BAB I PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang Kromatografi adalah suatu istilah umum yang digunakan untuk bermacam-
macam teknik pemisahan yang didasarkan atas partisi sampel diantara suatu fasa gerak yang bisa berupa gas ( kromatografi gas ) ataupun cair ( kromatografi cair ) dan fasa diam yang juga bisa berupa cairan ataupun suatu padatan. Hal ini dikarenakan adanya perbedaan polaritas dari fasa diam dan gerak. Penemu Kromatografi adalah Tswett yang pada tahun 1903, mencoba memisahkan pigmen-pigmen dari daun dengan menggunakan suatu kolom yang berisi kapur (CaSO4). Istilah kromatografi diciptakan oleh Tswett untuk melukiskan daerah-daerah yang berwarna yang bergerak kebawah kolom. Pada waktu yang hampir bersamaan, D.T. Day juga menggunakan kromatografi untuk memisahkan fraksi-fraksi petroleum, namun Tswett lah yang pertama diakui sebagai penemu dan yang menjelaskan tentang proses kromatografi. Perkembangan tentang kromatografi agak lambat untuk beberapa tahun sampai digunakan suatu teknik dalam bentuk kromatografi padatan cair (LSC). Kemudian pada akhir tahun 1930 an dan permulaan tahun 1940 an,kromatografi mulai berkembang. Dasar kromatografi lapisan tipis (TLC) diletakkan pada tahun 1938 oleh Izmailov dan Schreiber, dan kemudian diperhalus oleh Stahl pada tahun 1958. Hasil karya yang baik sekali dari Martindan Synge pada tahun 1941 (untuk ini mereka memenangkan Nobel) tidak hanya mengubah dengan cepat kromatografi cair tetapi seperangkat umum langkah untuk pengembangan kromatografi gas dan kromatografi kertas. Pada tahun 1952 Martin dan James mempublikasikan makalah pertama mengenai kromatografi gas. Diantara tahun 1952 dan akhir tahun 1960-an kromatografi gas dikembangkan menjadi suatu teknik analisis yang canggih. Kromatografi merupakan medan yang bergerak cepat karena sangat pentingnya dalam praktek dalam banyak bidang penelitian. Usaha-usaha berlanjut sepanjang banyak jalur, beberapa diantaranya adalah : detektor yang lebih baik, bahan kemasan kolom
Kromatografi Gas
Page 1
yang baru, hubungan dengan instrument lain(seperti spektrometer massa) yang dapat membantu untuk mengidentifikasi komponen-komponen yang dipisahkan. 1.2
Rumusan Masalah Makalah ini disusun dengan rumusan masalah sebagai berikut : 1. Apa yang dimaksud dengan kromatografi gas? 2. Apa saja komponen-komponen dasar kromatografi gas? 3. Bagaimana prinsip dasar dari kromatografi gas? 4. Bagaimana syarat pemisahan menggunakan kromatografi gas? 5. Apa kelebihan dan kelemahan kromatografi gas?
1.3
Tujuan makalah Makalah ini disusun dengan tujuan sebagai berikut : 1. Untuk mengetahui pengertian dari kromatografi gas, 2. Untuk mempelajari dan mengetahui cara pemisahan campuran berdasarkan metode kromatografi gas, 3. Untuk mengetahui syarat pemisahan menggunakan kromatografi gas, 4. Untuk mengetahui kelebihan dan kelemahan kromatografi gas.
