PRAKTIKUM IV ANALISA KOMPOSISI ASAM LEMAK DENGAN GCMS
A. TANGGAL PELAKSANAAN Rabu, 18 Mei 2016 B. TUJUAN PERCOBAAN 1. Mampu memahami prinsip-prinsip dasar analisa sampel dengan GCMS. 2. Mampu menjelaskan kembali dan melaporkan hasil percobaan secara ringkas, sistematis dan akurat. 3. Mampu menentukan komposisi asam lemak dalam sampel minyak telon dengan teknik analisa GCMS. C. PRINSIP GCMS terdiri dari dua bagian yaitu GC dan MS yang masing-masing memiliki fungsi yang berbeda. GC berfungsi untuk memisahkan senyawa-senyawa dalam sampel. Pemisahan terjadi pada bagian kolom. Prinsip pemisahan terjadi berdasarkan perbedaan tingkat volatilitas dari senyawa-senyawa dan juga berdasarkan interaksi dengan fase diam. Senyawa-senyawa yang sudah terpisah pada kolom GC, akan memasuki MS. Senyawa yang masuk ke MS akan mengalami ionisasi dan fragmentasi menjadi ion-ion fragmen. Ionisasi terjadi karena adanya electron yang berasal dari sumber ion. Ion-ion fragmen akan memasuki mass analyzer dan akan dipisahkan berdasarkan nilai m/z kecil akan memasuki defector lebih cepat dibandingkan ion fragmen yang mempunyai nilai m/z besar. Output dari detector berupa diagram hubungan antara nilai m/z dengan intensitas ion-ion fragmen dari suatu senyawa. D. ALAT DAN BAHAN 1. Alat-alat a. GCMS Shimadzu 2010 b. Column : RTx1MS 2. Bahan-bahan a. Metanol p.a b. Sampel minyak telon c. N-heksan E. DASAR TEORI
Gas Chromatography-Mass Spectroscopy (GC-MS) merupakan penggolongan antara lat kromatografi gas dan spektroskopi massa. Alat kromatografi gas memiliki fungsi untuk memisahkan komponen senyawa kimia yang dianalisis sedangkan spektroskopi massa digunakan untuk mendeteksi dari masing-masing senyawa kimia yang telah dipisahkan oleh alat kromatografi gas. Jadi pada prinsipnya alat spektroskopi massa berperan sebagai detector. Setiap molekul yang dideteksi dengan spektroskopi massa dapat ditentukan pola fragmentasinya (Khopkar, 1985). Secara umum GC-MS memiliki tiga konfigurasi utama, yaitu GC, konektor, dan MS. Prinsi kerja GC-MS didasarkan pada perbedaan kepolaran dan massa molekul sampel yang diuapkan. Sampel yang berupa cairan atau gas langsung diinjeksikan kedalam injector, jika sampel berbentuk padatan maka harus dilarutkan pada pelarut yang dapat diuapkan. Alirans yang mengalir akan membawa sampel yang teruapkan untuk masuk kedalam kolom. Komponen-komponen yang ada pada sampel akan dipisahkan berdasarkan pertisi diantara fase gerak (gas pembawa) dan fase diam (kolom). Hasilnya adalah berupa molekul gas yang kemudian akan diionisasikan pada spektrofotometer massa sehingga molekul gas itu akan mengalami fragmentasi yang berupa ion-ion positif. Ion akan memiliki rasio yang spesifik antara massa dan muatannya (Cairns, 2008). Kolom merupakan tempat terjadinya proses pemisahan karena di dalamnya terdapat fase diam. Oleh karena itu, kolom merupakan komponen sentral pada KG. ada 2 jenis kolom pada KG yaitu kolom kemas dan kolom kapiler. Kolom kemas terdiri atas fase cair yang tersebar pada permukaan penyangga yang lembam (inert) yang terdapat dalam tabung yang relative besar (diameter 1-3 mm). fase diam hanya dapat dilapiskan saja pada penyangga yang menghasilkan vase terikat. Kolom kapiler jauh lebih kecil (0,02-0,2 mm) dan dinding kapiler bertindak sebagai penyangga lembam untuk fase diam cair. Fase diam ini dilapiskan pada dinding kolom atau bahkan dapat bercampur dengan sedikit penyangga lembam yang sangat halus untuk memperbesar luas permukaan efektif (Sudjadi, 2007). Pengguanaan kromatografi gas dapat dipadukan dengan spektroskopi masaa. Paduan keduanya dapat menghasilkan data yang lebih akurat dalam pengidentifikasikan senyawa yang dilengkapi dengan strutkur molekulnya. Kromatografi gas juga mirip dengan destilasi fraksional, kerana kedua proses memisahkan komponen dari campuran
