Kromatografi Gas-Cair (Gas-Liquid Chromatography) * * *

1
Kromatografi Gas-Cair(Gas-Liquid Chromatography)
2
Kromatografi

• DEFINISI
• Kromatografi adalah teknik pemisahan campuran
  didasarkan atas perbedaan distribusi dari
  komponen-komponen campuran tersebut diantara dua
  fase, yaitu fase diam (padat atau cair) dan fase.

3
Kromatografi
Fasa Diam
Padat
Gel
Pertukaran Ion
Fasa Gerak
Cair
Cair
Gas
Cair
Anion
Kation
GPC
Plat
Kolom
4
Jenis-Jenis Kromatografi

• Berdasarkan fase gerak yang digunakan,
  kromatografi dibedakan menjadi dua golongan besar
  yaitu gas chromatography dan liquid
  chromatography. Masing-masing golongan dapat
  dibagi lagi seperti yang telah disebutkan pada
  definisi di atas.

5
Kromatografi di dalam bentuk tempat

• Komatografi Kolom Kromatografi kolom merupakan
  teknik pemisahan di mana tempat stasioner dalam
  tabung.
• Kromatografi Planar
• Kromatografi Kertas
• Kromatografi Lapisan Tipis

6
Contoh Chromatography
7
Kromatografi Gas-Cair
8
Proses Kromatografi

• Pembawa gas
• Detektor
• Kolom
• Flow Controller
• Sampel Injeksi

9
(No Transcript)
10
GLC sebagai komatografi tak dieal linear

• Disebut grafik isotermal

11
Koefisien distribusi

• Suatu tetapan tanpa dimensi, K yang diperoleh
  dari hukum henry dengan menggantikan tekanan
  parsial dan fraksi mol suatu zat terlarut dengan
  dua suku konsentrasi yang sama satuannya.

12
Kesetimbangan dalam perpindahan massa

• Suatu faktor pelebaran pita dalam kromatografi
  yang disebakan oleh terhingganya waktu yang
  diperlukan oleh suatu zat terlarut untuk
  keseimbangan
• Dapat dituliskan dari hukum Henry
• ClKCg .... (1)

13
Resolusi

• Disebut separation
• Dua zat terlarut yang didasarkan pada waktu-waktu
  retensi dan lebar pita

14
Aspek-aspek percobaan glc

• Gas Pembawa (Pengemban)
• Sistem Pengambilan Sampel
• Jenis-jenis Detektor - Konduktivitas Termal
• -
  Pengionan Nyala
• Karakteristik Detektor - Detektor Integral
• - Detektor Diferensial
• -
  Kepekaan
• -
  Stabilitas
• -
  Kelinieran
• -
  Keserbagunaan
• -
  Waktu Respons
• Kolom - Kolom Isian
• - Kolom Kapiler
• - Pemilihan Fasa Cair

15
Gas pembawa

• Gas yang telah digunakan dalam GLC Hidrogen,
  helium, nitrogen, argon, karbon dioksida, dan uap
  air.
• Gas pembawa yang cocok bergantung pada
  karakteristik detektor tersebut.
• Gas hidrogen dan helium digunakan pada detektor
  kinduktivitas termal sedangkan nitrogen digunakan
  pada detektor pengionan nyala.

16
Sistem pengambilan sampel

• Sampel-sampel cair diinjeksikan melalui suatu
  karet septum dengan memakai suntikan syringe.
• Sampel-sampel gas diinjeksikan atau dimasukkan
  dengan memakai bermacam-macam alat pengambilan
  sampel gas yang dirancang untuk kromatograf
  komersial

17
kolom

• Kolom Kapiler
• - Merupakan tabung yang panjang dan tipis dari
  kaca atau bahan lainnya seperti baja tahan karat.
  
• - Hanya dapat menangani sampel-sampel yang
  sangat kecil, dan penggunaannya secara luas
  menunggu pengembangan detektor yang sangat
  sensitif.
• Kolom Isian
• Fasa stasioner dalam GLC adalah cairan, tetapi
  cairan itu tidak boleh dibiarkan bergerak-gerak
  di dalam tabung. Cairan tersebut harus
  diimobilisasi, biasanya dalam bentuk suatu
  lapisan tipis dengan luas permukaan besar. Ini
  paling lazim dilakukan dengan mengimpregnasi
  suatu bahan padat dengan fase cair kolom diisi.

