BAB IPENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Kromatografi adalah suatu teknik pemisahan molekul berdasarkan perbedaan pola

pergerakan antara fase gerak dan fase diam untuk memisahkan komponen berupa molekul yang

berada pada larutan. Molekul yang terlarut dalam fase gerak akan melewati kolom yang

merupakan fase diam. Molekul yang memiliki ikatan yang kuat dengan kolom akan cenderung

bergerak lebih lambat dibanding molekul yang berikatan lemah. Dengan ini, berbagai macam tipe

molekul dapat dipisahkan berdasarkan pergerakan pada kolom. Setelah komponen terelusi dari

kolom, komponen tersebut dapat dianalisis dengan menggunakan detektor atau dapat

dikumpulkan untuk analisis lebih lanjut (Anonim, 2012).           Kromatografi pertukaran ion biasa digunakan untuk pemurnian materi biologis seperti asam amino, peptida, protein. Metode ini dapat dilakukan dalam dua tipe, yaitu dalam kolom maupun ruang datar (planar). Terdapat dua tipe pertukaran ion, yaitu pertukaran kation dan pertukaran anion. Pada pertukaran kation, fase stasioner bermuatan negatif sedangkan pada pertukaran anion, fase stasioner bermuatan positif. Molekul bermuatan yang berada pada fase cair akan melewati kolom. Jika muatan pada molekul sama dengan kolom, maka molekul tersebut akan terelusi. Namun jika muatan pada molekul tidak sama dengan kolom, maka molekul tersebut akan membentuk ikatan ionik dengan kolom. Untuk mengelusi molekul yang menempel pada kolom diperlukan penambahan larutan dengan pH dan kekuatan ionik tertentu. Pemisahan dengan metode ini sangat selektif karena biaya untuk menjalankan metode ini murah serta kapasitasnya tinggi, maka metode ini biasa digunakan pada awal proses keseluruhan (Anonim, 2012)         Berdasarkan penjabaran di atas maka untuk memperdalam pengetahuan tentang resin pertukaran ion maka dilakukanlah percobaan tentang teknik pemisahan kromatografi kolom.

B.     Rumusan Masalah

Rumusan masalah dari percobaan ini adalah:

1.      Bagaimana cara mengetahui teknik pemisahan kromatografi kolom ?

2.      Berapa kapasitas resin (C) pada percobaan ini ?

C.    Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan ini adalah:

1.    Mengetahui teknik pemisahan kimia dengan cara kromatografi kolom.

2.    Menghitung kapasitas resin dari sampel yang digunakan pada percobaan ini.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Dalam kromatografi partisi cair-cair, suatu pemisahan dipengaruhi oleh distribusi sampel

antara fase cair diam dan fase cair bergerak dengan membatasi kemampuan pencampuran. Jika

suatu zat terlarut dikocok dalam sistem dua pelarut yang tidak bercampur atau saling melarutkan

maka zat terlarut akan terdistribusi di antara kedua fase (Khopkar, 2008, hal: 155).

Kromatografi kolom adalah kromatografi yang menggunakan kolom sebagai alat untuk

memisahkan komponen-komponen dalam campuran. Alat tersebut berupa pipa gelas yang

dilengkapi suatu kran dibagian bawah kolom untuk mengendalikan aliran zat cair, ukuran kolom

tergantung dari banyaknya zat yang akan dipindahkan. Secara umum perbandingan panjang dan

diameter kolom sekitar 8:1 sedangkan daya penyerapnya adlah 25-30 kali berat bahan yang akan

dipisahkan. Teknik banyak digunakan dalam pemisahan senyawa-senyawa organic dan

konstituen-konstituen yang sukar menguap sedangkan untuk pemisahan jenis logan-logam atau

