makalah pemicu iii kimia analitik

7/23/2019 Makalah Pemicu III Kimia Analitik

1/31

MAKALAH PEMICU III KIMIA ANALITIK

KROMATOGRAFI GAS

KELOMPOK 7

AFDHAL HANAFI / 1306370751

ANISSA LARASATI / 1306405761

KIANTI KASYA KIRESYA / 1306409381

MUHAMMAD MADANI / 1306405755

NUR SHARFAN / 1306370386

TEKNIK KIMIA S1 REGULER

( RABU PAGI )

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA

JURUSAN TEKNIK KIMIA

DEPOK, 02 DESEMBER 2014


2/31

ii Makalah Pemicu 3 Kimia Analitik Kromatografi Gas

Kelompok 7

KATA PENGANTAR

Pertamatama kami mengucapkan puji syukur kepada Tuhan Yang Maha

Esa karena atas kuasa-Nya kami bisa menyelesaikan makalah ini dengan baik dan

tepat pada waktunya. Makalah ini dibuat atas dasar pemicu ketiga dari mata

kuliah Kimia Analitik dengan tema Analisis Alkohol dan obat-obat terlarang

dalam darah.

Dalam penulisan makalah ilmiah ini, banyak halangan dan rintangan yang

terjadi. Kami juga berterima kasih kepada seluruh pihak yang terlibat baik secara

langsung maupun tidak langsung dalam penyelesaian makalah ilmiah ini, yaitu:

1.

Dosen mata kuliah Kimia Analitik, Ibu Dianursanti yang telah

membimbing kami selama proses penulisan makalah ini.

2.

Kak Tiara, selaku asisten dari mata kuliah Kimia Analitik yang ikut

membimbing kami selama proses penulisan makalah.

Tim penulis menyadari banyaknya kekurangan yang terdapat dalam makalah

ilmiah ini. Oleh karena itu, kami meminta maaf atas semua kesalahan yang terjadi

pada makalah ini. Tim penulis juga mengharapkan saran, masukan, dan umpan

balik dari para pembaca untuk tulisan ini. Akhir kata kami mengucapkan terima

kasih atas bantuan dari berbagai pihak dan berharap semoga makalah ini dapat

bermanfaat bagi para pembaca.

Depok, 02 Desember 2014

Tim Penulis


3/31

Makalah Pemicu 3 Kimia Analitik Analisis Alkohol dan Drugs dalam Darah iii

Kelompok 7

DAFTAR ISI

Kata Pengantar ....................................................................................................ii

Daftar Isi..............................................................................................................iii

Daftar Gambar ....................................................................................................iv

Daftar Tabel .......................................................................................................iv

Daftar grafik .......................................................................................................iv

Bab I Pendahuluan

Latar Belakang .......................................................................................1

Teori Dasar ..............................................................................................2

Bab II Jawaban Pemicu

Tugas 1 ...................................................................................................7

Tugas 2 ...................................................................................................10

Tugas 3 ...................................................................................................20

Bab III Kesimpulan .............................................................................................25

Daftar Pustaka .....................................................................................................26

Lampiran

DAFD15


4/31

iv Makalah Pemicu 3 Kimia Analitik Kromatografi Gas

Kelompok 7

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Instrumen Kromatografi Gas .............................................................2

Gambar 2. Rangkaian instrument HPLC ............................................................5

Gambar 3. Output HPLC ....................................................................................6

Gambar 4. Waktu retensi.....................................................................................10

Gambar 5. Nilai-nilai dalam kromatogram ........................................................13

Gambar 6. Rangkaian instrument HPLC ............................................................18

Gambar 7. Output HPLC ...................................................................................19

DAFTAR TABEL

Tabel 1.Variabel yang mempengaruhi efisiensi kromatografi...........................9

Tabel 2. Konsentrasi ethanol dalam larutan standar............................................20

Tabel 3. Konsentrasi ethanol dan peak ethanol ..................................................20

DAFTARGRAFIK

Grafik 1. Kurva kalibrasi ethanol dalam larutan standar ..................................21


5/31

Makalah Pemicu 3 Kimia Analitik Analisis Alkohol dan Drugs dalam Darah 1

Kelompok 7

BAB I

PENDAHULUAN

LATAR BELAKANG

Sekarang ini banyak terjadi kasus penggunaan obat-obat terlarang pada

masyarakat. Padahal hal ini sudah dilarang oleh pemerintah. Akibat dari penggunaan

obat-obat ini tentunya sangatlah buruk bagi orang yang mengkonsumsnya apabila

melebihi ambang batas pada tubuh manusia. Misalnya pada orang yang

mengkonsumsi kokain, dapat membuat orang tersebut berhalusinasi tingkat tinggi.