pada skala besar, sedangkan GC dapat digunakan pada skala yang lebih kecil (yaitu mikro) (Pavia, 2006). F. PROSEDUR KERJA 1. Petunjuk Pemakaian GCMS Shimadzu 2010 Membuka keran gas helium Menekan tombol power GCMS Shimadzu 2010 Menyalakan computer dan terjadi proses pemvakuman, memperhatikan hingga autovakum selesai Mengklik metode file pada menu Real Time Analysis Menggunakan metode lama dengan mengklik oven lalu memilih metode yang diingainkan (t sampai 20,6 menit) 2. Analisis Komposisi Asam Lemak dengan GCMS Menginjeksi 1 mL sampel minyak telon yang telah disiapkan ke dalam kolom GC menggunakan metode autosampel Melakukan pencucian shearing setiap pengambilan sampel Melakukan pemisahan dalam kolom RTX1MS Rostek 30 m, 0,25 mm ID,0,25 mm df dengan fase diam berupa serbuk (polyethilin glikol), suhu injector 230 C, suhu kolom70 C dan menaikkan sampai 300 C dengan kenaikan 40 C/5 menit, laju alir 1,15 mL/menit Menunggu ion yang telah terfragmen menuju ke detector Menggunakan detector MS EMD 70 MeV (hasil dari detector berupa kromatogram) Mengamati kromatogram saat menuju ke monitor (prose pembacaan berupa grafik) Hasil G. HASIL PENGAMATAN (Terlampir) H. PEMBAHASAN Praktikum ini berjudul analisa komposisi asam lemak dengan GCMS yang bertujuan agar dapat memahami prinsip-prinsip dasar analisa sampel dengan GCMS serta
dapat menentukan komposisi asam lemak dalam sampel minyak telon dengan teknik analisa GCMS. Digunakan sampel minyak telon karena mudah diperoleh dan harganya murah. GC-MS
adalah
metode
untuk mengkombinasikan
kromatografi
gas
dan
spektrometri massa,untuk mengidentifikasi senyawa yang berbeda dalam analisis sampel. Kromatografi gas untuk menganalisis jumlah senyawa secara kuantitatif dan spektrometri massa untuk menganalisis struktur molekul senyawa analit. Kromgrafi gas dan spektrometri massa memiliki keunikan masing-masing dimana keduanya memiliki kelebihan dan kekurangan, dengan menggabungkan kedua teknik tersebut diharapkan mampu meningkatkan kemampuan dalam menganalisis sampel. Salah satu syarat suatu senyawa dapat dianalisa dengan GC-MS adalah senyawa tersebut harus bersifat mudah menguap (volatile). Pemisahan yang terjadi, dapat disebabkan oleh perbedaan titik didih suatu senyawa dan interaksi senyawa tersebut dengan fase diam dan kolom. Suatu asam lemak rantai panjang mempunyai titik didih yang tinggi karena mempunyai gugus karboksilat yang menyebabkan terjadinya ikatan hydrogen dan peningkatan jumlah rantai hidrokarbonakan menyebabkan peningkatan titik didih. Keberhasilan kromatografi anatara lain dipengaruhi kondisi operasi GC yang ditentukan oleh suhu, tekanan, konsentrasi fase gerakdan dimensi kolom. Selain itu juga dipengaruhi oleh ketepatan pemilihan fase diam dan fase gerak. Berdasarkan gambar kromatogram, dapat dilihat bahwa kromatogram hasil analisis sampel minyak telon dengan GCMS memperlihatkan peak yang sudah runcing (ideal). Pada analisis sampel minyak telon ini, menggunakan fase gerak berupa gas dan fase diam berupa liquid yang diabsobsikan pada padatan (berupa silica). Fase gerak yang digunakan adalah gas helium (He), karena gas ini bersifat inert, murni, ringan, tidak mudah terbakar, dan mempunyai konduktifitas panas tinggi. Jenis kolom untuk GCMS yang dipakai adalah kolom RTX1MS Restech, 30 m X 0,25 mm ID,0,25 mm. di dalam kolom terjadi proses pemisahan senyawa-senyawa berdasarkan prinsip like dissolve like, yaitu senyawasenyawa yang bersifats ama dengan kolom akan tertahan lebih lama, sedangkan sebaliknya senyawa-senyawa yang berbeda sifatnya akan diteruskan menuju detector dan memiliki waktu retensi yang lebih lama dalam kolom dan memiliki waktu retensi yang lebih lama, sedangkan sebaliknya senyawa-senyawa yang berbeda sifatnya akan