Kromatografi Gas
Page 2
BAB II PEMBAHASAN 2.1
Pengertian Kromatografi Gas Secara etimologi, Kromatografi berasal dari bahasa yunani yang berarti ‘warna’
dan ‘tulis’. Kromatografi gas (GC) merupakan jenis kromatografi yang digunakan dalam kimia organik untuk pemisahan dan analisis, Oleh karena itu, senyawasenyawa kimia yang akan dipisahkan haruslah dalam bentuk gas pula. GC dapat digunakan untuk menguji kemurnian dari bahan tertentu, atau memisahkan berbagai komponen dari campuran. Kromatologi gas memisahkan suatu campuran berdasarkan kecepatan migrasinya di dalam fasa diam yang dibawa oleh fasa gerak. Sedangkan perbedaan migrasi ini disebabkan oleh adanya perbedaan interaksi diantara senyawasenyawa kimia tersebut (di dalam campuran) dengan fasa diam dan fasa geraknya. Interaksi ini adalah adsorbsi, partisi, penukar ion dan jel permiasi. Kromatografi gas termasuk dalam salah satu alat analisa (analisa kualitatif dan analisa kuantitatif), kromatografi gas dijajarkan sebagai cara analisa yang dapat digunakan untuk menganalisa senyawa-senyawa organik. Kita telah mengetahui bahwa ada dua jenis kromatografi gas, yatiu kromatografi gas padat (KGP), dan kromatografi gas cair (KGC). Dalam kedua hal ini sebagai fasa bergerak adalah gas (hingga keduanya disebut kromatografi gas), tetapi fasa diamnya berbeda. Meskipun kedua cara tersebut mempunyai banya persamaan. Perbedaan antara kedunya hanya tentang cara kerja. Pada kromatografi gas padat (KGP) terdapat adsorbsi dan pada kromatografi gas cair (KGC) terdapat partisi (larutan). Kromatografi ga padat (KGP) digunakan sebelum tahun 1800 untuk memurnikan gas. Metode ini awalnya kurang berkembang. Penemuan jenis-jenis padatan baru sebagi hasil riset memperluas penggunaan metode ini. Kelemahan metode ini mirip dengan kromatografi cair padat. Sedangkan kromatografi gas cair sering disebut oleh para pakar kimia organic sebagai kromatografi fasa uap. Pertama kali dikenalkan oleh James dan Martin pada tahun 1952. Metode ini paling banyak digunakan karena efisien, serba guna, cepat dan
Kromatografi Gas
Page 3
peka. Cuplikan dengan ukuran beberapa microgram sampel dengan ukuran 10 gram masih dapat dideteksi. Sayangnya komponen cuplikan harus mempunyai tekanan beberapa torr pada suhu kolom.
Gambar 1 dan 2. Alat kromatografi gas 2.2
Komponen dasar kromatografi gas Pada dasarnya komponen penting yang harus ada pada setiap alat
kromatografi gas adalah : 1. Tangki pembawa gas
4. kolom
2. Pengatur aliran dan pengatur
5. detector
tekanan
6. rekorder
3. tempat injeksi
Gambar 3. Skema Peralatan Kromatografi Gas
Kromatografi Gas
Page 4
1. Tangki pembawa gas Fungsi gas pembawa adalah mengangkut cuplikan dalam kolom ke detektor. Bermacam-macam gas telah digunakan dalam KGC, misalnya, hydrogen, helium, memungkinkan difusi yang lebih longitudinal dari solute, yang cenderung menurunkan efisiensi kolom, terutama pada laju arus yang lebih rendah. Maka nitrogen mungkin merupakan suatu pilihan yang lebih baik untuk gas-pembawa agar dapat dilakukan suatu pemisahan yang benar-benar sukar. Pemilihan gas pembawa hars disesuaikan dengan jenis detektor yang digunakan. Hubungan antara gas pembawa dengan detektor dinyatakan dalam table di bawah ini : Gas pembawa
DHP
DIN
DTE
DFN
Helium
X
X
-
-
Hydrogen
X
-
-
-
Nitrogen
X
X
x
X
Argon
-
-
x
-
Keterangan: DHP
= detektor hantaran panas (TCD)
DIN
= detektor ionisasi nyala (FID)
DTE DFN
= detektor tangkapan nyala (ECD) = detektor fotometri nyala (FPD)