senyawa anorganik jarang dipakai (Yazid, 2005, hal: 98).          Dalam proses kromatografi selalu terdapat salah satu kecenderungan molekul-molekul komponen untuk melarut dalam cairan, melekat pada permukaan padatan halus, bereaksi secara kimia dan terekslusi pada pori-pori fasa diam. Komponen yang dipisahkan harus larut dalam fasa gerak dan harus mempunyai kemampuan untuk berinteraksi dengan fasa diam dengan cara melarut di dalamnya, teradsorpsi atau bereaksi secara kimia. Pemisahan terjadi berdasarkan perbedaan migrasi zat-zat yang menyusun suatu sampel. Hasil pemisahan dapat digunakan untuk keperluan analisis kualitatif, analisis kuantitatif dan pemurnian suatu senyawa. Dalam beberapa hal metode pemisahan kromatografi mempunyai kemiripan dengan metode pemisahan ekstraksi. Kedua metode ini sama-sama menggunakan dua fasa, dimana fasa satu bergerak terhadap fasa lainnya, kesetimbangan solut selalu terjadi di antara kedua fasa ( Alimin dkk, 2007, hal: 74-75).            Pemisahan kromatografi kolom adsorpsi didasarkan pada adsorpsi komponen-komponen campuran dengan afinitas berbeda-beda terhadap permukaan fase diam. Kromatografi kolom terabsorpsi termasuk pada cara pemisahan cair padat, substrat padat bertindak sebagai fasa diam yang sifafnya tidak larut dalam fasa cair, fasa bergeraknya adalah cairan atau pelarut yang mengalir membawa komponen campuran sepanjang kolom. Pemisahan bergantung pada kesetimbangan yang terbentuk pada bidang antar muka diantara butiran-butiran adsorben dan fase bergerak serta kelarutan relatif komponen pada fasa bergeraknya. Antara molekul-molekul komponen dan pelarut terjadi kompetisi untuk teradsorpsi pada permukaan adsorben sehingga

menimbulkan proses dinamis. Keduanya secara bergantian tertahan beberapa saat di permukaan adsorben dan masuk kembali pada fasa bergerak (Yazid, 2005, hal: 100).

Pada saat teradsorpsi komponen dipaksa untuk berpindah oleh aliran fasa bergerak yang

ditambahkan secara kontinu, akibatnya hanya komponen yang mempunyai afinitas lebih besar

terhadap adsorben akan secara selektif tertahan. Komponen afinitas paling kecil akan bergerak

lebih cepat mengikuti aliran pelarut. Pada kromatografi adsorpsi, besarnya koefisien distribusi

sama dengan konsentrasi zat terlarut pada fasa teradsorpsi dibagi konsentrasinya pada fasa

larutan. Ketergantungan jumlah zat terlarut yang teradsorpsi terhadap konsentrasi zat terlarut

dalam larutan dinyatakan dengan isoterm adsorpsi Langmuir (Yazid, 2005, hal: 100).                Metode pemisahan kromatografi kolom ini memerlukan bahan kimia yang cukup banyak sebagai fasa diam dan fasa bergerak bergantung pada ukuran kolom gelas. Untuk melakukan pemisahan campuran dengan metode kromatografi kolom diperlukan waktu yangcukup lama, bias berjam-jam hanya untuk memisahkan satu campuran. Selain itu, hasil pemisahan kurang jelas artinya kadang-kadang sukar mendapatkan pemisahan secara sempurna karena pita komponen yang satu bertumpang tindih dengan komponen lainnya. Masalah waktu yang lama disebabkan laju alir fasa gerak hanya dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi, ukuran diameter partikel yang cukup besar membuat luas permukaan fasa diam relative kecil sehingga tempat untuk berinteraksi antara komponen-komponen dengan fasa diam menjadi terbatas. Apabila ukuran diameter partikel diperkecil supaya luas permukaan fasa diam bertambah menyebabkan semakin lambatnya aliran fasa gerak atau fasa gerak tidak mengalir sama sekali. Selain itu fasa diam yang sudah terpakai tidak dapat digunakan lagi untuk pemisahan campuran yang lain karena sukar meregenerasi fasa diam (Hendayana, 2006, hal: 2-3).

