CHN Analyzer

CHN Analyzer merupakan peralatan yang digunakan untuk menganalisa komposisi

karbon (C), hidrogen (H), dan Nitrogen (N) pada suatu sampel material. Dewasa ini, CHN

Analyzer sudah mampu menganalisa kandungan oksigen (O) dan sulfur (S) pada sampel

material, sehingga peralatan tersebut kini disebut CHNS/O Analyzer.

Peralatan ini mampu membantu kita untuk menentukan persentase kandungan karbon,

hidrogen, nitrogen, sulfur, dan oksigen pada senyawa organik berdasarkan metode Dumas.

Metode tersebut melibatkan oksidasi yang sempurna dan sesaat dari sampel dengan cara

pembakaran sekejap (flash combustion). Gas hasil pembakaran dipisahkan oleh kolom

chromatographic dan kemudian dideteksi oleh thermal conductivity detector (TCD) yang

memberi sinyal keluaran yang proporsional dengan konsentrasi dari komponen individu dari

campuran gas.

Prinsip Kerja

Terdapat beberapa teknik yang berbeda untuk menentukan kandungan C, H, N, S, dan

O pada sampel. Setiap teknik memiliki level presisi, akurasi, kecepatan analisa, dan tingkat

kemudahan operasi yang berbeda. Susunan kolom kromatografi mengubah komponen

menjadi bentuk NO2, CO2, SO2, dan H2O yang kemudian dideteksi dengan menggunakan

bantuan thermal conductivity detector.

Instrumen dikalibrasi dengan analisa komponen standard menggunakan perhitungan

K-faktor. Dengan demikian, instrumen tersebut menjamin keandalan yang maksimal dari

hasil keluaran karena gas hasil pembakaran tidak dipisah ataupun diencerkan, melainkan

langsung dilewatkan pada sistem kromatografi gas, sehingga hasil analisa komponen CHNS

dapat dilakukan dalam waktu kurang dari 10 menit. Metode ini sangat bermanfaat untuk

menentukan persentase C, H, N, S, dan O pada senyawa organik yang secara umum dapat

terbakar pada suhu 1800 oC.

Contoh CHN Analyzer

Pengujian kadar C, H, N, juga S dan O sangat tergantung untuk kebutuhan pemakaian

hasil uji. Beberapa manufaktur kini membuat insturmen CHN analyzer yang memiliki tingkat

kemudahan operasi, lama proses, serta tingkat keakurasian yang berbeda – yang dengan

demikian juga mempengaruhi harga – meskipun prinsip kerja setiap instrumen tidak jauh

berbeda. Berikut ini adalah uraian singkat dari beberapa produk CHN Analyzer yang sering

digunakan pada berbagai laboratorium.

1. Thermo Finnigan EA 1112

Alat ini dibuat oleh ThermoFisher Scientific. Untuk menganalisa komponen C, H, N,

S, dan O, sampel sebanyak 1-2 mg dibutuhkan untuk dibakar dengan cepat dalam oksigen

murni. Perlakuan ini didasarkan pada prinsip Dumas untuk flash combustion. Ketika suhu

mencapai 1800 oC, katalis dimasukkan. Produk hasil pembakaran dilewatkan melalui

sekumpulan kolom kromatografi untuk diubah menjadi gas NO2, CO2, SO2, dan H2O. Hasil

pembakaran diukur dengan menggunakan thermal conductivity detector.

Proses kalibrasi dilakukan dengan menggunakan metode K-factor. Unsur CHNS/O

dilakukan secara serentak, dengan 1 siklus analisa memakan waktu kurang dari 10 menit.

Nilai resolusi analisa adalah 0.1 mikrogram dan dapat menganalisa sampel sampai 4 – 5

miligram.

Salah satu fitur yang menarik ialah sistem yang sangat presisi dalam menghitung

jumlah oksigen yang digunakan untuk membakar sampel. Suplai oksigen dihentikan pada

saat sebelum dilakukan perhitungan, sehingga dapat memperpanjang umur katalis dan

menghemat biaya.