2. Pengatur Aliran dan Pengatur Tekanan Ini disebut pengatur atau pengurang Drager. Drager bekerja baik pada 2,5 atm, dan mengalirkan massa aliran dengan tetap. Tekanan lebih pada tempat masuk dari kolom diperlukan untuk mengalirkan cuplikan masuk ke dalam kolom. Ini disebabkan, kenyataan lubang akhir dari kolom biasanya mempunyai tekanan atmosfir biasa. Juga oleh kenyataan bahwa suhu kolom adalah tetap, yang diatur oleh thermostat, maka aliran gas tetap yang masuk kolom akan tetap juga. Demikian juga komponen-komponen akan dielusikan pada waktu yang tetap yang disebut waktu penahanan (the retention time), tR. Karena kecepatan gas tetap,
Kromatografi Gas
Page 5
maka komponen juga mempunyai volume karakteristik terhadap gas pengangkut = volume penahanan (the retention volume), vr. Kecepatan gas akan mempengaruhi effisiensi kolom. Harga-harga yang umum untuk kecepatan gas untuk kolom yang memiliki diameter luar. 1/4" O.D : kecepatan gas 75 ml/min 1/8" O.D : kecepatan gas 25 ml/min. 3. Tempat Injeksi Sejumlah kecil sampel yang akan dianalisis diinjeksikan pada mesin menggunakan semprit kecil. Jarum semprit menembus lempengan karet tebal (Lempengan karet ini disebut septum) yang mana akan mengubah bentuknya kembali secara otomatis ketika semprit ditarik keluar dari lempengan karet tersebut. Injektor berada dalam oven yang mana temperaturnya dapat dikontrol. Oven tersebut cukup panas sehingga sampel dapat mendidih dan diangkut ke kolom oleh gas pembawa misalnya helium atau gas lainnya. 4. Kolom Jika suatu cuplikan dianalisis dengan GC maka pemisahan terjadi pada kolom. Kolom di dalam GC sering disebut dengan ”jantung GC”. Hal ini disebabkan karena keberhasilan suatu analisis ditentukan oleh tepat dan tidaknya kolom yang dipilih serta jenis cuplikan yang akan dianalisis. Kolom GC terdiri dari 3 bagian yaitu wadah luar yang terbuat dari logam (tembaga, baja tahan karat, nikel), gelas atau plastik misalnya teflon dan isi kolom yang terdiri dari padatan pendukung dan fasa cairan.
Kolom isian
Fasa stasioner dalam kromatografi gas cair (KGC) adalah cairan, tetapi cairan itu tidak boleh dibiarkan bergerak – gerak di dalam tabung. Cairan tersebut harus dimobilisasi, biasanya dalam bentuk satu lapisan tipis dengan luas permukaan besar. Ini paling lazim dilakukan dengan mengimpregnasi suatu bahan padat dengan fasa cair sebelum kolom diisi. Padatan tersebut harus bersifat inert secara kimiawi terhadap zat – zat yang nantinya akan dikromatografikan, stabil pada temperatur
Kromatografi Gas
Page 6
operasi, dan memilki luas permukaan yang besar persatuan berat. Penurunan tekanan yang dibutuhkan untuk laju alir gas yamg diinginkan harus tidak boleh berlebihan. Kekuatan mekanis lebih diinginkan agar partikel – partikelnya tidak pecah dan mengubah distribusi ukuran partikel dengan penanganan. Kebanyakan padatan yang digunakan sebagai penyangga pada KGC sangat berpori. Adsorben aktif seperti karbon aktif dan silika gel adalah penyangga padat yang buruk. Bahkan jika dilapisi dengan lapisan cairan tipis maka padatan ini akan menyerap komponen – komponen sampel yang menyebabkan pengekoran (tailing). Bahan penyangga padat yang paling umum adalah tanah diatom. Untuk dapat digunakan sebagai penyangga padatan maka tanah diatom dijadikan seperti bata dan dipanaskan di dalam tanur kemudian digerus halus sampai dan disaring dengan ukuran mesh tertentu. Pemilihan fasa cair Fasa cair harus dipilih dengan mempertimbangkan masalah pemisahan tertentu. Cairan tersebut harus memiliki tekanan uap yang sangat rendah pad temperatur kolom; sebuah petunjuk praktis mengusulkan suatu titik didih sekurang – kurangnya 2000C di atas temperatur di