi asam lemak dari min#ak biji
tomat oleh kromatograf gas dikombinasikan dengan spektrometri massa dan parameter fsik"kimia #ang penting dari min#ak biji tomat. Kromatograf Gas
!3
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
2. Me$&-e
Min#ak biji tomat #ang digunakan untuk analisis diperoleh dengan metode ekstraksi suhu rendah dan tekanan tinggi. ?ntuk preparasi analisis 54"MS, 1 mg &omat Seed 6il &S6/ #ang diperoleh dari ekstraksi ditambahkan dengan ! m7 larutan methanol 83 dan direuks selama 2 menit dan kemudian ditambahkan ! m7 heksanaN setelah satu menit direuks, larutan ditambahkan dengan 1! m7 7arutan )a4l jenuh dengan pengadukan kuat. lapisan organik dipisahkan dan dikeringkan dengan anhidrat 4a4l2. 3. Cara Kerja
;sam lemak diidentifkasi dengan 54 karena (aktu retensi #ang berbeda, mengubah asam lemak dari min#ak biji tomat menjadi asam lemak metil ester.
Sampel
min#ak
biji tomat
diesterifkasi
untuk
mengubahn#a ke ase uap. *. 4a!'l -an Pembaa!an
Gambar 5.23 5rafk spektrometri massa dari min#ak biji tomat Tabel 5.12 Adentifkasi 0omponen dari min#ak biji tomat dengan spektrometri massa Area N&.
RT (m'n)
(Abun-.m'n )
Area (E)
Kromatograf Gas
)ama !
EDISI KE II
PEMISAHAN KIMIA 1
+.3:3
1!,+3
:.1@,33
%ecane
2
+.*:,
1!@3
:.1+@1!
3
12.*@@
!::3
:.1*3**
23.2+!
13,12
:.12,@1*
M#ristic acid, meth#l
ester
!
2+.+,!
1!:++
13.!1*1
Palmitic acid, meth#l
ester
+
2*.@:!
2:22@,
1,.,!:@3
6leic acid, meth#l
@
2*.,+*
!,*22*,
!.*12@
7inoleic acid, meth#l
,
3:.1@!
31!!1+
2.*::*
7inolenic acid, meth#l
*
3:.!,
11+2+2
1.:,3,,
6leic acid,eth#l
1:
3:.@33
3@*3*@
3.!3!@3*
*,12"6ctadecadienoic acid,eth#l ester
11
32.:*+
1!!:1
1.3!!*@@
*,12"6ctadecadienoic acid,eth#l ester
>eKanal dimeth#l
acetal
&etralin
ester
ester
ester
ester
Tabel 5.13 0andungan asam lemak dalam min#ak biji tomat
;sam 7emak ;sam Palmita t ;sam 6leat ;sam 7inoleat
0onsentra si mgBm7/
Massa min#ak g/
Golume min#ak m7/
,! ,@ 1,3
,11
3,
Massa dari ;M mg/
0onsentrasi dari ;M di &S6 D/
,1
[email protected]
,2@
*.2
2,*+
.22
&omato Seed 6il &S6/ mengandung campuran asam lemak jenuh dan tak jenuh. >asil penelitian menunjukkan bah(a komponen utama dari min#ak biji tomat adalah linoleat ;sam ,2D/, diikuti oleh asam palmitat Kromatograf Gas
!!
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
1@,1D/ dan asam oleat *,2D/. Min#ak biji tomat sangat baik sebagai sumber asam lemak esensial omega"+ asam linoleat/, omega"* asam oleat/. Siat fsik"kimia trigliserida dan turunann#a tergantung pada konstituen asam lemak dalam molekul dan sangat penting dalam penentuan komposisi &S6, misaln#a titik leleh memberikan inormasi tentang tingkat kejenuhan asam lemak dari &S6. &ingkat dan nilai"nilai parameter menunjukkan bah(a &S6 ka#a akan asam lemak tak jenuh. 0arena nilai -iskositas #ang relati tinggi dan titik didih #ang rendah dapat digunakan sebagai bahan bakar setelah dilakukan transesterifkasi. nilai kandungan lemak total #ang tinggi, nilai abu #ang rendah dan air #ang terkandung menunjukkan bah(a &S6 adalah min#ak dengan kualitas tinggi dan
tingkat impurifkasi
#ang sangat rendah.