Untuk memisahkan campuran, kolom yang telah dipilih sesuai campuran diisi dengan

bahan penyerap seperti alumina dalam keadaan kering atau dibuat seperti bubur dengan pelarut.

Pengisian dilakukan dengan bantuan batang pengaduk untuk memanfaatkan adsorben dan gelas

wool pada dasar kolom. Pengisian harus dilakukan secara hat-hati dan sepadat mungkin agar rata

sehingga terhindar dari gelembung-gelembung udara, untuk membantu homogenitas biasanya

kolom setelah diisi divibrasi diketok-ketok. Sejumlah cuplikan yang dilarutkan dalam sedikit

pelarut, dituangkan melalui sebelah atas kolom dan dibiarkan mengalir ke dalam adsorben.

Komponen-komponen dalam campuran diadsorpsi dari larutan secara kuantitatif oleh bahan

penyerap berupa pita sempit pada permukaan atas kolom. Dengan penambahan pelarut secara

terus-menerus, masing-masing komponen akan bergerak turun melalui kolom dan pada bagian

atas kolom akan terjadi kesetimbangan baru antara bahan penyerap, komponen campuran dan

eluen. Kesetimbangan dikatakan tetap apabila suatu komponen yang satu dengan yang lainnya

bergerak ke bagian bawah kolom dengan waktu atau kecepatan berbeda-beda sehingga terjadi

pemisahan (Yazid, 2005, hal: 200-2001).Menurut Alimin (2007, hal: 75) keuntungan pemisahan dengan metode kromatografi adalah

a.       Dapat digunakan untuk sampel atau konstituen yang sangat kecil.

b.      Cukup selektif terutama untuk senyawa-senyawa organik multi komponen.

c.       Proses pemisahan dalam dilakukan dalam waktu yang relatif singkat.

d.      Seringkali murah dan sederhana karena umumnya tidak memerlukan alat yang mahal dan rumit.

 

BAB IIIMETODE PERCOBAAN

A.    Waktu dan Tempat

Hari/tanggal : Senin/22 Mei 2012

Pukul : 13.30 – 16. 30 WITA

Tempat : Laboratorium Kimia Analitik Universitas Islam Negeri (UIN) Alauddin Makassar

B.     Alat dan Bahan

1.      Alat

Adapun alat yang digunakan pada percobaan ini adalah :

a.       Botol fial 1 buah

b.      Botol semprot 1 buah

c.       Bulp 1 buah

d.      Chamber 2 buah

e.       Gelas kimia 400 mL 1 buah

f.       Penggaris 1 buah

g.      Penotol sampel 1 buah

h.      Pensil 1 buah

i.        Pinset 1 buah

j.        Pipet skala 5 mL 2 buah

2.     

Bahan

Adapun bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah :

a.       Aquadest (H2O)

b.      Etanol : kloroform (1:4, 1:1 dan 4:1)

c.       Lempeng KLT

d.      Sampel ekstraksi daun bayam

e.       Tissue

C.    Prosedur Kerja

Prosedur kerja dari percobaan ini adalah:

1.      Menyediakan alat dan bahan yang akan digunakan.

2.      Membuat pelarut dengan campuran etanol-kloroform dengan perbandingan 1:4, 1:1 dan 4:1.

3.      Memasukkan pelarut ke dalam chamber (misalnya pelarut dengan perbandingan 1:4) kemudian

di kocok hingga pelarut homogen.

4.      Menyiapkan lempeng KLT, kemudian memberi tanda berupa garis sepanjang plat dengan

menggunakan pensil.

5.      Menotol sampel bayam hasil ekstraksi pada garis yang telah dibuat pada lempeng KLT tersebut.

6.      Meletakkan plat KLT ke dalam chamber yang berisi larutan dengan posisi plat yang telah

ditetesi dengan sampel berada di bawah.

7.      Mendiamkan beberapa saat dan mengamati perubahan warna dan noda yang terjadi pada plat

tersebut.