Sesuatu yang tidak ada bisa menjadi ada bagi orang yang mengkonsumsi obat ini.

Efek dari obat ini tentunya membuat orang menjadi ketagihan dan ingin

mengonsumsinya lagi. Jika tidak terpenuhi keinginannya maka tingkat emosi si

pengguna bisa naik. Bahkan ia bisa menyakiti orang lain untuk mendapatkan obat ini.

Hal yang paling berbahaya dari p obat ini tentunya dapat menyebabkan kematian. Hal

ini dikarenakan obat-obat terlarang bisa merusak jaringa yang ada dalam tubuh.

Selain kasus diatas, juga ada kasus yang marak terjadi pada saat ini yaitu para

pengemudi kendaraan bermotor yang mengkonsumsi alkohol. Pengemudi yang

mengkonsumsi alkohol tentunya dapat membahayakan keselamatan ia dan orang lain

saat mengemudi. Hal ini dikarenakan alkohol dapat membuat emosi orang yang

mengkonsumsinya berubah-ubah. Dengan kata lain saat mengemudi, si pengemudi

bisa saja ugal-ugalan, mengemudi dengan kecepatan tinggi bahkan bisa

mendatangkan kantuk. Akibatnya tentu membahayakan nyawanya sendiri dan nyawa

orang lain.

Obat-obat terlarang dan alkohol yang terkonsumsi, bisa masuk dalam darah

manusia saat proses metabolik. Saat melewati usus halus, alkohol dan obat-obat

terlarang akan terserap dan masuk kealiran darah. Dan untuk mendeteksi hal tersebut,

dalam makalah kali ini akan dibahas teknik analisis alkohol dan obat-obat terlarang

dalam darah.


6/31

2 Makalah Pemicu 3 Kimia Analitik Kromatografi Gas

Kelompok 7

TEORI DASAR

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.

Sistem peralatan kromatografi gas (gc)

Gambar 1. Instrumen Kromatografi Gas

(sumber :http://lansida.com/2010/06/gc-kromatografi-gas.html)

1. Kontrol dan penyedia gas pembawa;

2. ruang suntik sampel;

3. kolom yang diletakkan dalam oven yang dikontrol secara termostatik;

4. sistem deteksi dan pencatat (detektor dan recorder); serta

5. komputer yang dilengkapi dengan perangkat pengolah data.

HPLC (High Performance Liquid Chromatography) atau biasa juga disebut

dengan Kromatografi pertama sekali diperkenalkan oleh TSWETT pada tahun 1903

dan dikembangkan pada akhir tahun 1960-an dan awal tahun 1970-an. Kromatografi

Cair Kinerja Tinggi (KCKT)/HPLC merupakan bentuk kromatografi kolom yang

memompa campuran sampel atau analit dalam suatu pelarut (dikenal sebagai fase
http://lansida.com/2010/06/gc-kromatografi-gas.htmlhttp://lansida.com/2010/06/gc-kromatografi-gas.htmlhttp://lansida.com/2010/06/gc-kromatografi-gas.htmlhttp://4.bp.blogspot.com/__CUS_kG2Y3A/TDCkDG_ZSwI/AAAAAAAAAJs/ZSbouev0968/s1600/gc.jpghttp://lansida.com/2010/06/gc-kromatografi-gas.html


7/31


Kelompok 7

gerak) pada tekanan tinggi melalui kolom kromatografi dengan bahan kemasan (fase

diam).

HPLC memiliki kemampuan untuk memisahkan dan mengidentifikasi senyawa

yang hadir dalam sampel yang dapat dilarutkan dalam cairan di jejak konsentrasi

serendah bagian per triliun. Karena fleksibilitas ini, HPLC digunakan dalam berbagai

aplikasi industri dan ilmiah, seperti farmasi, lingkungan, forensik, dan bahan kimia

baik dalam bulk atau dalam sediaan farmasetik.

Kromatografi cair adalah teknik pemisahan yang melibatkan:

Penempatan (injeksi) dari volume kecil sampel cairan ke dalam tabung

dikemas dengan partikel berpori (fase diam) di mana masing-masing

komponen sampel diangkut sepanjang tabung dikemas (kolom) dengan cairan

digerakkan oleh gravitasi.

Komponen sampel terpisah dari satu sama lain dengan kemasan kolom yang

melibatkan berbagai bahan kimia dan / atau interaksi fisik antara molekul dan

partikel kemasan.

Komponen dipisahkan dikumpulkan di pintu keluar dari kolom ini dan

diidentifikasi oleh teknik pengukuran eksternal, seperti spektrofotometer yang

mengukur intensitas warna, atau dengan perangkat lain yang dapat mengukur

jumlah mereka.

