KATA PENGANTAR
Puji dan syukur s yukur saya panjatkan kehadirat Allah SWT, karena berkat limpahan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga kami dapat menyelesaikan makalah tentang “kromatografi “kromatografi cair padat”, padat”, meskipun dalam bentuk yang sederhana. Penyusunan makalah ini, dapat diselesaikan dengan baik dan tepat waktu meskipun tidak mudah dan ada beberapa hambatan dan kesulitan yang penyusun hadapi. Tetapi semua itu dapat kami lalui berkat bantuan dari teman-teman sekalian dan tak luput dari berkat dan rahmat Allah SWT. Oleh karena itu, penyusun mengucapkan banyak terima kasih kepada dosen mata kuliah yang telah menugaskan kepada kami untuk memaparkan materi mengenai kromatografi cair padat sehingga melalui makalah ini penulis dapat memperoleh ilmu pengetahuan baru khususnya pada kromatografi cair padat. Akhir kata semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Palembang , 26 Maret 2014
Penyusun
1
DAFTAR ISI
........................................................................................................ ............................................. 1 KATA PENGANTAR ........................................................... ................................................................................................................................. 3 BAB I .................................................................................................................................. .............................................................................................................. ............................................ 3 PENDAHULUAN ..................................................................
1.1
Latar Belakang .................................................................................................... 3
1.2
............................................................................................... 3 Rumusan Masalah ...............................................................................................
1.3
Tujuan ................................................................................................................. 4
................................................................................................................................ 4 BAB II ................................................................................................................................. ................................................................................................................. ........... 4 PEMBAHASAN ......................................................................................................
2.1
Kromatografi Padat-Cair (Adsorpsi) ................................................................... .................................................................. 4
2.1.1 Kesetimbangan Adsorpsi ............................................................. ................................................................................... ...................... 5 2.1.2 Adsorben dan Zat pelarut ................................................................................... ................................................................................... 7 2.2
BAGAN ALAT DAN CARA KERJA KROMATOGRAFI CAIR PADAT ...... 9
2.2.1 Cara kerja alat ................................................................... .................................................................................................... ................................. 9 2.2.2 Detektor kromatografi cair - padat ................................................................... 10 2.2.3 Analisa kuantitatif kromatografi cair - padat ................................................... 10 2.2.4 Pemilihan kondisi kromatografi cair - padat .................................................... 11 2.3PENERAPAN KROMATOGRAFI ADSORPSI ..................................................... .................................................... 11 BAB III ............................................................ ............................................................................................................................. ................................................................. 12 PENUTUP ................................................................... ........................................................................................................................ ..................................................... 12 3.1
KESIMPULAN ................................................................................................. ................................................................................................ 12
3.2
SARAN : ........................................................................................................... .......................................................................................................... 12
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................................... 13
2
BAB I
PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang Kromatografi adalah suatu teknik pemisahan molekul berdasarkan
perbedaan pola pergerakan antara fase gerak dan fase diam untuk memisahkan komponen (berupa molekul) yang berada pada larutan. Molekul yang terlarut dalam fase gerak, akan melewati kolom yang merupakan fase diam. Molekul yang memiliki ikatan yang kuat dengan kolom akan cenderung bergerak lebih lambat dibanding molekul yang berikatan lemah. Dengan ini, berbagai macam tipe molekul dapat dipisahkan berdasarkan pergerakan pada kolom. Kromatografi adalah suatu istilah umum yang digunakan untuk bermacam-macam teknik pemisahan yang didasarkan atas partisi sampel diantara suatu rasa gerak yang bisa berupa gas ataupun cair dan rasa diam yang juga bisa berupa cairan ataupun suatu padatan. Penemu Kromatografi adalah Tswett yang pada tahun 1903, mencoba memisahkan pigmen-pigmen dari daun dengan menggunakan suatu kolom yang berisi kapur (CaSO 4). Istilah Kromatografi diciptakan oleh Tswett untuk melukiskan daerahdaerah yang berwarna yang bergerak ke bawah kolom. Pada waktu yang hampir bersamaan, D.T. Day Da y juga menggunakan kromatografi untuk memisahkan fraksifraksi petroleum, namun Tswett adalah orang yang diakui sebagai penemu dan yang pertama menjelaskan mengenai kromatrografi. Penyelidikan tentang kromatografi sempat menurun beberapa tahun sampai digunakan suatu teknik dalam bentuk kromatografi padatan cair (LSC).