8.      Menghitung Rf dari masing-masing plat dengan perbandingan pelarut yang berbeda.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A.       Hasil Pengamatan

1.      Tabel Pengamatan

Perlakuan Hasil pengamatan CHCl3 : CH3CH2OH

4 : 1 1 : 1 1 : 4

Rf

sampel ekstraksi

daun

bayam

Hijau

Hijau

Kuning

Hijau

0,53

0,63

0,63

0,8

2.      Analisa Data

a.        

B.       Pembahasan

BAB VPENUTUP

A.    Kesimpulan

1.      Kromatografi kolom merupakan teknik pemisahan kimia berdasarkan pertukaran ion anion dan

ion kation.

2.      Kapasitas resin pada percobaan ini sebesar 6 x 10-5 gram.mol.

B.     Saran

Saran dari percobaan ini sebaiknya untuk percobaan selanjutnya digunakan sampel

sampel air laut atau air sungai agar dapat diketahui perbandingan kapasitas resin dari sampel

tersebut.

DAFTAR PUSTAKA

Alimin, dkk. Kimia Analitik. Makassar: Alauddin Press, 2007

Anonim. kromatografi. http//id. Wikipedia. Org/ 8 Mei 2012

Anonim. Kromatografi Kolom. http//id. Wikipedia. Org/ 8 Mei 2012

Anonim. Pemisahan Kromatografi. http//www. Chem.-is-try. Org/ 8 Mei 2012

Hendayana, Sumar. Kimia Pemisahan. Bandung: PT. Remaja Rosdakarya, 2006

Khopkar, S.M. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta: Erlangga, 2008

Yazid, Estien. Kimia Fisika Paramedis. Yogyakarta: Andi, 2005

C.     LANDASAN TEORI

Kromatografi adalah prinsip pemisahan campuran senyawa atas komponen-komponen

berdasarkan perbedaan kecepatan migrasi masing-masing komponen di antara dua fasa yaitu fasa

diam dan fasa gerak. Perbedaan kecepatan perpindahan tersebut dapat disebabkan oleh

perbedaan kemampuan masing-masing komponen untuk diserap (adsorpsi) atau perbedaan

distribusi di antara dua fasa yang tidak bercampur (partisi). (Tim Dosen Kimia Organik, 2012:

39).

Fase diam (stationary phase) merupakan salah satu komponen yang penting dalam proses

pemisahan dengan kromatografi karena adanya interaksi dengan fase diamlah terjadi perbedaan

waktu retensi (tR) dan terpisahnya komponen senyawa analit. Fase diam dapat berupa bahan atau

porous (berpori) berbentuk molekul kecil atau cairan yang umumnya dilapisi pada padatan

pendukung (Denikrisna, 2010).

Fase gerak (mobile phase) merupakan pembawa analit dapat bersifat inert maupun

berinteraksi dengan analit tersebut. Fase gerak ini tidak hanya dalam bentuk cairan tapi juga

dapat berupa gas inert yang umumnya dapat dipakai sebagai carrier gas senyawa mudah

menguap (volatile) (Denikrisna, 2010).

Dalam proses kromatografi selalu terdapat salah satu kecenderungan sebagai berikut; (a)

kecenderungan molekul-molekul komponen untuk melarut dalam cairan; (b) kecenderungan

molekul-molekul komponen untuk melekat pada permukaan padatan halus

(adsorpsi=penyerapan); (c) kecenderungan molekul-molekul komponen untuk bereaksi secara

kimia (penukar ion). Komponen yang dipisahkan harus larut dalam fasa gerak dan harus

mempunyai kemampuan untuk berinteraksi dengan fasa diam dengan cara melarut di dalamnya,

teradsorpsi, atau bereaksi secara kimia (penukar ion). Pemisahan terjadi berdasarkan perbedaan

migrasi zat-zat yang menyusun suatu sampel. Hasil pemisahan dapat digunakan untuk keperluan

identifikasi (analisis kualitatif), penetapan kadar (analisis kuantitatif), dan pemurnian suatu

senyawa (pekerjaan preparatif) (Soebagio, 2000:54).