18
Kolom (2)

• Pemilihan fasa cair
• - Fasa cair stasioner harus dipilih dengan
  mempertimbangkan masalah pemisahan tertentu.
• - Fasa cair harus stabil secara termal pada
  temperatur kolom (kecuali dalam kasus-kasus
  khusus), tidak bereaksi secara kimia dengan
  komponen-komponen sampel, memiliki daya pelarut
  yang cukup untuk sampel.

19
Karakteristik detektor

• Detektor Integral
• Memberikan suatu pengukuran setiap saat dari
  jumlah total bahan yang dielusi yang telah
  melewatinya sampai waktu itu.
• Detektor Diferensial
• Menghasilkan kromatogram familiar yang terdiri
  dari puncak-puncak dan bukan langkah-langkah.
• Dibagi menjadi 2 kelas besar
• - detektor yang mengukur konsentrasi zat
  terlarut dengan memakai beberapa sifat fisika
  dari aliran gas buangan
• - detektor yang merespons secara langsung
  zat terlarut dengan demikian berarti mengukur
  laju alir massanya.

20
Karakteristik detektor (2)

• Kromatogram yang diperoleh dengan detektor
  Integral
• Kromatogram yang diperoleh dengan detektor
  diferensial

21
Karakteristik detektor . (3)

• Kepekaan
• Kepekaan detektor menunjukkan suatu batasan
  yang paling penting pada jumlah zat
  terlarut yang paling kecil yang dapat
  ditentukan dengan GLC
• Rumus umum untuk kepekaan
• Stabilitas
• Garis dasar suatu kromatogram dimaksudkan untuk
  fluktuasi jangka pendek dari suatu sifat yang
  sangat acak yang disebut noise.
• Noise dapat dihubungkan dengan kepekaan, tingkat
  noise dan batas deteksi. Hubungan antara
  kepekaan, tingkat noise, dan batas deteksi dapat
  dirumuskan sebagai berikut. Mengingat kembali
  definisi kepekaan
• Jika menggabungkan batas deteksi, Qo, dengan dua
  kali tingkat noise puncak ke puncak, 2Rn, maka
  kita bisa tulis
• atau

22
Karakteristik detektor (3)

• Keserbagunaan
• Waktu Respons
• Waktu respons keseluruhan untuk suatu
  kromatograf adalah fungsi bukan hanya dari
  detektor itu sendiri, tetapi juga kelembaman
  komponen-komponen lain. Misalnya perekam.
• Kelinieran

23
Jenis-jenis detektor

• Detektor Konduktivitas Termal
• - Detektor yang banyak digunakan untuk GLC.
  Alat ini mengandung filamen logam yang
  dipanaskan maupun suatu termistor.
• - Gas pembawanya adalah hidrogen
• dan helium
• - Detektor ini relatif sederhana,
• tidak mahal, memiliki kepekaan
• yang cukup bagi banyak kegunaan

24
Jenis-jenis detektor . (2)

• Detektor Pengionan Nyala
• Prinsip dasar
• 1. Energi kalor dalam hidrogen menyebabkan
  banyak molekul untuk mengionisasi
• 2. Gas efluen dari kolom dicampur dengan
  hidrogen dan dibakar pada ujung jet logam dalam
  udara berlebih.
• 3. Potensial diberikan antara jet dan
  elektroda kedua yang bertempat di atas atau
  sekitar nyala itu.
• 4. Ketika ion-ion dibentuk dalam nyala,
  ruang gas antara kedua elektroda menjadi lebih
  konduktif, dan arus yang meningkat mengalir dalam
  sirkuit.
• 5. Arus melewati resistor, tegangan
  terbentuk yang dikuatkan untuk menghasilkan
  isyarat yang diterima perekam.

25
Jenis-jenis detektor (3)
Gambar Detektor Pengionan Nyala
26
Penerapan glc

• Identifikasi Senyawa
• Keserbagunaan GLC
• Pirolisis Kromatografi Gas
• Analisis Kuantitatif
• Bergantung pada hubungan antara jumlah suatu zat
  terlarut dan ukuran dari pita elusi yang
  dihasilkan.