1.2
Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah pada makalah ini, yaitu : 1.
3
Apakah yang di maksud dengan kromatografi cair-padat (adsorbsi) ?
2.
Bagaimana kinerja kromatografi cair- padat (adsorpsi) ?
3.
Bagaimana penerapan kromatografi cair-padat (adsorbsi) ?
1.3
Tujuan
Adapun tujuan makalah ini, yaitu : 1. Untuk mempermudah proses belajar metode pemisahan kimia terutama kromatografi. 2. Untuk
mengetahui
cara
pemisahan
campuran
berdasarkan
metode kromatografi padat-cair (adsorpsi)
BAB II
PEMBAHASAN 2.1
Kromatografi Padat-Cair (Adsorpsi)
Beberapa
pustaka
memberikan
nama
solid
liquid
adsorption
chromatography. chromatography. Hal ini mungkin disebabkan karena dalam kromatografi ini digunakan zat padat sebagai adsorben yang bertindak sebagai fase stasioner (fase diam) dan menggunakan zat cair sebagai fase mobile (fase gerak). Adsorpsi ialah gejala timbulnya konsentrasi zat yang lebih besar pada bidang perbatasan antara dua fasa daripada dalam masing-masing fasa. Terjadinya pemisahan ialah akibat gaya tarik fasa stasioner yang kuat terhadap komponen – komponen komponen yang harus dipisahkan. Gaya tarik yang kuat ini disebabkan oleh interaksi kimiawi dan atau interaksi Van Der Walls. Kromatografi adsorpsi adalah teknik kromatografi tertua dioperasikan berdasarkan retensi terlarut pada permukaan adsorben. Adsorben yang umum digunakan adalah silika gel dan alumina karena mereka dimiliki daerah yang besar permukaan dan banyak situs aktif. Terlarut dan pelarut dalam cairan dapat bersaing satu sama lain untuk mendapatkan situs yang aktif. Karena 4
ini, memilih pelarut yang tepat sangat penting untuk mendapatkan adsorpsi maksimum zat terlarut pada situs aktif permukaan. Pada kromatografi adsorpsi, fasa stasionernya terdiri atas zat padat dan fasa mobilnya terdiri atas zat cair. Permukaan partikel padat biasanya lebih aktif daripada bagian dalamnya yang umum dikatakan mempunyai aktivitas permukaan ( surface ( surface activity). activity). Bila partikel tersebut dimasukkan dalam dalam suatu larutan, permukaan partikel tadi mempunyai daya tarik baik pada zat-zat yang terlarut maupun pada zat pelarutnya. Daya tarik atau adsorpsi dapat berbagai bentuk, yaitu yang bersifat elektrsotatik (ionic), ionic), daya tarik antara dua dipol, antara dipol dan dpol induksi, dan yang berupa kekuatan van der waals (london (london forces). forces ). Partikel padat yang mempunyai aktivitas permukaan tadi dalam kromatografi dinamakan adsorben. Adsorben harus mempunyia permukaan yang luas dan mempunyai aktivitas kimia seperti disebutkan diatas. 2.1.1
Kesetimbangan Adsorpsi
Bila larutan mengalir melalui permukaan yang aktif, terjadilah suatu proses adsorpsi dan desorbsi. Hubungan antara konsentrasi zat yang ada dalam larutan
(Cm) dan yang teradsorpsi (Cs) seperti terlihat pada gambar dibawah ini:
Gb.III.1 Kurva hubungan antara konsentrasi solut pada la rutan dan yang teradsorbsi. Kurva menggambarkan hubungan antara Cm dan Cs dinamakan isoterm adsorbsi. Ketiga bentuk isoterm diatas dapat diterangkan sebagai berikut. Isoterm yang berbentuk konveks seperti yang terlihat dalam Gb.III.1 A, dapat terjadi 5
karena adanya variasi aktivitas dari permukaan yang ada, yang mengakibatkan dihasilkannya hubungan yang tidak linier. Hubungan demikian sering dinamakan Fruendlich isotherm, isotherm, umumnya pada sistem padat-cair. Kurva isoterm yang berbentuk garis lurus merupakan keadaan yang dikehendaki, dimana permukaan tidak akan menjadi jenuh dengan zat yang teradsorbsi. Kecondongan (slope) dari kurva isoterm yang merupakan garis lurus akan merupakan koefisien distribusi dan tidak tergantung dari besarnya konsentrasi (Gb.III.1.B). Kurva isoterm yang berbentuk konkaf dihasilkan dari reaksi yang sedemikian, sehingga menyebabkan dapat mempercepat proses adsorbsi secara keseluruhannya. Fenomena seacam itu sering terjadi, meskipun sukar untuk dapat dimengerti atau diterangkan. Ketiga macam perbedaan proses adsorbsi seperti yang diterangkan diatas akan menyebabkan terjadinya destorsi puncak yang dihasilkan dan memberikan bentuk yang berbeda seperti yang terlihat pada Gb.III.2 dibawah ini:
Respons
Gambar III.2. Terjadinya dsitorsi puncak yang dihasilkan karena proses adsorbsi yang berbeda-beda. Kurva isoterm yang berbentuk konveks akan menghasilkan puncak yang condong ke depan, seperti Gb.III.2 A, kurva isoterm lurus memberikan bentuk puncak yang ideal (Gb.III.2 B), sedangkan s edangkan yang konkaf akan memberikan bentuk puncak yang condong condong ke belakang (Gb.III.2 C). C).
6
Puncak yang berbentuk condong (tailing), biasanya diakibatkan oleh adsorben yang terlalu aktif. Hal ini dapat dikurangi dengan menutup sisi aktif denga zat lain atau dengan menaikkan suhhu. Cara lain dikerjakan dengan mengurangi banyaknya sampel yang dipisahkan, diatur tidak melebihi bagian linear dari kurva konveks tersebut. 2.1.2 Adsorben dan Zat pelarut Adsorben
Fase diam adalah adsorben (fase padat) dan pemisahan didasarkan pada adsorpsi berulang dan desorpsi bahan terlarut (analit). Alumina dan silika gel merupakan dua adsorben yang paling populer dipakai. Dibawah ini dicantumkan urutan adsorben dari yang mempunyai kemempuan adsorbsi besar ke kecil. 1. Alumina 2. Charcoal (arang) 3. Silika gel 4. Magnesia 5. Kalium karbonat 6. Sukrosa 7. Starch (serbuk pati) 8. Serbuk selulosa Aktivitas permukaan dari setiap adsorben berbeda pada sisi yang satu ke sisi yang lain dan dari batch yang satu ke batch yang lain. Perlakuan pendahuluan menurut cara-cara yang ditentukan dapat menghilangkan perbedaan aktivitas tersebut. Daya adsorbsi alumina dapat diatur dengan mengatur jumlah air yang dikandung. Caranya ialah dengan mengeringkan alumina pada suhu 360
0
C
selama 5 jam, kemudian membiarkan alumina kering tersebut untuk menyerap air smapai jumlah tertentu. Aktivitasnya tergantung dari kadar airnya dan dinyatakan dalam skala Brockmann.