Kromatografi kolom adalah merupakan pilihan yang baik jika ingin memisahkan campuran

senyawa yang masih dalam bentuk ekstrak. Alasannya adalah lebih murah dan tidak memakan

waktu yang lama. Hasil dari pemisahan menggunakan kolom kromatografi ini bisa berupa

fraksi-fraksi yang masih berupa campuran, dan bisa juga menghasilkan senyawa yang telah

murni. Kadang kala hanya dengan menggunakan kolom kromatografi, target pemisahan

campuran telah berhasil dilakukan tapi akan mengalami kesulitan jika campuran yang akan

dipisahkan itu jumlahnya sedikit, karena ada kecenderungan campuran tersebut akan tertinggal

pada fase diam (Ismiarni, 2010).

Kromatografi Lapis Tipis (KLT) pada dasarnya sangat mirip dengan kromatografi kertas,

terutama pada cara melakukannya. Perbedaan nyata terlihat pada media pemisahnya, yakni

diguankannya lapisan tipis adsorben halus yang tersangga pada papan kaca, aluminium atau

plastik sebagai pengganti kertas. Lapisan tipis adsorben ini pada proses pemisahan berlaku

sebagai fasa diam. (Soebagio, 2000:85).

Teknik KLT dikembangkan tahun 1938 oleh Ismailoff dan Schaiber. Adsorbent dilapiskan

pada lempeng kaca yang bertindak sebagai penunjang fase diam. Fase bergerak akan merayap

sepanjang fase diam dan terbentuklah kromatogram. Ini dikenal juga sebagai kromatografi kolom

terbuka. Metode ini sederhana, cepat dalam pemisahan dan sensitive. Kecepatan pemisahan

tinggi dan mudah untuk memperoleh kembali senyawa-senyawa yang terpisahkan. (Khopkar,

2010: 164).

Biasanya yang sering digunakan sebagai materi pelapisnya adalah silica gel, tetapi

kadangkala bubuk selulosa dan tanah diatome, kieselguhr juga dapat digunakan. Untuk fase diam

hidrofilik dapat digunakan pengikat seperti semen Paris, kanji, dispersi koloid plastik, silica

terhidarsi. Untuk meratakan pengikat dan zat pada pengadsorpsi digunakan suatu aplikator.

Sekarang ini telah banyak tersedia kromatografi lapisan tipis siap pakai yang dapat berupa gelas

kaca yang telah terlapisi, kromatotube dan sebagainya. Kadar air dalam lapisan ini harus

terkendali agar didapat hasil analisis yang reprodusibel (Khopkar, 2010:164).

Pada identifikasi suatu kandungan tumbuhan, setelah kandungan itu diisolasi dan

dimurnikan, pertama-tama yang harus kita tentukan dahulu golonannya, kemudian barulah

ditentukan jenis senyawa dalam golongan tersebut. Sebelum itu, keserbasamaan senyawa

tersebut harus diperiksa dengan cermat, artinya senyawa harus membentuk bercak tunggal dalam

beberapa system KLT dan/atau KKt. Golongan senyawa biasanya dapat ditentukan dengan uji

warna, penentuan kelarutan, bilangan Rf, dan ciri spektrum UV. Identifikasi lengkap dalam

golongan senyawa bergantung pada pengukuran sifat atau cirri lain, yang kemudian

dibandingkan dengan data dalam pustaka. (Harborne, 1987:20).

Deteksi noda KLT terkadang lebih mudah dibandingkan dengan kromatografi kertas

karena dapat digunakan teknik-teknik umum yang lebih banyak. Kerapkali, noda tidak berwarna

atau tidak berpendar jika dikenai sinar ultra violet dapat ditampakkan dengan cara mendedahkan

papan pengembang pada uap iod. Uap iod akan berinteraksi dengan komponen-komponen

sampel baik secara kimia atau berdasarkan kelarutan membentuk warna-warna tertentu.