diteruskan menuju detector dan memilikiwaktu retensi yang lebih singkat. Senyawa asam lemak dalam bentuk metil ester yang memiliki rantai lebih panjang cenderung lebih bersifat nonpolar karena memiliki rantai karbon yang lebih banyak. Oleh karena itu asam lemak yeng terdeteksi terlebih dahulumerupakan asam lemakdalam bentuk metil esternya dengan rantai karbon yang lebih pendek. Selain karena kepolarannya dan interaksinya dengan fase diam, pemisahan di dalam kolom juga terjadi karena perbedaan titik didih lebih rendah akan memiliki waktu retensi yang lebih singkat. Suhu detector deprogram pada suhu 300 C untuk mencegah kondensasi dari cuplikan setelah keluar dari kolom. Detektor yang diguanaan adalah Mass-Spektrometer (MS). Detector ini mengidentifikasikan ion molekul dan fragmentasinya. Ion molekul dapat terbentuk karena adanyaelektron yang ditembakkan sumber electron dan menabrak senyawa hasil separasi GC. Ion molekul dapat terfragmentasi dengan pola fragmentasi tertentu. Ion molekul dan fragmen ionnya akan bergerak melalui analyzer. Pemisahan berdasarkan massa ionnya terjadi di dalam analyzer. Ion yang memiliki massa lebih kecil akan bergerak lebih dahulu, sehingga ion ini akan terdeteksi terlebih dahulu oleh detector. Ion molekul memiliki massa yang paling besar akan terdeteksi paling akhir. Oleh karena itu, dalam spectrum massa ion molekul terletak pada bagian akhir spectrum. Ion molekul telah mengalami fragmentasi sehingga % abundance dari ion molekul dapat lebih kecil dari fragmen ionnya. Analisis dengan menggunakan GC dan detector MS umumnya akan menghasilkan ion-ion bermuatan positif. Dari hasil analisis minyak telon dengan GC-MS diperoleh kromatogram. Dari hasil kromatogram, terdapat 10 puncak. Dari 10 puncak diduga bahwa senyawa-senyawa yang terdapat pada sampel minyak telon yaitu ALPHA.PINENE, (-)-1-Phellandrene Benzene, methyl (1-methylethyl)-(CAS) Cyclohexene, 1methyl-4-(1-methylethen EUCALYPTOL (1,8-CINEOLE).gamma._Terpinene Benzene, 1-methoxy-4-(1-propenyl)-(CAS) Eicosane (CAS) n-Eicosane. Jadi pada minyak telon memiliki 10 puncak yang dapat terdeteksi senyawanya. I. KESIMPULAN Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa : 1. Prinsip kerja GCMS, GCMS terdiri dari dua blok bangunan utama yaitu kromatografi gas dan spektrofotometri massa. Pemisahan senyawa kimia yang diubah kedalam bentuk gas lalu dari gas diubah menjadi atom dan diubah lagi menjadi ion dan akan
terpisah berdasarkan perbedaan massanya dan dideteksi oleh spektroskopi massa. Hasil yang didapat berbentuk kromatogram. 2. Hasil dari analisa GC-MS terhadap minyak telon pada GC terbaca memiliki 10 puncak. Secara berurutan dari peak 1-10 mengandung senyawa ALPHA.-PINENE, (-)-1-Phellandrene Benzene, methyl (1-methylethyl)-(CAS) Cyclohexene, 1-methyl4-(1-methylethen EUCALYPTOL (1,8-CINEOLE).gamma._Terpinene Benzene, 1methoxy-4-(1-propenyl)-(CAS) Eicosane (CAS) n-Eicosane.
DAFTAR PUSTAKA
Cairns, D. 2008. Intisari Kimia Farmasi. Jakarta : EGC. Fessenden, R. J., Fessenden, J. S. 1999. Kimia Organik. Jakarta : Erlangga. Khopkar. 1985. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta : Universitas Indonesia. Skoog, D., A., Donald M. West, F. James Holler. 1996. Analytical Chemistry. America : Souders Collage Publishing. Sudjadi. 2007. Kimia Farmasi Analisis. Yogyakarta : Pustaka Pelajar. Pavia, D., L., Gary M. Lampman, Georga S. Kritz, Randall G. Engel.2006. Introduction to Organic Laboratory Techniques (4th Ed) Thomson Brooks/Cole.pp.797-817.