7
Luas permukaan alumian kira-kira 150 m 2 /g. Sekitar 5 % kadar air sudah cukup melapisi alumina dengan lapisan air tunggal. Alumina yang kadar air 3 % mempunyai aktivitas yang umum digunakan. Silika gel mempunyai luas permukaan yagn lebih besar, yaitu sekitar 500 m2/g,tetapi mempunyai aktivitas kimia yagn lebih kecil dan lebih disukai untuk pemisahan senyawa-senyawa organik yang peka terhadap perubahan-perubahan karena akrivitas permukaan yang mempunyai sifat katalitik. Zat pelar pelar ut
Fasa gerak dalam kromatografi cair – padat adalah cair. Pemilihan fasa gerak dalam kromatografi padat cair (adsorpsi) akan dengan baik tercapai dengan menggunakan parameter kekuatan pelarut. Zat pelarut mempunyai peranan peranan yang prnting dalam elusi, yang dapat menentukan baik-buruknya pemisahan. Zat pelarut yang mampu menjalankan elusi terlalu cepat tidak akan mampu mengadakan pemisahan yang sempurna. Sebaliknya elusi yang terlalu lambat akan menyebabkan waktu retansi yang terlalu lama. Urutan zat pelarut atas dasar kemampuan elusinya telah dikemukakan terdahulu (seri eluotropik). Beberapa golongan solut dapat juga diurutkan dengan dasar kenaikan adsorbilitasnya pada kolom alumina, seperti yang tertulis dibawah ini : 1. Perfluorokarbon 2. Hidrokarbon jenuh 3. Hidrokarbon tidak jenuh 4. Halida dan eter 5. Aldehid dan keton 6. Alkohol dan thiol 7. Asam dan basa
8
2.2
BAGAN ALAT DAN CARA KERJA KROMATOGRAFI CAIR
PADAT
Sebuah sistem LC dasar terdiri dari (a) sebuah inlet filter pelarut, (b) pompa, (c) penyaring pelarut inline, (d) katup injeksi, (e) precolumn penyaring, (f) kolom, (g) detektor, (h) hasil, (i) backpressure regulator, and (j) limbah. 2.2.1
Cara kerja alat
Pelarut inlet membawa fasa gerak yang kemudian dipompa melalui filter pelarut inline dan akan melewati katup injeksi. Fasa gerak akan bercampur dengan sampel yang telah diinjeksikan Campuran tersebut akan melewati filter lainnya dan melewati kolom sehingga komponen-komponen komponen-komponen sampel akan terpisah. Detektor akan mendeteksi pemisahan analat dan merekamnya, biasanya komputer yang akan merekan informasi tersebut. t ersebut. Sampel akan akan ke backpressure filter dan menjadi waste.
9
Pemisahan Pemisahan yang terjadi
2.2.2 Detektor kromatografi cair - padat
Suatu detektor dibutuhkan untuk mendeteksi adanya komponen cuplikan dalam aliran yang keluar dari kolom. Detektor-detektor yang baik memiliki sensitifitas yang tinggi, gangguan (noise) yang rendah, kisar respons linier yang luas, dan memberi tanggapan/respon untuk semua tipe senyawa. 2.2.3 Analisa kuantitatif kromatografi cair - padat
Bertujuan untuk menentukan banyaknya komponen – kompenen dalam campuran. Dengan kromatogram yang diperoleh dari detektor diferensial yang mana memiliki respon linier, penggantian/jarak dari garis belakang pada saat tertentu adalah suatu ukuran konsentrasi dari komponen dari gas pembawa di saluran keluar kolom. Kurva integral dihasilkan yakni area puncak dari puncak adalah sebanding dengan jumlah komponen yang ada. Dalam kromatogram yang ideal dimana puncak merupakan kurva Gaussian simetrik lalu ketinggian puncak
10
akan sebanding dengan. Area puncak adalah a konsentrasi komponen bila Gaussian maka area a ke tinggi puncak. Setelah komponen dalam sampel dipisahkan, maka hasil analisa diperoleh dalam bentuk signal kromatogram. Sampel yang mengandung banyak komponen didalamnya akan memiliki kromatogram dengan banyak peak. Bahkan tak jarang antar peak saling bertumpuk (overlap). Untuk mengetahui peak mana yang merupakan milik analat, kromatogram dibandingkan dengan kromatogram standar. Cara yang paling umum untuk mengidentifikasinya adalah dengan melihat retention time. Peak yang memiliki retention time yang sama dengan standar umumnya adalah peak milik analat. Hal lain yang perlu dilihat adalah spektrum 3D dari signal kromatogram. Zat yang yang sama akan memiliki spektrum 3D yang juga sama. Jika spektrum 3D antara dua zat berbeda, maka kedua zat tersebut adalah zat yang berlainan, mekipun memiliki retention time yang sama. 2.2.4 Pemilihan kondisi kromatografi cair - padat
Secara umum kromatografi cair-padat digunakan dalam kondisi-kondisi berikut:
Pemisahan
berbagai
senyawa
biokimia
dan
organik.