>asil
studi
menunjukkan &S6 merupakan sumber #ang sangat baik dari lemak esensial asam seperti asam linoleat dan asam oleat.
Ran0%uman 1/ 0romatograf 5as adalah proses
pemisahan campuran menjadi
komponen"komponenn#a dengan menggunakan gas sebagai ase bergerak #ang mele(ati suatu lapisan serapan sorben/ #ang diam. jenis kromatograf gas, #aitu : a/ 0romatograf gas
!+
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
a) 4uci jarum suntik dengan aseton.
b/ Menarik beberapa sampel ke dalam jarum suntik. c/ Pastikan tabel perekam dan diatur ke kecepatan grafk #ang sesuai ;rro( ;/. Mengatur baseline menggunakan nol pada tabel perekam ;rro( 8/. %engan pena di tempat, men#alakan bagan ;rro( %/, pastikan pena ke ba(ah #ang menandai kertas/ dan kertas bergerak. d/ Men#untikkan sampel baik ke kolom ; atau ke kolom 8 sesuai instruksi. !/ 0romatograf gas digunakan pada sejumlah besar sen#a(a"sen#a(a dalam berbagai bidang. 8eberapa kegunaan kromatograf gas pada bidang"bidangn#a adalah Polusi udara, klinik, bahan"bahan pelapis, min#ak ;tsiri, bahan makanan, sisa"sisa peptisida, permin#akan, bidang armasi dan obat"obatan, bidang kimiaB penelitian. +/ 0elebihan dan kekurangan 0romatograf 5as : 0elebihann#a : (aktu analisis singkat, dapat menggunakan kolom panjang, dapat memilih ase diam #ang beragam sehingga dapat memisahkan hamper semua campuran. 0ekurangann#a : terbatas untuk 'at #ang mudah menguap, tidak mudah dipakai untuk memisahkan campran dalam jumlah besar, dan titik uap sampel #ang terlalu tinggi dapat merusak instrument. @/ 0romatograf gas dapat diaplikasikan dalam berbagai bidang antara lain
:
menangani
polusi
udara,
bahan
pelapis,
min#ak
atsiri,
panganbahan makanan/, sisa"sisa peptisida, bidang permin#akan, serta bidang armasi dan obat"obatan. / ;plikasi kromatograf dalam bidang penelitian kimia ada berbagai macam penelitian dalam bidang ini antara lain : a/ ;nalisis asam -alproat dalam plasma secara kromatograf gas. b/ Galidasi Metode 0romatograf 5as"Spektrometri Massa untuk ;nalisis =esidu Pestisida &riadimeon dalam 0ubis. c/ Adentifkasi melamin deri-ati dalam sampel susu bubuk dengan 0romatograf 5as
Q"siklodekstrin
Galidated
gas
Kromatograf Gas
chromatographic
PEMISAHAN KIMIA
EDISI KE II
spectrometric anal#sis o urinar# cannabinoids purifed (ith a calcium"hardened Q"c#clodeKtrin pol#mer/. e/ ;nalisis 6bat unitra'epam pada radiasi Paparan ?G dengan menggunakan
kromatograf
gas
<
spektrometri
massa
5as
4hromatograph#"Mass Spectrometric ;nal#sis o orensic %rug lunitra'epam upon Kposure to ?G Arradiation/. / ;nalisis etanol dalam hair tonic dan hair spray secara kromatograf gas. g/ ;nalisis cemaran pestisida dalam air dengan carakromatograf gas. h/ Penentuan kadar asam linoleat pada tempe secara kromatograf gas. i/ ;nalisis headspace metode injeksi headspace/ kromatograf gas dari pelarut sisa dengan menggunakan ec"! kolom >ead space gas chromatograph# anal#sis oresidual"sol-entsb# using ec"! column/. j/ 0omposisi ;sam 7emak oleh kromatograf gas < spektrometri massa 54"MS/ dan parameter fsikokimia #ang penting pada min#ak biji tomat att# ;cids 4omposition b# 5as 4hromatograph#
E=A;ASI 7A7 =
2
2 1
!
