LAPORAN PRAKTIKUM KROMATOGRAFI

17
Analisis Kuantitatif Kromatografi Gas (Kelompok V)

Kurva Kalibrasi Standar Etanol
Konsentrasi Etanol (%)
Area Etanol/Propanol
LAPORAN PRAKTIKUM KROMATOGRAFI

Modul Praktikum : Analisis Kuantitatif menggunakan Kromatografi Gas (GC)
Tanggal Praktikum : 5 Juni 2018
Tanggal Laporan : 3 Juli 2018
Dosen Pembimbing : Nancy Siti Djenar, DRA., MS

KELOMPOK 5
2-ANALIS KIMIA
Ahya Sularasa 161431001
Aprilia Yean Wisaka 161431005
Sarah Fauziah 161431026

LABORATORIUM KIMIA ANALITIK DASAR
JURUSAN TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2018
TUJUAN PRAKTIKUM
Mengoperasikan GC dengan tepat sesuai SOP.
Memilih program suhu yang tepat, isoterm atau terprogram.
Menentukan larutan standar yang tepat dan sesuai dengan cuplikan.
Memilih metode yang paling tepat untuk digunakan dalam analisis.
Melakukan pra-analisis cuplikan dengan benar, bilamana diperlukan.
Melakukan analisis kuantitatif suatu cuplikan dengan tepat.

DASAR TEORI
Dasar Teknik Pemisahan Kromatografi
Metode Kromatografi dipakai secara luas untuk pemisahan analitik dan preparatif. Hampir setiap campuran kimia, dari berat molekul rendah hingga tinggi, dapat dipisahkan menjadi komponen-komponennya dengan beberapa metode kromatografi. Beberapa sifat fisik umum dari molekul yang dipakai sebagai dasar teknik pemisahan kromatografi adalah : adsorpsi, kelarutan dan keatsirian.
Kromatografi adalah teknik pemisahan suatu campuran zat-zat kimia berdasarkan pada perbedaan migrasi dari masing-masing komponen campuran yang terpisah pada fasa diam di bawah pengaruh fasa gerak. Terjadinya pemisahan komponen-komponen dalam cuplikan disebabkan perbedaan afinitasnya terhadap kedua fasa pada sistem keseimbangan yang dinamis.
Analisis Kuantitatif Cuplikan
Di dalam analisis kuantitatif yang harus kita perhatikan adalah luas puncak kromatografi (luas kromatogram) dari setiap komponen yang akan kita analisis. Luas setiap puncak yang terbentuk berbanding lurus dengan konsentrasi atau besar setiap puncak tersebut. Sehingga dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi yang tepat dari setiap komponen cuplikan.
Bila luas kromatogram disebut A, besarnya setiap puncak adalah Q, maka berdasarkan pernyataan tersebut diatas,
Q=A
Di dalam analisis kuantitatif diperlukan larutan standar. Larutan standar yang akan digunakan harus memenuhi syarat sebagai berikut :
Dapat bercampur dengan cuplikan yang akan dianalisis
Tidak boleh bereaksi dengan komponen cuplikan
Hanya memberikan satu puncak dan tidak tumpang tindih (overlap) dengan puncak-puncak komponen cuplikan
Mempunyai waktu retensi (RT) yang tidak jauh berbeda dengan waktu retensi komponen cuplikan
Ketelitian analisis kuantitatif dengan kromatografi gas sangat bergantung pada kelinieran detektor. Setiap detektor memberi tanggapan yang berbeda terhadap setiap komponen cuplikan. Faktor tanggapan ini harus kita ketahui, disamping itu jika kondisi kerja alat berubah, tanggapan detektor pun akan berubah.
Pada detektor yang peka terhadap konsentrasi, seperti detektor daya hantar (TCD), harus dijaga agar kecepatan alir gas pembawa tetap.
Untuk memperoleh hasil analisis yang akurat, maka kemurnian gas pembawa, kecepatan alir gas pembawa, suhu detektor, arus kawat pijar, tahanan dan tekanan di dalam detektor harus selalu tetap. Jika salah satu kondisi ini berubah secara drastis, kinerja detektor pun akan berubah.
Beberapa metode penting yang dapat digunakan untuk analisis kuantitatif :
% Luas (% AREA, %AR)
Metode ini menyebutkan bahwa konsentrasi setiap komponen dalam cuplikan berbanding lurus dengan luas kromatogram dari komponen tersebut.
Qn=AnA total