mana cairan akan diberikan. Dua alasan penting untuk menginginkan volatilitas yang rendah adalah pertama, hilangnya cairan akan menghancurkan kolom itu, dan kedua, detektor akan memberi respon pada uap fasa stasioner dengan hasil penyimpangan pada garis dasar perekam dan menurunkan kepekaan terhadap komponen – komponen sampel yang dianalisis. Jelas, fasa cair harus stabil secara termal pada temperatur kolom, dan kecuali dalam kasus – kasus khusus, cairan itu tidak bereaksi secara kimia dengan komponen – komponen sampel. Cairan tersebut harus memiliki daya pelarut yang cukup untuk sampel. Mengingat aturan lama bahwa ”sejenis melarutkan sejenis” , bisa dinyatakan bahwa secara umum seharusnya ada sedikit kesamaan kimiawi antara zat cair dan zat terlarut yang dipisahkan. Jumlah cairan yang diberikan pada penyangga padatan adalah penting. Jika terlalu banyak cairan, zat terlarut akan menghabiskan terlalu banyak waktu berdifusi ke fasa cair, dan efisiensi pemisahan menjadi berkurang. Terlalu sedikit cairan menyebabkan zat terlarut berinteraksi dengan padatan itu sendiri., adsorpsi dapat
Kromatografi Gas
Page 7
menyebabkan pengekoran dan tumpang tindihnya pita – pita elusi. Pemuatan cairan berbeda – beda dengan sifat penyangga padatan, ukuran sampel yang diantisispasi dan faktor – faktor lain, tetapi umumnya dalam rentang 2 atau 3 sampai sekitar 20% berat cairan. Biasanya padatan diolah dengan suatu larutan dari cairan yang diinginkan dalam suatu pelaut yang volatil, dimana pelarut dipindahkan dengan pemanasan dan selanjutnya dibuang dengan gas pembawa. 5. Detektor Berbeda dengan alat analisis lainnya, detektor pada kromatografi gas pada umumnya lebih beraneka ragam. Hal ini disebabkan detektor pada GC mendeteksi aliran bahan kimia dan bukan berkas sinar seperti pada spektrofotometer. Beberapa pertimbangan dalam merancang suatu detektor dapat dikemukan sebagai berikut : a) Detektor GC harus dapat mendeteksi dalam waktu beberapa detik. b) Cuplikan yang masuk ke dalam detektor harus volatil dan bebas dari pengaruh matrik. Hal semacam juga terjadi pada spektrometri serapan atom atau emisi. c) Detektor GC mempunyai kepekaan yang kebih dibandingkan dengan alat analisis pada umumnya. d) Detektor GC mempunyai kisaran dinamik yang sangat besar, umunya lebih besar daripada 107. e) Detektor GC dapat pula digunakan sebagai alat identifikasi walaupun kegunaan secara umum adalah untuk keperluan kuantitatif
Beberapa parameter yang sering dijumpai pada detektor adalah ratio signal terhadap noise (S/N), batas deteksi minimum (BDM), faktor respon atau ratio signal terhadap jumlah cuplikan, kisran dinamik linear, dan kespesifikan. Rasio S/N dalam banyak hal dikaitkan dengan BDM. Batas deteksi minimum suatu detektor tehadap suatu cuplikan ditentukan oleh rasio S/N. Salah satu kesepakatan yang dicapai adalah BDM = 2 S/N. Yang dimaksud signal adalah respon detektor terhadap senyawa kimia yang masuk ke dalamnya sedangakan noise berasal dari alat ( getaran rekorder setelah diperbesar maksimum). Harga BDM untuk beberapa detektor dapat dilihat pada tabel berikut:
Kromatografi Gas
Page 8
Harga BDM untuk beberapa detektor Detektor
BDM
Senyawa yang dianalisis
Hantaran panas
5 x 10-10
Propana
Ionisasi nyala
5 x 10-12
Propana
Tangkapan
5 x 10-16
Lindan
5 x 10-10
Tiofen
2 x 10-12
Tributilfosfat
Ionisasi nyala
5 x 10-14
Azobenzena
Alkali (DINA)
5 x 10-15
Tributilfosfat
elektron Fotometri nyala
Jenis – jenis dari detektor : Detektor konduktivitas termal Alat ini mengandung baik suatu filamen logam yang dipanaskan maupun suatu
termistor.