27
Kromatografi Cair
28
Kromatografi Cair

• Kromatografi adalah kromatografi dengan fasa
  gerak berupa zat cair.

29
PROSES-PROSES DISTRIBUSI FASA

• Adsorpsi
• Pertukaran Ion
• Partisi Cair - Cair

30
ADSORPSI

• Adsorpsi adalah proses pemisahan bahan dari suatu
  campuran dengan cara pengikatan bahan tersebut
  pada seluruh bagian adsorben cair yang diikuti
  dengan pelarutan.

31
(No Transcript)
32
ADSORBEN

• Persyaratan adsorben
• Memiliki daya melarutkan bahan yang akan
  diabsorpsi yang sebesar mungkin (kebutuhan akan
  cairan lebih sedikit, volume alat lebih kecil).
• Selektif
• Memiliki tekanan uap yang rendah
• Tidak korosif
• Mempunyai viskositas yang rendah
• Stabil secara termis
• Murah

33
Alat Absorpsi Secara Skematis
34
Prinsip Pemisahan Ion

• Untuk memisahkan sejumlah anion dan kation satu
  sama lainnya. Anorganik kation dipisahkan pada
  kolom resin pemisah kation, sementara anorganik
  anion dipisahkan pada kolom resin pemisah anion.

35
Resin Pemisah Ion
36
Contoh

• Pemisahan ion
• Na, NH4, K, Mg2 dan Ca2
• Resin-SO3-H  Na, NH4, K, Mg2, Ca2 ?
  Resin-SO3-Na, NH4, K, Mg2, Ca2  H

37
(No Transcript)
38
Partisi Cair - Cair

• Teknik ini tergantung pada partisi zat padat
  diantara dua pelarut yang tidak dapat bercampur
  salah satu diantaranya bertindak sebagai fasa
  diam dan yang lainnya sebagai fasa gerak.

39
(No Transcript)
40
Kromatografi Cair-Cair
41
Kromatografi Cair-Cair

• Ada dua macam sistem penggunaan dalam
  kromatografi cair-cair
• 1. kromatografi fasa normal
• fase gerak ? non polar ( ex heksana,
  isopropil-eter)
• fase diam ? sangat polar (ex air)
• digunakan untuk memisahkan senyawa polar, sebab
  senyawa polar akan tertahan lebih lama didalam
  kolom yang polar, sedangkan senyawa yang
  non-polar akan keluar lebih awal dari dalam
  kolom.

42

• 2. Kromatografi fasa terbalik
• fase gerak ? polar ( ex air, metanol)
• fase diam ? non polar (ex hidrokarbon
  oktadekana)
• digunakan untuk memisahkan senyawa-senyawa non
  polar.

43
Analisa Kualitatif

• Dasarnya adalah waktu retensi atau volume retensi
  suatu senyawa.
• Membandingkan t atau V senyawa dalam sampel yang
  dianalisis dengan t atau V suatu senyawa standar
  (yang telah diketahui)

44
Analisis Kuantitatif

• Metode pengukuran tinggi puncak
• Tinggi puncak suatu kromatogram akan sebanding
  dengan kadar senyawa yang membentuk kromatogram
  tersebut. Pengukuran tinggi puncak didasarkan
  pada rumus pengukuran tinggi suatu segitiga,
  yaitu suatu garis tegak lurus dari titik tengah
  alas kromatogram sampai dengan perpotongan sisi
  segitiga kromatogram tersebut.

45
Analisis Kuantitatif (lanjutan)

• Metode pengukuran luas puncak
• Dapat memberikan hasil yang lebih akurat jika
  dibandingkan dengan cara pengukuran tinggi
  puncak. Luas puncak diukur seperti menghitung
  luas segitiga yaitu
• Rumus tersebut memberikan hasil yang baik jika
  kromatogramnya berbentuk lancip. Cara lain
  menggunakan rumus

46
Analisis Kuantitatif (lanjutan)
47
Analisis Kuantitatif (lanjutan)

• Metode gunting dan timbang
• Kromatogram yang telah digambarkan pada kertas
  digunting sesuai bentuknya, kemudian
  guntingan-guntingan kertas kromatogram ini
  ditimbang. Berat dari masing-masing guntingan
  kromatogram ini akan sebanding dengan kadar
  senyawa yang membentuk kromatogram tersebut.