+
1 3
1.
)omo r 3 pada gambar instrumen 54 di atas menunjukan .... Kromatograf Gas
!
PEMISAHAN KIMIA
a. %etektor b. 0olom
EDISI KE II
d. Anjektor e. Pump
c. &abung gas 2. 5as pemba(a #ang sering digunakan dalam 54 #aitu .... a. )itrogen d. 0arbon dioksida b. >idrogen c. ;rgon
e. 6ksigen
3. 8erikut kelebihan dari kolom terbuka, kecuali .... a. 7ebih efsien b. Meningkatkan selekti-itas c. Proses analisis lebih pendek d. ase gerak tidak mengalami hambatan e. Menampung jumlah cuplikan #ang ban#ak .
A. &abung terbuat dari baja tahan karat. AA. Panjangn#a 1"! m AAA. %iameter dalam tabung 2" mm AG. 0apasitas &abung 1 FgBpuncak. %ari pern#ataan di atas menunjukkan jenis kolom .... a. Pak d. &erbuka b. 0emas e. &ubular c. 0apiler
!. 5as >2 dan >e merupakan gas pemba(a #ang tepat bila digunakan dalam detektor .... a. %a#a hantar panas d. otometer n#ala b. Aonisasi n#ala e. )#ala alkali c. Penangkap elektron +. 8erikut s#arat cuplikan atau 'at analit #ang harus dimasukkan kedalam 54 adalah .... a. 8ersiat -olatil b. &idak &abil c. %apat bereaksi dengan ase diam d. 8erupa 'at padat e. 8ersiat tidak inert @. 0olom #ang lebih disukai untuk tujuan preparati adalah .... a. 0olom terbuka d. 0olom tobular Kromatograf Gas
!*
PEMISAHAN KIMIA
b. 0olom kapiler c. 0olom pak
EDISI KE II
e. 0olom kemas
. Rang berungsi sebagai pengubah sin#al dari detektor menjadi bentuk kromatogram adalah .... a. Anjeksi d. %etektor b. 0olom e. =ecorder c. ase gerak *. %alam kromatoraf, suatu 'at #ang koefsien distribusin#a 0/ sama dengan nol dapat digunakan untuk memperkirakan ... a. Golume kolom #ang dihuni bahan isian b. Golume total kolom c. Golume dalam berpori"pori dari bahan kemasan d. Golume dalam kolom #ang tersedia untuk ase gerak e. Golume kolom kosong 1. >elium, selain dari nitrigen, kadang digunakan sebagai gas pemba(a dalam 574 karena a. 7ebih ringan dari nitrogen, helium mengelusi komponen lebih cepat b. >elium lebih murah dari nitrogen c. )itrogen memiliki isotop stabil #ang memisahkan dan mengakibatkan perilaku kolom #ang aneh d. 0ondukti-itas termaln#a tinggi e. >elium memilki isotop stabil
DAFTAR PSTAKA
;m'ad, M.>., Salehuddin, S.M., 0abir,M.$., ;li, M. 2*. Adentifcation o Melamine %eri-ate in Po(dered Milk Samples b# 5as 4hromatograph# < Mass Spectrometr#. sian 5ournal o* (ood and gro-ndustry 2 2/ : 11"11!. 8otinestian, 4., >adaruga, ). 5., >adaruga, %. A., $ianu, A. 212. att# ;cid 4omposition b# 5as 4hromatograph#"Mass Spectrometr# 54"MS/ and most important ph#sical"chemicals parameters o &omato Seed 6il. 5ournal o* groalimentary "rocess and )echnologies 11/: *" *. ra#ekti, M. 4. 213. a%alah Kromatograf gas. 6nline/. &ersedia di https:BBthes(eetestsugar.fles.(ordpress.comB21B3Bmakalah"gas" chromatograph#]mell#"chandra"]+!1211!.pd. %iakses tanggal ;pril 21!.
Kromatograf Gas
+