Termistor
adalah
bantalan
kecil
yang
dispakan
dengan
menggabungkan campuran logam oksida umumnya dari mangan, kobal, nikel, dan runut logam lainnya. Elemen, filamen atau termistor dari detektor dipanaskan pada kondisi tunak, memiliki temperatur tertentu yang ditentukan oleh panas diberikan padanya dan laju hilangnya panas ke dinding ruang yang mengelilinginya. Detektor itu umunya memiliki dua sisi, masing- masing elemennya sendiri. Gas pembawa murni menelusuri satu sisi detektor yang terletak di depan di depan lubang injeksi sampel, sementara efluen kolom mengalir melalui sisi lainnya. Helium merupakan gas pembawa yang cocok untuk detektor konduktivitas termal karena konduktivitas termalnya jauh lebih besar daripada kebanyakan senyawa organik dan tidak memiliki suatu bahaya ledakan. Kepekaan detektor konduktivitas termal dapat ditingkatkan dengan menjalankan elemen – elemen pada temperatur yang lebih tinggi dengan memberikan suatu arus jembatan yang besar, Tetapi
Kromatografi Gas
Page 9
melibatkan harapan hidup elemen tersebut kecil. Detektor ini secara umum tidak bersifat menghancurkan. Detektor pengionan nyala Prinsip dasar detektor pengionan nyala adalah energi kalor dalam nyala hidrogen cukup untuk menyebabkan banyak molekul untuk mengionisasi. Gas efluen dari kolom dicampur dengan hidrogen dan dibakar pada ujung jet logam dalam udara brlebih. Suatu potensial diberikan antara jet dan elektroda kedua yang bertempat di atas atau sekitar nyala itu. Ketika ion – ion itu dibentuk dalam nyala, ruang gas antara kedua elektroda menjadi lebih konduktif dan arus meningkat mengalir dalam sirkuit. Arus ini melewati resistor, tegangan terbentuk yang dikuatan untuk menghasilkan suatu isyrat yang diterima perekam. Dengan detektor pengionan nyala, konsentrasi ion – ion dalam ruang antara elektroda dan besarnya arus tersebut sangat bergantung pada laju dimana molekul – molekul zat terlarut dikirim ke nyala. Berat zat terlarut yang mencapai nyala dalam satuan waktu akan mnghasilakan respon detektor yang sama berapapun tingkat pengenceran oleh gas pembawa. Ini dasar untuk pernyataan bahwa detektor ini memberi respon bukan pada konsentrasi zat terlarut tetapi pada laju alir massa zat terlarut tersebut. Juga harus diperhatikan bahwa Detektor pengionan nyala dapat menghancurkan komponen – komponen sampel. Kekurangan utama dari detektor ini adalah pengrusakan setiap hasil yang keluar dari kolom sebagaimana yang terdeteksi. Jika anda akan mengirimkan hasil ke spektrometer massa, misalnya untuk analisa lanjut, anda tidak dapat menggunakan detektor tipe ini. 6. Rekorder Rekorder berfungsi sebagai pengubah sinyal dari detektor yang diperkuat melalui elektrometer menjadi bentuk kromatogram. Dari kromatogram yang diperoleh dapat dilakukan analisis kualitatif dan kuantitatif. Analisis kualitatif dengan cara membandingkan waktu retensi sampel dengan standar. Analisis kuantitatif dengan menghitung luas area maupun tinggi dari kromatogram (Hendayana, 2001). Sinyal analitik yang dihasilkan detektor dikuatkan oleh rangkaian elektronik
Kromatografi Gas
Page 10
agar bisa diolah oleh rekorder atau sistem data. Sebuah rekorder bekerja dengan menggerakkan kertas dengan kecepatan tertentu. di atas kertas tersebut dipasangkan pena yang digerakkan oleh sinyal keluaran detektor sehingga posisinya akan berubah-ubah sesuai dengan dinamika keluaran
penguat sinyal detektor. Hasil
rekorder adalah sebuah kromatogram berbentuk pik-pik dengan pola yang sesuai dengan kondisi sampel dan jenis detektor yang digunakan. Rekorder biasanya
dihubungkan
dengan
sebuah
elektrometer
yang
dihubungkan dengan sirkuit pengintregrasi yang bekerja dengan menghitung jumlah muatan atau jumlah energi listrik yang dihasilkan oleh detektor. Elektrometer akan melengkapi pik-pik kromatogram dengan data luas pik atau tinggi pik lengkap dengan biasnya. Hasil pembacaan dalam detector akan direkam dalam rekorder dan ditampilkan pada layar komputer berupa diagram/grafik dengan puncak / pick yang berbeda-beda sesuai dengan senyawa atau gugus senyawanya. 2.3