2. Exeter Analytical CE-440

Tipe instrument ini bekerja dengan prinsip kerja yang hampir sama, yaitu dengan

membakar sampel (normalnya 1-5 mg) pada oksigen murni. Katalis dimasukkan pada

temperatur 1800 oC.

Sampel ditempatkan pada kapsul aluminium atau timah dan kemudian dimasukkan

dalam ruang bakar. Proses pembakaran diawasi oleh komputer dan pada akhir pembakaran,

sejumlah oksigen ditambahkan untuk memastikan pembakaran dengan sempurna. Produk

pembakaran dilewatkan melalui reagen sehingga mengasilkan oksida nitrogen, CO2, dan

H2O. Reagen juga berfungsi untuk menyingkirkan residu pengganggu. Hasil oksida gas

pembakaran nantinya direduksi menjadi elemental nitrogen. Setiap unsur dikuantifikasikan

dengan terpisah dan selanjutnya dianalisa oleh TCD.

Siklus penganalisa lengkap memakan waktu kurang dari 5 menit dan dapat

menganalisa sampai 64 sampel sekaligus. Tingkat sensitifitas analisa ialah 1 mikrogram dan

dengan sampel kerja dari 1-5 miligram sampai 500 miligram. Sistem berbasis komputer

dengan sistem operasi Windows digunakan untuk mengawasi proses dan memberikan

diagnosa yang kontinu. Pembuat dari Exeter Analytical CE-440 CHN Analyzer ialah Exeter

Analytical.

3. PerkinElmer CHNS/O Analyzer

Tipe instrument ini memiliki nama produk lengkap PerkinElmer 2400 II series

CHNS/O Analyzer dan dibuat oleh PerkinElmer, Inc. Tipe ini bekerja dengan menggunakan

metode analisa Pregl-Dumas, sama seperti tipe analyzer pada umumnya. Terdapat tiga mode

analisa pada tipe ini, yaitu CHN, CHNS, atau analisa oksigen. Pengguna dapat

mengoptimalkan kondisi pembakaran sesuai dengan jenis sampel dan kebutuhan analisa.

Hasil pembakaran direduksi menjadi campuran N2, CO2, H2O, dan SO2. Gas kemudian

ditangkap dan dihomogenisasi pada tekanan, volume, dan temperatur yang terkontrol. Setelah

proses homogenisasi, produk gas lewat melalui bagian depan zona kromatografi. Setiap unsur

diukur dengan terpisah melalui beberapa tahap TCD.

Siklus analisa CHN memakan waktu 6 menit, analisa CHNS selama 8 menit, dan

analisa oksigen selama 4 menit, dimana keseluruhan mode analisis dapat menganalisa sampai

60 sampel sekaligus. Rentang analisa unsur pada peralatan ini ialah sebagai berikut:

C 0.001 – 3.6 mg

H 0.001 – 1.0 mg

N 0.001 – 6.0 mg

S 0.001 – 2.0 mg

O 0.001 – 2.0 mg

Keseluruhan analisa mengandalkan sistem berbasis komputer untuk mengawasi

keseluruhan proses.

Aplikasi CHN Analyzer

CHN Analyzer dapat digunakan untuk menganalisa sampel senyawa organik, farmasi,

industri makanan dan agrikultur, kebutuhan ilmu kimia dan teknik kimia, sampel geologi dan

lingkungan, organometal, bahan bakar minyak, batu bara, grafit dan karbida, logam dan

paduannya, serta bahan peledak dan polimer.

Sumber:

www.rsic.iitb.ac.in

www.chnanalysis.com

Anggota Kelompok 2:

Asyran Abrar Ramadhian 1106029300

Ilham Ramdani 1006705930

Christian Huygans 1106139134

Taufik Ramuli 1106139866

Mario Melsadakh Bill MC 1006659893

Pither Supermando 1006674912

Dwisetya Safirna W 1006758533

Syarief Alfiantoni 1006771661