48
Analisis Kuantitatif (lanjutan)

• Metode Integrator
• Integrator adalah peralatan elektronik yang
  sering dijumpai pada peralatan kromatografi yang
  modern. Alat ini akan mengubah tanda-tanda
  listrik dari detektor menjadi suatu gambaran
  kromatogram sekaligus menghitung luas kromatogram
  yang dibentuk secara elektronik.

49
Kromatografi Kertas

• fase diam ? kertas serap
• Fase gerak ? pelarut atau campuran pelarut yang
  sesuai.Jarak relative pada pelarut disebut
  sebagai nilai Rf. Untuk setiap senyawa berlaku
  rumus sebagai berikut
• Rfjarak yang ditempuh oleh senyawa
  jarak yang ditempuh oleh pelarut

50
Kromatografi Kertas (lanjutan)
51
Kromatografi Kertas Dua Arah

• Digunakan dalam menyelesaikan masalah pemisahan
  substansi yang memiliki nilai Rf yang sangat
  serupa.
• Menggunakan dua pelarut yang berbeda

52
(No Transcript)
53
Kromatografi Lapis Tipis

• Menggunakan sebuah lapis tipis silika atau
  alumina yang seragam pada sebuah lempeng gelas
  atau logam atau plastik yang keras.
• Fase diam ? Jel silika (atau alumina) atau
  substansi yang dapat berpendarflour dalam sinar
  ultra violet.
• Fase gerak ? pelarut atau campuran pelarut yang
  sesuai.

54
Kromatografi Lapis Tipis (lanjutan)

• Sebuah garis menggunakan pinsil digambar dekat
  bagian bawah lempengan dan setetes pelarut dari
  campuran pewarna ditempatkan pada garis itu.
• Ketika bercak dari campuran itu mengering,
  lempengan ditempatkan dalam sebuah gelas kimia
  bertutup berisi pelarut dalam jumlah yang tidak
  terlalu banyak. Perlu diperhatikan bahwa batas
  pelarut berada di bawah garis dimana posisi
  bercak berada.Menutup gelas kimia untuk
  meyakinkan bawah kondisi dalam gelas kimia
  terjenuhkan oleh uap dari pelarut. Untuk
  mendapatkan kondisi ini, dalam gelas kimia
  biasanya ditempatkan beberapa kertas saring yang
  terbasahi oleh pelarut. Kondisi jenuh dalam gelas
  kimia dengan uap mencegah penguapan pelarut.

55
Kromatografi Lapis Tipis (lanjutan)

• Perhitungan nilai RfNilai Rf untuk setiap warna
  dihitung dengan rumus sebagai berikut
• Sebagai contoh, jika komponen berwarna merah
  bergerak dari 1.7 cm dari garis awal, sementara
  pelarut berjarak 5.0 cm, sehingga nilai Rf untuk
  komponen berwarna merah menjadi

56
Analisis Sampel yang Tidak Berwarna

• 1.Menggunakan pendarflour
• Fase diam pada sebuah lempengan lapis tipis
  seringkali memiliki substansi yang ditambahkan
  kedalamnya, supaya menghasilkan pendaran flour
  ketika diberikan sinar ultraviolet (UV).
• Pendaran ini ditutupi pada posisi dimana bercak
  pada kromatogram berada, meskipun bercak-bercak
  itu tidak tampak berwarna jika dilihat dengan
  mata. Ketika sinar UV diberikan pada lempengan,
  akan timbul pendaran dari posisi yang berbeda
  dengan posisi bercak-bercak. Bercak tampak
  sebagai bidang kecil yang gelap.

57
Analisis Sampel yang Tidak Berwarna

• 2. Penunjukkan bercak secara kimia
• Dalam beberapa kasus, dimungkinkan untuk membuat
  bercak-bercak menjadi tampak dengan jalan
  mereaksikannya dengan zat kimia sehingga
  menghasilkan produk yang berwarna. Sebuah contoh
  yang baik adalah kromatogram yang dihasilkan dari
  campuran asam amino.Kromatogram dapat
  dikeringkan dan disemprotkan dengan larutan
  ninhidrin. Ninhidrin bereaksi dengan asam amino
  menghasilkan senyawa-senyawa berwarna, umumnya
  coklat atau ungu.
• Dalam metode lain, kromatogram dikeringkan
  kembali dan kemudian ditempatkan pada wadah
  bertutup (seperti gelas kimia dengan tutupan
  gelas arloji) bersama dengan kristal iodium.Uap
  iodium dalam wadah dapat berekasi dengan bercak
  pada kromatogram, atau dapat dilekatkan lebih
  dekat pada bercak daripada lempengan. Substansi
  yang dianalisis tampak sebagai bercak-bercak
  kecoklatan.