Ket :
Atotal = jumlah luas semua kromatogram
An = luas kromatogram komponen n
Qn = konsentrasi komponen n
Kekurangan dari metode ini adalah tidak ada koreksi untuk kepekaan detektor terhadap setiap komponen cuplikan. Akibatnya , kesalahan analisis berkisar antara 10 – 15%.
Normalisasi (NORM)
Dalam metode ini koreksi terhadap kepekaan detektor sudah diperhitungkan. Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut :
Qn=fn Anftotal x A total
Metode Standar Dalam (ISTD, Internal Standard)
Dalam metode ini digunakan larutan standar yang sudah memenuhi persyaratan. Ke dalam cuplikan ditambahkan suatu larutan standar yang sudah diketahui konsentrasinya (Qst) dan membentuk campuran yang homogen.
Metode ini dapat juga dilakukan dengan menggunakan kurva standar. Karena konsentrasi larutan standar yang ditamahkan diketahui, dengan mudah kita dapat menghitung banyaknya senyawa yang dianalisis.

ALAT DAN BAHAN

Alat
Bahan
Seperangkat alat kromatografi gas
Integrator HP 3390 A
Alat suntikan 10μL
Bubble flow meter
Gelas kimia 50 mL
Labu takar 25 ml
Pipet ukur 1 ml, 5 ml
Pipet tetes
Bola hisap
Kertas hisap
Batang pengaduk
Tabung vial
Etanol p.a
Propanol p.a
Cuplikan parfum cair
Aquadest
Gas N2, H2 dan udara tekan grade HP/UHP

CARA KERJA
Menyalakan alat kromatografi gas dan integrator
Menyalakan alat kromatografi gas dan integrator

Mengatur kondisi operasi sesuai dengan data dari praktikum analisis kualitatif sebelumnya
Mengatur kondisi operasi sesuai dengan data dari praktikum analisis kualitatif sebelumnya

Membuat larutan standar antara etanol murni dengan propanol murni (konsentrasi 2%, 4%,6%,8%,10%)
Membuat larutan standar antara etanol murni dengan propanol murni (konsentrasi 2%, 4%,6%,8%,10%)

Membuat larutan sampel yang ditambahkan propanol dengan jumlah yang sama dengan pembuatan larutan standar (10%)
Membuat larutan sampel yang ditambahkan propanol dengan jumlah yang sama dengan pembuatan larutan standar (10%)

Menyuntikkan larutan standar dari konsentrasi yang paling rendah
Menyuntikkan larutan standar dari konsentrasi yang paling rendah

Menyuntikkan sampel (duplo)
Menyuntikkan sampel (duplo)

Membuat kurva kalibrasi dan menghitung konsentrasi etanol pada sampel
Membuat kurva kalibrasi dan menghitung konsentrasi etanol pada sampel

KESELAMATAN KERJA
Melaksanakan prosedur kerja dengan cermat
Memastikan tidak ada kebocoran pada saluran gas, bila perlu gunakan cairan sabun untuk memeriksa
Memastikan kabel-kabel listrik, konektor/sambungan terpasang dengan kokoh
Gas-gas yang digunakan adalah yang mudah terbakar, maka perlu dijauhkan dari api/pemantik
Syringe adalah jenis alat suntik presisi tinggi, pergunakan sesuai tujuannya dengan cermat dan hati-hati

DATA PENGAMATAN
Nama kolom = Kapiler WH 100/80 mesh
Jenis detektor = FID
Gas pembawa = N2
Kondisi Operasi
Program suhu = Suhu Terprogram
Init Temp. = 75°C
Final Temp. = 120°C
Rate = 5°C/menit
Detector Temp. = 150°C
Injector Temp. = 150°C
Flow rate N2 = 19,9 ml/menit
Penetapan konsentrasi cuplikan
Metode = % area dan ISTD kurva standar
Sampel = Parfum One Billion
Penentuan konsentrasi etanol dalam sampel secara %area

Etanol Standar
Propanol Standar
Sampel
Retention Time
0.996
1.218
0.916
Area
4.6087 x 107
0.0648 x 107
2.6587 x 107
Tabel 1

Etanol standar (99,5%)
Etanol standar (99,5%)

Propanol standar
Propanol standar

Sampel
Sampel

Penentuan konsentrasi etanol dalam sampel secara ISTD dengan kurva standar
Propanol
Etanol

Area
RT
Area
RT

2
5648100
1.158
636590
1.008
0,1127087
4
6173900
1.134
889410
0.982
0,1440597
6
4491300
1.176
1712000
1.015
0,3811814
8
7069400
1.164
3952000
0.994
0,5590291
10
5631300
1.166
4091200
0.998
0,7265108