(Soebagio, 2000:87)

1. II.           TINJAUAN PUSTAKA

Kromatografi adalah teknik pemisahan campuran yang berdasarkan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu. Uraian mengenai kromatografi pertama kali dijelaskan oleh Michael Tswett, seorang ahli biotani Rusia yang bekerja di Universitas Warsawa Pada saat itu, Michael Tswett melakukan pemisahan klorofil dari pigmen- pigmen lain dari ekstrak tanaman menggunakan kromatografi kolom yang berisi dengan kalsium karbonat. Pada kromatografi, komponen- komponen yang akan dipisahkan berada diantara dua fase yaitu fase diam ( stationary ) dan fase bergerak ( mobile ). Fase diam adalah fase yang akan menahan komponen campuran sedangkan fase gerak adalah fase yang akan melarutkan zat komponen campuran. Komponen yang mudah tertahan pada fase diam akan tertinggal atau tidak bergerak sedangkan komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan bergerak lebih cepat ( Sudarmadji, 2007 ).

Kromatografi kolom bertujuan untuk purifikasi dan isolasi komponen dari suatu campurannya. Metode pembuatan kolom terbagi menjadi 2 yaitu untuk metode kering, kolom pertama diisi dengan kering fase diam bubuk, diikuti dengan penambahan fase mobile. Metode basah, sebuah bubur disiapkan dari eluent dengan fase diam bubuk dan kemudian dengan hati-hati dituangkan ke dalam kolom. Lapisan ini biasanya ditutupi dengan lapisan pasir kecil atau dengan kapas atau wol kaca untuk melindungi bentuk lapisan organik dari kecepatan baru ditambahkan eluent. Eluent perlahan-lahan melewati kolom untuk memajukan bahan organik (Roy, 1991).

Sebagian besar prinsip pemisahan kromatografi kolom didasarkan pada afinitas kepolaran analite dengan fase diam, sedangkan fase gerak selalu memiliki kepolaran yang berbeda dengan fase diam. Pada sebagian besar kromatografi kolom menggunakan fase diam yang bersifat polar dengan fase gerak yang non-polar dengan begitu waktu retensi akan menjadi lebih singkat. Semakin cepat pergerakan fase gerak akan meminimalkan waktu yang diperlukan untuk bergerak di sepanjang kolom. Laju aliran kolom dapat ditingkatkan dengan memperluas aliran eluent di dalam kolom dengan mengisi fase diam pada bagian bawah atau dikurangi dengan mengontrol keran. Laju aliran yang lebih baik dapat dicapai dengan menggunakan pompa atau dengan menggunakan gas dengan kompresi (misalnya udara,nitrogen, argon) untuk mendorong pelarut melalui kolom. Kolomnya (tabung gelas) diisi dengan bahan seperti alumina, silika gel atau pati yang dicampur dengan adsorben, dan pastanya diisikan kedalam kolom. Larutan sampel kemudian diisikan kedalam kolom dari atas sehingga sampel diasorbsi oleh adsorben. Kemudian pelarut (fasa mobil; pembawa) ditambahkan tetes demi tetes dari atas kolom. Partisi zat terlarut berlangsung di pelarut yang turun ke bawah (fasa mobil) dan pelarut yang teradsorbsi oleh adsorben (fasa stationer). Selama perjalanan turun, zat terlarut akan mengalami proses adsorpsi dan partisi berulang-ulang. Laju penurunan berbeda untuk masing-masing zat terlarut dan bergantung pada koefisien partisi masing-masing zat terlarut (Sastrohamidjojo, 2005).

Keuntungan kromatografi kolom yaitu dapat digunakan untuk analisis dan aplikasi preparative, digunakan unruk menentukan jumlah komponen campuran digunakan untuk memisahkan dan

purifikasi substansi. Kerugian kromatografi kolom yaitu untuk mempersiapkan kolom dibutuhkan kemampuan teknik dan manual, metode ini sangat membutuhkan waktu yang lama (time consuming) (Rahman, 2009)