Prinsip dasar kromatografi gas Kromatografi merupakan medan yang bergerak cepat karena sangat
pentingnya dalam praktek dalam banyak bidang penelitian. Usaha-uasaha berlanjut sepanjang banyak jalur, beberapa diantaranya adalah : detektor yang lebih baik, bahan kemasan kolom yang baru, hubungan dengan instrument lain (seperti spectrometer massa) yang dapat membantu untuk mengidentifikasi komponen-komponen yang dipisahkan. Cara kerja dari kromatografi gas adalah gas pembawa lewat melalui satu sisi detektor kemudian memasuki kolom. Di dekat kolom ada suatu alat di mana sampel – sampel bisa dimasukkan ke dalam gas pembawa ( tempat injeksi). Sampel – sampel tersebut dapat berupa gas atau cairan yang volatil (mudah menguap). Lubang injeksi dipanaskan agar sampel teruapkan dengan cepat. Aliran gas selanjutnya menemui kolom, kolom merupakan jantung intrumen tempat di mana kromatografi berlangsung. Kolom berisi suatu padatan halus dengan luas permukaan yang besar dan relatif inert. Namun padatan tersebut hanya sebuah
Kromatografi Gas
Page 11
penyangga mekanika untuk cairan. Sebelum diisi ke dalam kolom, padatan tersebut diimpregnasi dengan cairan yang diinginkan yang berperan sebagai fasa diam atau stasioner sesungguhnya, cairan ini harus stabil dan nonvolatil pada temperatur kolom dan harus sesuai dengan pemisahan tertentu. Setelah muncul dari kolom itu, aliran gas lewat melalui sisi lain detektor. Maka elusi zat terlarut dari kolom mengatur ketidakseimbangan antara dua sisi detektor yang direkam secara elektrik. Sebagai gambaran bagaimana yang terjadi di dalam kolom, anggap bahwa dalam kolom tersebut memilki serangkaian kamar – kamar kecil, masing – masing mengandung suatu bagian cairan yang nonvolatil sebagai fasa stasioner. Suatu fasa bergerak atau gas pembawa bersama – sama dengan cairan yang sudah berupa gas masuk ke dalam kamar pertama, di mana suatu sampel (gas yang dikromatografikan) dari fasa bergerak. Jika cairan tersebut (fasa stasioner) cocok dengan tujuan, sebagian sampel akan yang berupa gas tersebut akan masuk dan dan larut di dalamnya dan sebagian lagi akan tetap ikut bersama dengan gas pembawa tersebut. Sekarang hukum Henry, dalam bentuk biasanya, menyatakan bahwa tekanan parsial yang dihasilkan oleh zat terlarut dalam suatu larutan encer sebanding dengan fraksi molnya. Maka untuk distribusi benzena antara fasa cair dan uap dalam kamar itu dapat dituliskan sebagai berikut :
Pbenzena = k Xbenzena Di mana Pbenzena adalah tekanan parsial dalam fasa uap, Xbenzena adalah fraksi mol benzena dalam cairan dan k sebuah tetapan. Dalam kromatografi gas, tekanan parsial dan fraksi mol seringkali digantikan dengan konsentrasi yang mnghasilkan suatu koefisisen distribusi yang tak bersatuan, K = konsentrasi benzena dalam fasa cair/konsentrasi benzena dalam fasa gas Pindahkan gas nitrogen yang membawa sebagian sampel yang tidak terhenti pada kamar pertama ke kamar kedua, di mana gastersebut bertemu dnegan cairan. Dalam hal ini sebagian sampel di dalamnya akan melarut dan yang lainnya tetap ikut dengan gas pembawa atau fasa geraknya. Dalam kromatografi, aliran fasa gerak berlanjut sampai zat terlarut telah bermigrasi sepanjang kolom itu. Namun, setelah menelusuri panjang kolom suatu campuran akan mengalami fraksinasi, dan kemudian Kromatografi Gas
Page 12
muncul satu demi satu untuk memasuki detektor. Kamar atau ruang khayalan dalam peralatan GC disebut pelat – pelat teoritis. Petunjuk cara kerja kromatografi gas Walaupun beberapa sistem GC sangat rumit, pada dasarnya cara kerjanya sama. Jika GC telah dinyalakan maka dapat dilakukan beberapa langkah berikut ini : a)
Istrumen diperiksa, terutama jika tidak dipakai terus-menerus. Ini dilakukan untuk mengecek apakah telah dipasang kolom yang tepat, apakah septum injector tidak rusak (apakah ada lubang besar atau bocor karena sering dipakai), apakah sambungan saluran gas kedap, apakah tutup tanur tertutup rapat, apakah semua bagian listrik bekerja dengan baik, dan apakah detektor yang terpasang sesuai.
