RESUME KROMATOGRAFI GAS-CAIRAN

Disusun Oleh :Kelompok 2

Resti Dwi Yuniarti(115090200111003)

Nurainunnisa M.(115090202111003)Milatul Ilah

(125090200111004)

Fajriyah Kurnia L.(125090200111005)

Vivin Pebrianti W.S. (125090200111009)

Helmi Auliyah I.(125090200111011)

Ni Luh Kemmy C.(125090200111012)

Denis Filandi

(125090200111016)

Winny Nur Hidayati(125090201111015)

Fitriana Dewi K.(125090207111011)JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

20151. PendahuluanKromatografi adalah suatu metode pemisahan yang digunakan untuk mengidentifikasi zat zat kimia dalam jumlah sedikit. Misalnya zat zat perwarna makanan , hebrisida, dan peptisida yang terdapat dalam buah dan sayuran. Pada pemisahan menggunakan kromatografi sampel campuran akan dilewatkan pada permukaan zat inert (zat yang tidak reaktif / mudah bereaksi secara kimia) seperti alumina, silika atau kertas khusus. Zat inert tersebut merrupakan fasa diam dan fasa geraknya dapat berupa gas atau cairan. Disebut fasa gerak karena gas atau cairan tersebut akan bergerak bersama sama sampel campuran melewati permukaan zat inert (fasa diam). Pemisahan tersebut dapat terjadi karena terdapat perbedaan daya adbsorbsi zat atau penyusun campuran dengan permukaan zat inert, atau perbedaan kelarutan zat zat penyusun campuran dalam fasa gerak atau efek dari keduanya. Kromatografi sendiri dapat dibagi menjadi kromatografi kertas, kromatografi kolom, kromatografi lapis tipis, dan kromatografi gas.Salah satu jenis kromatografi yang akan dibahas dalam makalah ini adalah kromatografi gas cair. Pada kromatografi gas ,sampel akan diinjeksikan pada suatu alat. Sampel akan menguap dan dibawa oleh gas pembawa ( fasa gerak ) melewati kolom kromatografi. Zat zat penyusun campuran akan melewati kolom dengan kecepatan yang berbeda beda sehingga akan mencapai detector dengan waktu yang berbeda pula.2. Rumusan Masalah

2.1 Bagaimana prinsip dari kromatografi gas cair?

2.2 Apa saja bagian bagian dari alat kromatografi gas cair?2.3 Apa kelebihan dan kekurangan alat kromatigrafi gas cair?

2.4 Apa faktor yang mempengaruhi alat kromatografi gas cair?

2.5 Bagaimana contoh kasus penggunaan alat kromatografi gas cair?

3.Pembahasan3.1Prinsip dari kromatografi gas cair

Kromatografi gas cair merupakan salah satu teknik pemisahan yang paling penting untuk penelitian kimia modern. Fasa diam adalah cairan yang diadsorbsi pada zat padat berpori, dan fasa gerak adalah gas. Sampel diuapkan dan dilewatkan melalui kolom , terbawa dalam aliran gas lembam seperti helium atau nitrogen. Waktu tinggal dalam kolom akan bergantung pada koefisien partisi spesies terlarut, yang memungkingkan pemisahan yang efisien dari campuran. Zat terlarut yang meninggalkan kolom pada waktu tertentu dapat dideteksi oleh bermacam teknik yang menghasilkan kromatogram gas dengan puncak yang sesuai dengan spesies terlarut dalam campuran. Kromatografi gas cair banyak digunakan untuk memisahkan produk hasil reaksi organik. Kromatografi ini juga dapat dgunakan untuk menentukan kemurnian suatu senyawa karena pengotor yang sangat kecil pun dapat dengan jelas sebagai puncak terpisah dengan kromatogram.

3.2Bagian bagian dari kromatografi gas cairA. Gas PembawaFasa bergerak dalam kromatografi gas cair (GLC) adalah gas yang biasanya berupa helium, hidrogen, atau nitrogen. Gas pembawa yang digunakan tergantung pada karakteristik detektor. Biasanya digunakan sebuah silinder gas bertekanan dan dipasang drager dialat untuk menguranggi tekanan pada alat. Instrumen kromatografi gas cair menggunakan detektor konduktivitas termal (TCD), gas pembawa akan lewat melalui suatu sisi detektor kemudian memasuki kolom.