Instrumentasi dari HPLC terdiri atas beberapa komponen utama, yaitu wadah

fase gerak, pompa, system injector, kolom, detector, dan computer.

Wadah Fase gerak

Reservoir memegang pelarut, yangbergerak. Biasanya ada minimal dua waduk

di sistem, dengan masing-masing memegang sampai dengan 1000 cc pelarut

dan biasanya dilengkapi dengan diffuser gas melalui helium yang dapat

digelembungkan

Pompa

Pompa yang cocok digunakan untuk HPLC adalah pompa yang mempunyai

syarat sebagaimana syarat wadah pelarut yakni: pompa harus inert terhadap fase

gerak. Bahan yang umum dipakai untuk pompa adalah gelas, baja tahan karat,

Teflon, dan batu nilam. Pompa yang digunakan sebaiknya mampu memberikan

tekanan sampai 5000 psi dan mampu mengalirkan fase gerak dengan kecepatan


8/31


Kelompok 7

alir 3 mL/menit. Untuk tujuan preparatif, pompa yang digunakan harus mampu

mengalirkan fase gerak dengan kecepatan 20 mL/menit. Tujuan penggunaan

pompa atau sistem penghantaran fase gerak adalah untuk menjamin proses

penghantaran fase gerak berlangsung secara tepat, reprodusibel, konstan, dan

bebas dari gangguan. Ada 2 jenis pompa dalam HPLC yaitu: pompa dengan

tekanan konstan, dan pompa dengan aliran fase gerak yang konstan. Tipe pompa

dengan aliran fase gerak yang konstan sejauh ini lebih umum dibandingkan

dengan tipe pompa dengan tekanan konstan.

System in jector

Sampel-sampel cair dan larutan disuntikkan secara langsung ke dalam fase

gerak yang mengalir di bawah tekanan menuju kolom menggunakan alat

penyuntik yang terbuat dari tembaga tahan karat dan katup teflon yang

dilengkapi dengan keluk sampel (sample loop) internal atau eksternal.

Kolom

Ada 2 jenis kolom pada HPLC yaitu kolom konvensional dan kolom mikrobor.

Kolom merupakan bagian HPLC yang mana terdapat fase diam untuk

berlangsungnya proses pemisahan solut/analit.

Kolom mikrobor mempunyai 3 keuntungan yang utama dibanding dengan

kolom konvensional, yakni:

Konsumsi fase gerak kolom mikrobor hanya 80% atau lebih kecil dibanding

dengan kolom konvensional karena pada kolom mikrobor kecepatan alir

fase gerak lebih lambat (10 -100 l/menit).

Adanya aliran fase gerak yang lebih lambat membuat kolom mikrobor lebih

ideal jika digabung dengan spektrometer massa.

Sensitivitas kolom mikrobor ditingkatkan karena solut lebih pekat,

karenanya jenis kolom ini sangat bermanfaat jika jumlah sampel terbatas

misal sampel klinis.

Kolom merupakan jantung dari HPLC karena terjadi proses pimsahan

komponen di sini.

Detector

Detektor pada HPLC dikelompokkan menjadi 2 golongan yaitu: detektor

universal (yang mampu mendeteksi zat secara umum, tidak bersifat spesifik, dan


9/31


Kelompok 7

tidak bersifat selektif) seperti detektor indeks bias dan detektor spektrometri

massa; dan golongan detektor yang spesifik yang hanya akan mendeteksi analit

secara spesifik dan selektif, seperti detektor UV-Vis, detektor fluoresensi, dan

elektrokimia. Idealnya, suatu detektor harus mempunyai karakteristik sebagaiberikut:

o Mempunyai respon terhadap solut yang cepat dan reprodusibel.

o Mempunyai sensitifitas yang tinggi, yakni mampu mendeteksi solut pada

kadar yang sangat kecil.

o Stabil dalam pengopersiannya.

o Mempunyai sel volume yang kecil sehingga mampu meminimalkan

pelebaran pita.o Signal yang dihasilkan berbanding lurus dengan konsentrasi solut pada

kisaran yang luas (kisaran dinamis linier).

oTidak peka terhadap perubahan suhu dan kecepatan alir fase gerak.

Computer

Komputer merupakan rangkaian alat yang digunakan untuk menerima informasi

yang diberikan oleh detector dan memplot hasilnya ke dalam output HPLC yaitu

Kromatogram.