b) Aliran gas kekolom dimulai atau disesuaikan. Ini dilakukan dengan membuka katup utama pada tangki gas dan kemudian memutar katup (diafragma) sekunder kesekitar 15psi dan membuka katup jarum sedikit. Ini memungkinkan aliran gas yang lambat (2-5 ml)/menit untuk kolom kemas dan sekitar 0,5ml/menit untuk kolom kapiler melewati system dan melindungi kolom dan detektor terhadap perusakan secara oksidasi. Dalam banyak instrument modern, aliran gas dapat diatur dengan rotameter atau aliran otomatis atau pengendali tekanan, atau dapat dimasukkan melalui modul pengendali berlandas mikroprosesor. Apapun jenisnya, sambungan system (terutama sambungan kolom) harus dicek dengan larutan sabun untuk mengetahui apakah ada yang bocor, atau dengan larutan khusus untuk mendeteksi kebocoran (SNOOP),atau dapat juga dengan larutan pendeteksi kebocoran niaga. c)
Kolom dipanaskan sampai suhu awal yang dikehendaki. Ini dilakukan, pada instrument buatan lama, dengan memutar transformator tegangan peubah yang mengendalikan gelungan pemanas dalam tanur kesekitar 90 V. Selain prosedur kerja di atas, pengoperasian kromatografi gas dapat dilakukan
dengan tiga cara khususnya untuk penentuan kadar zat, sebagai berikut: Cara baku internal. Pada satu seri zat baku internal dengan jumlah tertentu, masing-masing tambahkan sejumlah zat dengan jumlah yang berbeda-beda. Dari masing-masing
Kromatografi Gas
Page 13
larutan baku tersebut, suntikan dengan jumlah yang sama pada tempat penyuntikan zat. Garis kalibrasi diperoleh dengan menggambarkan hubungan antara perbandingan luas daerah puncak kurva atau tinggi puncak kurva zat dengan zat baku internalnya, pada sumbu vertical, dan perbandingan jumlah zat baku dengan jumlah zat baku internal, atau jumlah zat baku, pada sumbu horizontal. Buat larutan zat seperti yang tertera pada masing-masing monografi, tambahkan zat baku internal dengan jumlah sama seperti pada larutan zat baku di atas. Dari kromatogram yang diperoleh dengan kondisi yang sama seperti cara memperoleh garis kalibrasi, hiitung perbandingan luas daerah puncak kurva atau tinggi puncak kurva zat dengan luas daerah puncak kurva zat baku internal. Jumlah zat dapat ditetapkan dari garis kalibrasi. Untuk baku internal, gunakan senyawa yang mantap yang puncak kurvanya terletak dekat puncak kurva zat tetapi cukup terpisah dari puncak kurva zat, serta puncak kurva komponen-komponen lain. Cara garis kalibrasi mutlak Buat satu seri larutan baku. Suntikan dengan volume sama tiap larutan ke dalam tempat penyuntikan zat. Gambar garis kalibrasi dari kromatogram, dengan berat zat pada sumbu horizontal, dan tinggi puncak kurva atau luas daerah puncak kurva pada sumbu vertical. Buat larutan zat seperti yang tertera pada masing-masing monografi. Dari kromatogram yang diperoleh dengan kondisi yang sama seperti cara memperoleh garis kalibrasi, ukur luas daerah puncak kurva atau tinggi puncak kurva. Hitung jumlah zat menggunakan garis kalibrasi. Dalam cara kerja ini, semua harus dikerjakan dengan kondisi yang betul-betul tetap. Cara luas daerah normalisasi Jumlah luas daerah puncak kurva komponen-komponen yang bersangkutan dalam kromatogram dinyatakan sebagai angka 100. Perbandingan kadar komponenkomponen dihitung dari harga prosen luas daerah tiap puncak kurva masing-masing. Dalam tiga cara yang dinyatakan di atas, tinggi puncak kurva atau luas daerah puncak kurva ditetapkan sebagai berikut : 1. Tinggi Puncak Kurva
Kromatografi Gas
Page 14