Adapun persyaratan-persyaratan yang harus dipenuhi oleh gas pembawa adalah :

1. Inert, agar tidak terjadi interaksi dengan pelarut.

2. Murni, mudah didapat dan murah harganya.

3. Dapat mengurangi difusi dari gas

4. Cocok untuk detektor yang digunakan.

Gas-gas yang sering dipakai adalah : helium, argon, nitrogen, karbon dioksida dan hidrogen.Gas helium dan argon sangat baik, tidak mudah terbakar, tetapi sangat mahal. H2 mudah terbakar, sehingga harus berhati-hati dalam pemakaiannya. Kadang-kadang digunakan juga CO2.Laju alir gas pembawa mempengaruhi resolusi. Laju alir yang minimum diperlukan untuk resolusi maksimum. Laju alir harus dikontrol dengan tepat. Flow controller atau needle valve harus ada pada sistem GC dan sering disatukan dalam bagian depan instrumen. Laju alir harus dapat diatur secara hati-hati sehingga dapat diketahui berapa laju alir optimumnya dan harus dapat disamakan dalam percobaan berikutnya.Bila tidak ada flow meter maka dapat digunakan flow meter gelembung sabun , flow meter gelembung sabun tersusun dari pipet ukur (measuring pipet), tabung gelas (glass tubing), dan pipet bulb ( Frayekti, 2013). B. Tempat Injeksi

Dalam pemisahan dengan GLC cuplikan harus dalam bentuk fase uap. Gas dan uap dapat dimasukkan secara langsung. Tetapi kebanyakan senyawa organik berbentuk cairan dan padatan. Sehingga senyawa yang berbentuk cairan dan padatan harus diuapkan. Hal ini menyebabkan sampel harus di laukukan pemanasan sebelum masuk dalam kolom dan panas tersebut terdapat pada tempat injeksi ( Frayekti, 2013).Tempat injeksi dari alat GLC selalu dipanaskan. Dalam kebanyakan alat, suhu dari tempat injeksi dapat diatur. Pertama untuk pengaturan suhu ini dilakukan untuk mengatur suhu tempat injeksi sekitar 50C lebih tinggi dari titik didih campuran dari cuplikan yang mempunyai titik didih yang paling tinggi. Bila kita tidak mengetahui titik didih komponen dari cuplikan maka kita harus mencoba-coba. Namun suhu tempat injeksi tidak boleh terlalu tinggi, sebab kemungkinan akan terjadi perubahan karena panas atau penguraian dari senyawa yang akan dianalisa ( Frayekti, 2013).Cuplikan dimasukkan ke dalam kolom dengan cara diinjeksikan melalui tempat injeksi.Hal ini dapat dilakukan dengan menggunakan jarum injeksi yang sering disebut "a gas tight syringe". Namun tidak boleh menginjeksikan cuplikan terlalu banyak, karena GC sangat sensitif. Biasanya jumlah cuplikan yang diinjeksikan pada waktu kita mengadakan analisa 0,5 -50 ml gas dan 0,2 - 20 ml untuk cairan. Ketepatan volum injeksi menjadi sangat penting untuk analisa kuantitatif di mana jumlah analit yang diukur oleh detektor tergantung pada konsentrasi analit dalam cuplikan ( Frayekti, 2013).Untuk mengisi alat injeksi dapat dipakai teknik sebagai berikut ( Frayekti, 2013):- Alat injeksi dibersihkan.

- Alat injeksi dikuras dengan menghisap cuplikan beberapa kali (dan mengeluarkan isinya di luar tempat cuplikan).

- Jumlah cuplikan yang diperlukan dihisap. Cara untuk mengeluarkan gelembung-gelembung udara yang masih tertinggal pada tabung injeksi adalah dengan jalan menekan torak injeksi secepatnya beberapa kali dan ujung jarum harus selalu berada di dalam cairan.

- Udara 1/10 dari volum maksimum dihisap lagi.

