Chromatography = gambar berwarna

Ditemukan tahun 1903

larutan pigmen dilewatkan melalui kolom berisi kalsium karbonat, menggunakan petroleum ether

Botanist RusiaMikhail Tswett

(1872-1919)

1. Kromatografi Padat-Cair (Mikhail Somenovich Twestt, 1903)

2. Kromatografi Cair-Cair (Archer John Porter Martin, 1941)

3. Kromatografi Kertas (Archer John Porter Martin, 1944)

4. Kromatografi Lapis Tipis5. Kromatografi Padat-Gas

(Fritz Prior, 1947) 6. Kromatografi Gas (1950)7. Kromatografi Gas-Spektrofotometri Massa

(GC-MS, 2003)

analisis dengan cara mendistribusikan komponen-komponen larutan kedalam fasa cair (diam) dan fasa gas (mengalir)

XA

pAgas

cair

Gas pembawa

sampel

Kolom packingfasa cair dilekatkan pada

permukaan padatan

Gas pembawa

sampeldetektor

Gas pembawa

sampeldetektor

Semua komponen larutan bermigrasi sepanjang kolom sampai ke detektor

Setiap komponen dapat terpisah karena mendapat hambatan berbeda-beda

dibawa oleh fasa gas ke detektor, jumlahnya diukur dan hasilnya direkam oleh rekorder.

kromatogram

pengatur aliran

Sample injection port

detektorKolom

gas pembawa oven kolom

limbah

rekorder

Keterangan:1. Kompresor udara pembakar2. Silika gel penyaring uap air3. Gas pembawa (Nitogen)4. Gas pembakar (Hidrogen)5. Perangkat utama GC - tempat injeksi sampel - pembagi aliran - kolom - detektor6. Perangkat Komputer (CPU, monitor, printer)

1

2

3

4

5

6

3

tempat berlangsungnya proses pemisahan komponen-komponen dalam campuran.

pemilihan jenis kolom sangat menentukan tingkat keberhasilan analisis.

Kolom packing

fasa cair melekat pada permukaan partikel

Kolom kapiler

fasa cair melekat pada permukaan dalam kolom

Kolom packing

fasa cair melekat pada permukaan partikel

Persyaratan solid support:

• inert• luas permukaan spesifik, besar

(1 – 20 m2/g)

• diameter pori, seragam ( < 10 m )

• homogenitas bentuk partikel, tinggi

• kekuatan mekanis, tinggi (tidak remuk saat diolah)

• tidak ada material yang memenuhi kelima karakter di atas

• pemilihan biasanya mengutamakan sifat inert dan luas permukaan yang besar.

• support pada kromatografi gas umumnya adalah tanah diatomit, dengan nama chromasorb

Kolom packing

fasa cair melekat pada permukaan partikel

memerlukan pembagi sampel sehingga laju alirnya lebih rendah lagi dan menghasilkan resolusi yang lebih baik dibandingkan dengan kolom packing

pressure drop rendah sehingga kolom dapat lebih panjang

mahal karena pembuatannya memerlukan teknologi tinggi

jumlah cairan yang melekat lebih sedikit

membawa komponen-komponen dalam sampel melewati kolom

acuan untuk ditektor saat mengukur komponen dalam sampel

harus inert jenis gas pembawa berpengaruh terhadap

pemisahan maupun waktu analisis. BM lebih besar HETP lebih besar BM lebih kecil kecepatan analisis lebih besar hidrokarbon dalam gas pembawa dapat menggangu

sensitivitas FID air dan hidrokarbon, dipisahkan menggunakan

filter 5 A

beberapa contoh fasa cair celanese ester, diisidecyl pthalate, ethylene glycol succinate, diethylene glycol succinate.

memiliki kemampuan melarutkan berbeda-beda terhadap setiap komponen dalam sampel, selektivitas

selektivitas dapat dihitung dari koefisien partisi atau kromatografi

oksigen dan air dapat merubah fasa cair (diam) secara kimiawi sehingga waktu tinggal berubah.

poliester, poliglikol, polisiklosan dan poliamida cenderung terurai oleh oksigen dan air

air dapat melepaskan pengotor dalam kolom dan menghasilkan puncak tambahan.

untuk komponen-komponen yang lebih sulit dipisahkan, dilakukan pengaturan waktu retensi.

rasio waktu retensi yang diatur dengan yang sebenarnya disebut waktu retensi relatif atau efisiensi pelarut ().

kriteria penting dalam pemilihan fasa cair adalah rentang temperatur kerja, kelarutan absolut, biaya dan ketersediaan.