Ukur tinggi dari titik puncak kurva sepanjang garis tegak lurus hingga berpotongan dengan garis yang menghubungkan kedua kaki dari puncak kurva. 2. Luas daerah puncak kurva Lebar puncak kurva pada pertengahan tinggi puncak kurva x tinggi puncak kurva Gunakan planimeter untuk mengukur daerah puncak kurva. 2.4
Syarat pemisahan kromatografi gas Syarat senyawa yang dapat dianalisis dengan GC, yaitu pada suhu operasional o
KG (< 450 C): 1. molekul / senyawa dapat berubah fase gas atau uap 2. Tidak terdekomposisi pada suhu tersebut Syarat gas sebagai fase gerak : 1. Lembam 2. Koefisien difusi gas rendah 3. Kemurnian tinggi 4. Mudah didapat dan murah 5. Cocok dengan detektor yang dipakai Contoh gas pembawa : N2, He, H2, Ar, dll 2.5
Kelebihan dan kelemahan Kromatografi gas Kelebihan 1. Waktu analisis yang singkat dan ketajaman pemisahan yang tinggi 2. Dapat menggunakan kolom lebih panjang untuk menghasilkan efisiensi pemisahan yang tinggi 3. Gas mempunyai vikositas yang rendah 4. Kesetimbangan partisi antara gas dan cairan berlangsung cepat sehingga analisis relatif cepat dan sensitifitasnya tinggi
Kromatografi Gas
Page 15
5. Pemakaian fase cair memungkinkan kita memilih dari sejumlah fase diam yang sangat beragam yang akan memisahkan hampir segala macam campuran. Kekurangan 1. Teknik Kromatografi gas terbatas untuk zat yang mudah menguap 2.
Kromatografi 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. Fase gas dibandingkan sebagian besar fase cair tidak bersifat reaktif terhadap fase diam dan zat terlarut.
Kromatografi Gas
Page 16
BAB III PENUTUP 3.1
Kesimpulan Kesimpulan dari penulisan makalah ini adalah sebagai berikut: 1. Kromatografi Gas adalah proses pemisahan campuran menjadi komponenkomponennya dengan menggunakan gas sebagai fase bergerak yang melewati suatu lapisan serapan (sorben) yang diam. 2. Pada dasarnya komponen penting yang harus ada pada setiap alat kromatografi gas adalah : Tangki pembawa gas tempat injeksi Pengatur aliran dan kolom pengatur tekanan detector 3. Prinsip kromatografi gas sama dengan kromatografi kolom (serta yang lainnya bentuk kromatografi, seperti HPLC, TLC), tapi memiliki beberapa perbedaan penting, yaitu:
Proses memisahkan compounds dalam campuran dilakukan antara stationary fase cair dan gas fase bergerak, sedangkan pada kromatografi kolom yang seimbang adalah tahap yang solid dan bergerak adalah fase cair.
Melalui kolom yang lolos tahap gas terletak di sebuah oven dimana temperatur gas yang dapat dikontrol, sedangkan kromatografi kolom (biasanya) tidak memiliki kontrol seperti suhu.
konsentrasi yang majemuk dalam fase gas adalah hanya salah satu fungsi dari tekanan uap dari gas.
3.2
Saran Demikian penulisan makalah ini, penulis sarankan agar percobaan tentang
kromatografi gas dapat dilakukan pada praktikum kimia analitik untuk memperdalam pengetahuan mengenai proses dan cara kerja kromaografi gas.
Kromatografi Gas
Page 17
DAFTAR PUSTAKA Day, Jr dan Underwood, A.L. 1991. Analisis Kimia Kuantitatif Edisi 5. Jakarta: Penerbit Erlangga Fadholi, Arif. 2009. Kromatografi Gas (online). http://ariffadholi.blogspot.com/2009/10/oleh-najiullah-2007-kromatografigas-i.html. Diakses pada tanggal 10 Mei 2014. Husni, Hafidz. 2009. Kromatografi Gas (online). http://hafidzmetalurgi.blogspot.com/2009/12/kromatografi-gas.html. Diakses pada tanggal 10 Mei 2014. Madbardo. 2008. Kromatografi Gas. (online). http://madbardo.blogspot.com/2010/02/kromatografi-gas.html. Diakses pada tanggal 10 Mei 2014.
Kromatografi Gas
Page 18