Sampel
Etanol dalam sampel
Propanol dalam sampel

Area
RT
Area
RT
1
1872200
1.009
5349300
1.171
2
1951000
1.011
5409900
1.173

Keterangan : Larutan standar dan sampel diencerkan 10 kali

PENGOLAHAN DATA
Konsentrasi etanol dalam sampel secara %area
Dari data pengukuran etanol standar (tabel 1), dapat diperkirakan konsentrasi etanol yang terdapat dalam sampel yaitu :
% etanol dalam sampel = Area etanol dalam sampelArea etanol standar x % etanol standar
= 2658700046087000 x 99,5%
= 57,40%
Pembuatan larutan standar
Berdasarkan hasil metode %area, perlu dibuat deret standar yang mencakup konsentrasi etanol dalam sampel yaitu sekitar 60%. Untuk menghemat bahan, dilakukan pembuatan deret standar 10 kali lebih kecil (pengenceran 10x) yaitu 2%, 4%, 6%, 8%, dan 10%
Larutan standar etanol 2 %
Vetanol murni yang harus dipipet = % standar etanol x Vlabu%etanol murni
= 2% x 2599,5%
= 0,5 ml
= 4% x 2599,5%
= 1 ml
= 6% x 2599,5%
= 1,5 ml
= 8% x 2599,5%
= 2 ml
= 10% x 2599,5%
= 2,5 ml
Keterangan : Pada larutan standar tersebut, terdapat kandungan propanol sebesar 10%.
Konsentrasi etanol dalam sampel berdasarkan kurva standar
Data Area etanol Area propanol yang sudah dikalikan faktor pengenceran :

20
1,12708699
40
1,44059671
60
3,81181395
80
5,59029055
100
7,26510752

Sampel 1
Area etanol Area propanol = 18722005349300 = 0,3500
Area etanol Area propanol sebenarnya = Area etanol Area propanol x faktor pengenceran
= 0,3500 x 10
= 3,5 y
y=0,082x-1,080
3,5 = 0,082x – 1,080
-0,082x = - 4,58
x = 55,85%
Sampel 2
Area etanol Area propanol = 19510005409900 = 0,3606
Area etanol Area propanol sebenarnya = Area etanol Area propanol x faktor pengenceran
= 0,3606 x 10
= 3,606 y
y=0,082x-1,080
3,606 = 0,082x – 1,080
-0,082x = - 4,686
x = 57,15%
Rata-rata
Konsentrasi rata-rata = Konsentrasi sampel 1 + kosentrasi sampel 2 2
= 55,85 + 57,15 2
= 56,5%