Na

1,0151,0751,1571,2451,375

165.000 7.400 2.000 930 484

Tabel 1 Hubungan antara efisiensi pelarut ()dengan tahap teoritis (N) untuk resolusi sampai 98%

Na :Waktu retensi tiga kali waktu retensi udara

Jenis fasa cair Rentang suhu

( oC) Jenis fasa cair

Rentang suhu( oC)

Apiezon LCarbowax 1500Carbowax 20MDEGSDiisodecyl pthalatDNPFFAP-’-oxydipropionatPPE-200

PPE-20Reoplex 400

50/25040/17560/22520/2000/175

20/15050/250

0/75125/375

0/200

D.C. 11QF-1GC grade SE-30SF-96OV-1OV-17SqualaneTCP1,2,3 tris ppropane

Versamid 900

0/3000/250

50/3000/250

100/3500/375

20/20020/1250/175

190/275

Tabel 2 Rentang temperatur kerja beberapa jenis fasa cair

komponen-komponen dalam campuran harus larut dengan baik dalam fasa diam

fasa gas bersifat inert sehingga pemisahan hanya terjadi pada fasa cair

dinyatakan sebagai waktu retensi (tR)

selektivitas yang cukup tR tR,udara

temperatur yang lebih rendah akan menaikkan kelarutan dan selektivitas

• Untuk mengukur konsentrasi komponen dalam sampel dengan cara membangkitkan sinyal listrik yang proporsional dengan konsentrasi.

• Karakeristik utama ditektor :– sensitivitas, – noise, – respons, – rentang linier.

H2

Chemiluminescence Detector

Thermal Conductivity Detector

Flame Ionization Detector

Photoionization Detector

Atomic Emission Detector

Flame Photometric Detector

Electron Capture Detector

1. Discharge ionization detector (DID)2. Hall electrolytic conductivity detector3. Helium ionization detector (HID)4. Nitrogen phosphorus detector (NPD)5. Mass selective detector (MSD)6. Pulsed discharge ionization detector (PDD)

• Molekul organik didegradasi menjadi ion-ion

• Ion ditangkap oleh elektroda dan menghasilkan sinyal listrik

• Sangat sensitif pada rentang dinamik yang lebar

• Merusak bahandari kolom

H2

udara

dinding dalam oven

terdiri dari 1. hydrogen/air flame2. plat kolektor

removeble collector

• Terdiri dari dua pasang• Satu pasang ditempatkan

pada keluaran dari kolom untuk menditesi komponen yang sudah terpisah

• Satu pasang ditempatkan sebelum injector atau pada kolom referrensi

• Dua pasang tahanan disusun membentuk jembatan Wheatson

Jembatan Wheatson memungkinkan penguatan perubahan resistan jika ada komponen yang melewatinya tapi tidak menguatkan perubahan resistan jika kedua set detector mengalami fluktuasi laju alir

Kolom kromatografi dianggap sebagai rangkaian tahap kesetimbangan absorpsi-desorbsi

Hukum Henry: pA = k XA (1)

XA

pA CG

CL

Koefisien distribusi: (2)

G

L

C

CK

• Menentukan jenis komponen penyusun suatu larutan

• Laju absorpsi dan desordsi setiap komponen dalam larutan berbeda sehingga setiap komponen terpisah.

• Setiap komponen dibawa fasa alir sampai detektor

• Hasilnya disajikan dalam bentuk kromatogram

• Puncak-puncak kromatogram setiap komponen pada kondisi tetap, muncul pada waktu retensi yang berbeda-beda.

• Untuk mengetahui waktu retensi setiap komponen, dilakukan penginjeksian standar

Daya pisah

waktu retensi

tR1

w1/2

wb1wo

w1/2

wb2

tR2

2b1b

1R2R

ww

)tt(2R

Jumlah tahap teoritis

2

b

R

w

t16N

waktu

tR

w1/2

wbwo

Pembuatan kurva kalibrasi

• Dari masing-masing larutan yang memiliki kemurnian tinggi, dibuat larutan standar dengan perbandingan volume seperti pada Tabel 4 dan diaduk dengan baik.

• Masing-masing larutan standar diinjeksikan ke kolom kromatografi.

• Luas puncak pentanol dan butanol pada masing-masing kromatogram dihitung.

• Kemudian dihitung perbandingan puncak pentanol dengan puncak butanol.

• Dibuat kurva antara perbandingan volume terhadap perbandingan puncak

contoh kasus penentuan komposisi larutan butanol-pentanol

Pembuatan kurva kalibrasi

Pentanol (mL) Butano (mL)2,0 1,0

4,0 1,06,0 1,08,0 1,0

VPentanol

VButanol

Apentanol

AButanol

2 ?

4 ?

6 ?

8 ?

Tabel 4

Menentukan konsentrasi dalam sampel

• Injeksikan sampel X yang mengandung pentanol dan butanol yang tidak diketahui perbandingannya.

• Hitung perbandingan luas puncak pentanol/butanol untuk sampel X, misalnya A.

• Baca perbandingan pentanol/butanol pada kurva kalibarasi untuk perbandingan luas puncak A, misalnya perbandingan volumnya C, atau dihitung jika persamaan kurva telah ditentukan

Penentuan konsentrasi dalam sampel

A

C