58
Kromatografi Kolom

• Kolom kromatografi berkerja berdasarkan skala
  yang lebih besar menggunakan material terpadatkan
  pada sebuah kolom gelas vertikal.

59
Penggunaan kolom

• Misalnya memisahkan campuran dari dua senyawa
  yang berwarna, yaitu kuning dan biru. Warna
  campuran yang tampak adalah hijau.Pertama
  penutup kran dibuka untuk membiarkan pelarut yang
  sudah berada dalam kolom mengering sehingga
  material terpadatkan rata pada bagian atas, dan
  kemudian tambahkan larutan secara hati-hati dari
  bagian atas kolom. Lalu buka kran kembali
  sehingga campuran berwarna akan diserap pada
  bagian atas material terpadatkan, sehingga akan
  tampak seperti gambar disamping.
• menamambahkan pelarut baru melalui bagian atas
  kolom, jangan sampai merusak material terpadatkan
  dalam kolom. Lalu buka kran, supaya pelarut dapat
  mengalir melalui kolom, kumpulkan dalam satu
  gelas kimia atau labu dibawah kolom. Karena
  pelarut mengalir kontinyu, anda tetap tambahkan
  pelarut baru dari bagian atas kolom sehingga
  kolom tidak pernah kering.

60
Perubahan yang mungkin terjadi sejalan perubahan
waktu
61
High Performance Liquid Chromatography (HPLC)

• Peralatan HPLC secara prinsip terdiri dari
• Tempat pelarut
• Pompa
• Tempat injeksi sampel
• Kolom
• Detektor
• Rekorder

62
i
63
High Performance Liquid Chromatography (HPLC)
lanjutan

• 1. Fasa mobile (pelarut)
• pelarut yang digunakan harus dilakukan degassing
  untuk mengeluarkan gas terlarut yang tidak
  diinginkan.
• 2. Sistem pompa
• ada dua jenis pompa, yang mendasari pemakaiannya
  yaitu tekanan tetap dan volume tetap.
• 3. Flow controller (pengendali aliran)
• untuk menstabilkan aliran fasa mobile akibat
  adanya perubahan tekanan gas, temperatur dan
  viskositas.
• 4. Kolom
• Tidak memerlukan temperatur yang tinggi, karena
  sifat ikatan kimia terhadap fasa stasioner sangat
  sensitif terhadap temperatur yang tinggi.

64
High Performance Liquid Chromatography (HPLC)
lanjutan

• 5. Detektor
• karakteristik detektor untuk HPLC
• - sensivitasnya tinggi
• - respon yang menyeluruh terhadap sampel
• - tidak meruska sampel
• - tidak sensitif terhadap perubahan temperatur
  dan kecepatan aliran fasa mobile
• - dapat beroperasi secara terus menerus.
• 6. Rekaorder
• Mengeluarkan output berupa kromatogram.

65
Keuntungan HPLC

• Cepat
• Resolusi
• Sensitivitas detektor
• Kolom yang dapat digunakan kembali
• Ideal untuk zat bermolekul besar dan berionik
• Mudah rekoveri sampel

66

• SEKIAN DAN TERIMAKASIH

67
Pertanyaan

• Fase diamnya dari GLC
• Mengapa larutan fase stasioner (khotib)
• Dampak pembuatan kromatografi sempit dan tebal
• Perbedaaan adsorpsi dari spektrokospi dengan
  kromatografi (Daudi)
• Keunggulan antara kromatografi dan spektrokospi.
  (Daudi)

68

• Bahwa metode ada kesamaannya yaitu analisis
  senyawa dengan tingkat pemisahan yang lebih
  akurat, tapi perbedaannya deteksi sampe yang
  digunakan berbeda, yaitu stre menggunakan sinar,
  kromatografi dengan fase cair dan gas.