Teknik
pelaksanaanya dapat dilakukan dengan kolom kaca, dimana fasa diam dapat dipilih silica gel atau alumina. Pemilihan fase gerak dalam kromatografi padat cair (adsorpsi) akan dengan baik tercapai dengan menggunakan parameter kekuatan pelarut.
2.3PENERAPAN KROMATOGRAFI ADSORPSI Umumnya, kromatografi cair-padat sangat cocok untuk cuplikan-cuplikan yang larut dalam pelarut nonpolar dan kurang larut dalam pelarut mengandung air seperti yang digunakan dalam kromatografi partisi fasa-terikat. Dengan kromatografi partisi, senyawa-senyawa dengan perbedaan jenis dan jumlah gugus fungsi biasanya dipisahkan. Kehebatan kromatografi adsorbsi, yang tidak dimiliki oleh metode lain, adalah kemampuan untuk memisahkan campuran-campuran isomer.
11
BAB III
PENUTUP
3.1
KESIMPULAN Kromatografi
cair-padat
(adsorbsi) adalah
kromatografi
pembagian
dimana partisi terjadi antara fase gerak dan fase diam yang kedua-duanya zat cair. Kromatografi adsorpsi adalah teknik kromatografi tertua dioperasikan berdasarkan retensi terlarut pada permukaan adsorben. Adsorben yang umum digunakan adalah silika gel dan alumina karena mereka dimiliki daerah yang besar permukaan dan banyak situs aktif. Pada kromatografi adsorpsi, fasa stasionernya terdiri atas zat padat dan fasa mobilnya terdiri atas zat cair.
3.2
SARAN : Demikian makalah ini di susun, tentunya banyak kekurangan baik dalam
segi isi atau penyampaiannya. Oleh karena itu, saya mengharap kritik dan saran demi kesempurnaan makalah kami. Semoga makalah ini bermanfaat bagi pembaca. Penulis juga berharap kromatografi cair-padat (ardsorbsi) yang telah disajikan dalam bab pembahasan dapat dijadikan referensi ataupun tambahan wawasan
bagi
pembaca
menerapkannya secara tepat.
12
sehingga
dapat
membedakannya
dan
dapat
DAFTAR PUSTAKA
Adnan,
Moehammad.1997.Teknik
Kromatografi
Untuk
Analisis
Bahan
Makanan.Yogyakarta:Andi Offset. Anonim.2013.Kromatografi Anonim.2013.Kromatografi Cair Liquid Chromatography. (online). Http://www.chemistry.org/materi_kimia/instrumen_analisis/kromatografi 1/kromatografi-cair-liquid-chromatography/ . Diakses pada 1 April 2014 Anonim.2012.makalah-kromatografi-adsorpsi.(online). http://www.analiskesehatan.web.id/2012/11/makalah-kromatografiadsorpsi.html. diakses pada diakses pada 1 April 2013 Hendayana,
Sumar.2006.Kimia
Pemisahan
Metode
Kromatografi
dan
Elektroforesis Modern.Bandung:PT Remaja Rosdakarya Offset. Sartini.2013.MakalahKromatografiCairPadat.(online)..http://sartinichemistry.blog Sartini.2013.MakalahKromatografiCairPadat.(online) spot.com/2013/05/v-behaviorurldefaultvmlo_14.html. spot.com/2013/05/v-behaviorurldefaultvmlo_14 .html. Diakses pada 1 April 2013
13