- Jarum bagian luar dibersihkan dengan kain yang tidak mudah lepas serat- seratnya.

- Cuplikan diinjeksikan dengan menusukkan jarum menembus septum, dan menekan penghisap sampai ujungnya dengan gerakan yang cepat dan tidak terputus-putus, kemudian tarik jarum keluar dari septum.

- Torak injeksi ditarik kembali sedikit dan lihat berapa banyak cairan yang masih tertinggal.

- Diameter kolom yang digunakan tetap diperhatikan dalam melakukan pemisahan agar sesuai dengan batasan volum penyuntikan.C. KolomKolom merupakan jantung dari kromatografi gas. Bentuk dari kolom dapat lurus, bengkok, misal berbentuk V atau W, dan kumparan/spiral. Kolom ini dapat terbuat dari :

a. Tembaga (murah dan mudah diperoleh)

b. Plastik (teflon), dipakai pada suhu yang tidak terlalu tinggi.

c. Baja (stainless steel), (mahal)

d. Alumunium

e. Gelas

Panjang kolom berkisar antara 1 m sampai 3 m. Diameter kolom mempunyai berbagai ukuran, biasanya pengukuran berdasarkan diameter dalam dari kolom gelas yaitu antara 0,3 mm hingga 5 min. Kebanyakan kolom yang digunakan berupa stainles steel dengan diameter luar (OD) dari I/S atau 1/4 inch (0,3 atau 0,6 cm), pada GLC kolom diisi dengan "solid support" (padatan pendukung) yang diikat oleh fase diam.Ada 2 jenis kolom yang digunakan dalam kromatografi gas secara umum, yaitu kolom jejal (packed columns) dan kolom tubuler terbuka (open tubular columns). Kolom jejal (packed columns) adalah kolom metal atau gelas yang diisi bahan pengepak terdiri dari penunjang padatan yang dilapisi fase cair yang tidak menguap (untuk kromatografi gas-padatan). Kolom tubuler terbuka sangat berbeda dengan kolom jejal, yaitu gas yang mengalir sepanjang kolom tidak mengalami hambatan, karena kolomnya merupakan tabung tanpa bahan pengisi. Ada 2 jenis kolom tubuler terbuka, yaitu WCOT (Wall Coated Open Tubular Columns) dan SCOT (Support Coated Open Tubular Columns).

D. Detektor

Detektor berfungsi sebagai pendeteksi komponen-komponen yang telah dipisahkan dari kolom secara terus-menerus, cepat, akurat, dan dapat melakukan pada suhu yang lebih tinggi. Fungsi umumnya mengubah sifat-sifat molekul dari senyawa organik menjadi arus listrik kemudian arus listrik tersebut diteruskan ke rekorder untuk menghasilkan kromatogram. Detektor yang diinginkan adalah detektor yang mempunyai sensitifitas yang tinggi, noisenya rendah, responnya linear, dapat memberikan respon dengan setiap senyawa, tidak sensitif terhadap perubahan temperatur dan kecepatan aliran dan juga tidak mahal harganya.

Detektor yang umumnya digunakan dalam kromatografi gas cair adalah detektor FID , prinsip dari detektor ini senyawa yang terbawa fasa gerak diionisasi dengan nyala (H2 + O2 / udara). Perubahan arus akibat ionisasi diukur sebagai respon analit dan tidak sensitif terhadap karbon yang teroksidasi penuh. FID merupakan detektor yang paling luas penggunaannya, bahkan dianggap sebagai detektor yang universal untuk analisis obat dalam cairan biologis menggunakan GLC. Pada detector ini, komponen-komponen sampel yang keluar dari kolom dibakar dalam nyala (campuran gas hidrogen dan udara / oksigen). Sejumlah besar ion yang terbentuk dalam nyala masuk ke dalam celah elektrode dan akan menurunkan tegangan listrik dari celah elektrode mula-mula. Penurunan tegangan ini kemudian dicatat sebagai sinyal oleh rekorder. Intensitas sinyal ini berbanding lurus dengan konsentrasi solute dalam gas pembawa.E. Rekorder Recorder berfungsi sebagai pengubah sinyal dari detektor yang diperkuat melalui elektrometer menjadi bentuk kromatogram. Dari kromatogram 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. Sinyal analitik yang dihasilkan detektor dikuatkan oleh rangkaian elektronik 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. Sistem data merupakan pengembangan lebih lanjut dari rekorder dan elektrometer dengan melanjutkan sinyal dari rekorder dan elektrometer ke sebuah unit pengolah pusat (CPU,Central Procesing Unit). Berikut merupakan iagram dari kromatografi gas :