Jadi, konsentrasi etanol dalam sampel yaitu 56,5 %

PEMBAHASAN
Kromatografi adalah suatu metode pemisahan yang didasarkan pada interaksi antara sampel dengan fasa diam dan fasa gerak. Pada gas kromatografi, yang berperan sebagai fasa diam adalah suatu senyawa polar dengan fasa gerak berupa gas inert (untuk analisis sampel polar). Komponen-komponen sampel akan dibawa fase gerak melalui kolom hingga menuju detektor dan hasilnya direkam oleh recorder. Detektor yang digunakan ialah detektor ionisasi nyala / FID (Flame Ionization Detector). Detektor ini bekerja berdasarkan pembakaran solut sehingga terjadi ionisasi.
Gas yang dipakai dalam praktikum ini adalah gas hidrogen sebagai fuel gas, gas oksigen dari udara tekan sebagai oxidant gas dan gas nitrogen sebagai carrier gas. Gas yang paling berbahaya adalah hidrogen, maka pada saat akan menghubungkan gas dengan alat GC, pembukaan tabung gas H2 dilakukan paling akhir. Dan sebaliknya ketika alat GC selesai digunakan, gas yang harus ditutup terlebih dahulu adalah gas yang paling berbahaya.
Gas Hidrogen dan udara tekan akan bereaksi sehingga menghasilkan energi, yang mana energi tersebut digunakan untuk ionisasi sampel. Hasil samping dari reaksi tersebut adalah H2O. Maka dari itu untuk mengetahui bahwa H2 dan O2 telah bereaksi, digunakanlah lempengan alumunium untuk mengecek ada tidaknya uap air yang keluar dari detektor.
Jika pada praktikum sebelumnya dilakukan analisis kualitatif, yaitu menentukan ada tidaknya etanol dalam sampel, maka kali ini dilakukan analisis kuantitatif, yaitu menentukan konsentrasi yang tepat dari etanol dalam sampel. Pada analisis kuantitatif ini, digunakan kondisi operasional yang sebelumnya telah dilakukan pada analisis kualitatif. Kondisi operasi ini digunakan karena kromatogram yang dihasilkan baik (tiap puncak terpisah dengan baik). Puncak kromatogram yang baik ini menjadi syarat utama pada analisis kuantitatif karena luas puncak kromatogram berbanding lurus dengan konsentrasi. Adapun program suhu yang digunakan (yang berdasar pada praktikum analisis kualitatif sebelumnya) yaitu metode suhu terprogram.
Init temp yang digunakan adalah 75°C, final temp 120°C, rate 5°C/menit dan flowrate 19,9 mL/menit. Agar diperoleh hasil yang baik, maka kondisi operasi dijaga agar tetap sama. Jika salah satu variabel berubah secara drastis, maka kinerja detektor pun akan berubah. Hal ini dapat menyebabkan pengukuran tidak lagi akurat. Selain pengaruh perubahan kondisi operasi, ketidakakuratan pengukuran juga dapat disebabkan karena kelalaian praktikan, seperti tidak segera menekan tombol start pada GC dan integrator pada saat setelah menyuntik, adanya gelembung pada suntikan, larutan yang disuntikkan sudah menguap terlebih dahulu sebelum masuk ke injektor, dll.
Metode penetapan kadar sampel pada praktikum ini yaitu metode % area dan ISTD (internal standar) dengan kurva standar. Metode % area ini digunakan untuk mengetahui perkiraan konsentrasi etanol dalam sampel karena pada metode ini kesalahan cukup besar (sekitar 10-15%) akibat tidak adanya faktor koreksi detektor. Namun data dari metode %area ini sangat berguna untuk membuat deret standar yang akan digunakan pada metode ISTD kurva standar agar konsentrasi standar yang dibuat tidak terlalu jauh dengan konsentrasi sampel. Adapun larutan yang digunakan yaitu etanol p.a dan standar internal yang dipakai yaitu propanol p.a. Larutan internal standar ini ditambahkan sebagai faktor koreksi. Larutan internal standar yang digunakan harus memenuhi beberapa syarat yaitu terpisah dengan baik dari senyawa yang dianalisis, tidak terdapat dalam sampel, waktu retensi yang hampir sama, mempunyai kemiripan sifat namun tidak secara kimiawi, stabil dan tidak bereaksi dengan sampel.
Untuk mengefisienkan bahan maka dilakukan pengenceran 10x sehingga dalam pembuatan deret larutan standar, konsentrasi etanolnya yaitu 2%, 4%, 6%, 8%, dan 10%. Ditambahkan pula larutan standar internal propanol p.a sebanyak 10% dari total volume labu takar. Larutan sampel dibuat dengan perlakuan yang sama seperti larutan standar yaitu ditambahkan propanol 10%.
Dari data-data pengukuran larutan standar yang diperoleh, dibuat kurva kalibrasi antara nisbah luas etanol dengan luas propanol terhadap konsentrasi etanol. Persamaan pada kurva tersebut yaitu y=0,082x-1,080 dengan nilai R2 = 0,966. Dilihat dari nilai regeresi liniernya, kurva kalibrasi ini tidak cukup linier (R2 tidak lebih dari 0,98), namun masih dapat diterima sehingga perhitungan konsentrasi sampel menggunakan persamaan ini masih terhitung akurat. Sampel yang dianalisis adalah parfum One billion. Dengan menginterpolasikan nilai area etanol per area propanol pada sampel, diperoleh konsentrasi etanol yang terkandung dalam sampel yaitu sebesar 55,85% untuk penyuntikan yang pertama dan 57,15 untuk penyuntikan sampel yang kedua. Sehingga jika dirata-ratakan dari pengukuran duplo tersebut, konsentrasi etanol dalam sampel yaitu 56,5%. Nilai konsentrasi yang diperoleh ini tidak berbeda terlalu jauh dengan konsentrasi yang diperoleh dengan metode % area yaitu sebesar 57,40%.

KESIMPULAN
Konsentrasi etanol dalam sampel dengan metode % area yaitu sebesar 57,40%
Konsentrasi etanol dalam sampel dengan metode ISTD dengan kurva standar yaitu sebesar 56,50%

DAFTAR PUSTAKA

Gandjar, Ibnu Gholib dan Rohman, Abdul. 2012. Kimia Farmasi Analisis. Yogyakarta : Pustaka Pelajar.
Khopkar, SM. 2008. Konsep Dasar Kimia Analitik. Penerjemah Saptorahardjo A. Jakarta : Universitas Indonesia Press.
Purwanti, Riska. 2014. Kuantitatif GC. https://id.scribd.com/document/226021765/. (Diunduh pada 20 Juni 2018)
Sastrohamidjojo, Hardjono. 1991. Kromatografi. Yogyakarta : Universitas Gadjah Mada
Siti Djenar, Nancy. 2017. Petunjuk Praktikum Kromatografi : Analisis Kuantitatif Menggunakan Kromatografi Gas (GLC). Bandung: Jurusan Teknik Kimia POLBAN.

LAPORAN PRAKTIKUM KROMATOGRAFI

Recommend Documents