3.3 Kelebihan dan kekurangan alat kromatigrafi gas cair

Pada kromatografi gas cair ini juga terdapat kelebihan dan kekurangan. Adapun kelebihan dan kekurangannya sebagai berikut (Frayekti, 2013):A. Kelebihan1. Waktu analisis yang singkat dan ketajaman pemisahan yang tinggi.

2. Dapat menggunakan kolom lebih panjang untuk menghasilkan efisiensi pemisahan yang tinggi

3. Gas memiliki viskositas yang rendah

4. Kesetimbangan partisi antara gas dan cairan berlangsung cepat, sehingga analisis relatif cepat dan sensitifitasnya tinggi.

5. Pemakaian fase cair memungkinkan untuk memilih dari sejumlah fase diam yang sangat beragam yang akan memisahkan hampir segala macam campuran.

B. Kekurangan1. 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.3.4 Faktor yang mempengaruhi alat kromatografi gas cairFaktor yang mempengaruhi :

1. Panjang kolom : semakin panjang kolom maka dibutuhkan tekanan yang lebih besar dan waktu elusi yang dibutuhkan semakin lama.

2. Temperatur : kromatografi gas cair dapat dilakukan pada batas temperature tertentu. Karena kenaikan temperature sendiri dapat mempengaruhi viskositas gas pembawa, volume fasa cair, dan ruang gas. Terutama saat naiknya temperature akan terjadi penurunan koefisien distribusi.

3.5 Contoh kasus penggunaan alat kromatografi gas cair

Memisahkan komposisi campuran alkohol dengan kromatografi gas cairFasa gerak : gas helium.

Fasa diam : Methyl Silicon Gum (SE 30)

Cara kerja : Mula-mula, disiapkan larutan-larutan sampel yang akan diuji. Perangkat alat kromatografi di atur. Diperhatikan apakah kromatograf sudah siap untuk disuntikkan sampel. Jika sudah, ditekan tombol zero, enter, dan signal 1. Sampel diambil menggunakan syringe. Syringe sebaiknya selalu dibilas terlebih dahulu dengan larutan yang akan digunakan. Kemudian, sampel tersebut disuntikkan ke dalam gerbang injeksi, bersamaan dengan ditekannya tombol start pada kromatograf. Fasa gerak yang digunakan dalam percobaan ini yaitu gas Helium. Proses pemisahan dalam kromatograf ini akan berjalan selama 14 menit, dengan rincian bahwa suhu awal kromatograf adalah 600C. Kenaikan suhu terjadi dengan laju 80C per menit sehingga suhu akhirnya akan mencapai 1400C. Ketika proses pemisahan terjadi, detektor akan membaca komponen-komponen yang telah terpisah dan kromatogramnya akan di print out. Untuk memeriksa apakah proses sudah selesai, ditekan tombol time, akan ditampilkan countdown waktu proses kromatografi ini. Jika sudah selesai, ditekan tombol stop.

Pembahasan : Pada percobaan kromatografi gas cair campuran yang akan dipisahkan adalah benzene, toluene, dan xylene. Karena fasa diam yang digunakan dalam percobaan adalah fasa diam yang polar, pemisahan campuran didasarkan pada perbedaan titik didih masing-masing komponen, artinya komponen yang memiliki titik didih lebih rendah akan terdeteksi terlebih dahulu. Berdasarkan titik didihnya urutan kromatogram yang didapat adalah benzene, toluene, dan xylene dengan titik didih masing-masing adalah 80.09, 110.63, dan 138.37.

Daftar PustakaFrayekti, M. C., 2013, Makalah Kromatografi Gas, PT Badak NGL-LNG Academy.