Gambar 2. Rangkaian instrument HPLC

(sumber: Fundamentals of Liquid Chromatography (HPLC) courtesy to Agilent

Technologies, Inc)


10/31


Kelompok 7

Gambar 3. Output HPLC


Technologies, Inc)

Output HPLC berupa Kromatogram yang membaca titik puncak atau peak dari

satu komponen berdasarkan waktu retensinya, yang diukur mulai dari saat

penginjeksian. Waktu yang dibutuhkan oleh senyawa untuk bergerak melalui kolom

menuju detektor disebut sebagai waktu retensi.


11/31


Kelompok 7

BAB II

ISI

Jawaban Pemicu

Tugas 1 : Susunlah pertanyaan penting atau variabel peneltian untuk

merancang suatu penelitian analisis alkohol dan obat-obat

terlarang dalam darah, paling sedikit terdapat tujuh pertanyaan.

Jawab :

Pertanyaan yang penting dalam rancangan penelitian ini adalah

- Apakah sampel darah diambil dari jauh hari atau pada waktu melakukan

penelitian ? (dalam penelitian ini lebih baik menggunakan sampel yang masih

baru)

- Saat pengambilan sampel darah, pada bagian tubuh mana yang diambil

darahnya ? (dalam penelitian ini tidak boleh mengambil darah pada area yang

juga menggunakan bahan yang bersifat desinfektan organik volatil)

- Jarum suntik yang digunakan saat mengambil sampel apakah steril dan kering

? (dalam penelitian, tidak boleh menggunakan jarum yang basah)

-

Wadah tempat sampel, apakah bersih dari zat lain?

- Apakah sampel ditambahkan antikoagulan atau tidak ?

-

Apakah sampel darah ditambahkan pengawet atau tidak ?

- Apakah sampel perlu dihangatkan atau tidak ?

Variabelpentingdalam rancangan penelitian ini adalah :

Etanol dalam tubuh

Di dalam tubuh, etanol atau C2H5OH diencerkan oleh cairan tubuh. Kemudian

untuk mengeliminasi etanol dalam tubuh, tubuh melakukan proses

metabolisme (oksidasi).

Makanan dan jenis kelamin mempengaruhi penyerapan dan metabolisme

etanol dalam tubuh

Semakin tinggi kandungan lemak pada makanan yang dikonsumsi, semakin

banyak waktu yang diperlukan untuk mengosongkan lambung maka semakin

lama proses penyerapan alkohol akan terjadi.


12/31


Kelompok 7

Wanita memiliki konsentrasi alkohol dalam darah (BAC/Blood

Alcohol Concentration) lebih tinggi setelah mengkonsumsi alkohol dalam

jumlah yang sama dengan pria

Jika di konsumsi dalam dosis rendah, etanol dapat menekan

penghambat otak sehingga dapat membuat pikiran lebih jernih,

namun pada dosis tinggi etanol memiliki beragam dampak buruk, yaitu

jaringan saraf memproduksi gejala klasik keracunan : pembicaraan kacau,

langkah tidak stabil, persepsi sensorik terganggu, dan ketidakmampuan untuk

bereaksi dengan cepat, dsb.

Mengetahui kadar alkohol dalam darah (BAC)

Untuk mengetahui kadar alkohol dalam darah dapat dengan

menggunakan tabel BAC (Blood Alcohol Concentration). Caranya yaitu

dengan menemukan tabel berat badan, lalu melihat jumlah porsi total

minuman beralkohol yang telah dikonsumsi.

Analisis Alkohol dalam darah

Analisis alkohol dalam darah dapat dilakukan dengan menggunakan metoda

analisis GC/MS pada darah maupun pada urine, ataupun yang sering

digunakan menggunakan analisis napas (breath analysis).

Analisis dengan GC/MS

Analisis darah menggunakan GC/MS sangat akurat namun biayanya

mahal dan memerlukan petugas terlatih untuk pengambilan dan penelitian

sampel darah.

Parameter bebas alkohol dengan GC/MS pada darah

Pada analisis etanol dengan GC/MS pada darah, seseorang dikatakan bebas-

alkohol bila dengan menggunakan analisis ini didapat hasil lebih

kecil dari 0,01 gram alkohol per 100 ml darah. Dan untuk sampel

darah yang diambil post-mortem dikatakan negatif (bebas alkohol) bila

hasilnya lebih kecil dari 0,02 gram alkohol per 100 ml darah.

Analisis napas (Breath analysis)

Analisis napas mudah untuk dilaksanakan namum kurang akurat dan metode

analisis ini tidak spesifik terhadap etanol.


13/31


Kelompok 7

Parameter bebas alkohol untuk analisis napas

Untuk metode analisis napas, hasil dikatakan negatif (subjek yang

dites tidak memiliki kandungan alkohol/kandungan alkohol sangat rendah)

bila hasil tes lebih kecil dari 0,01 gram per 210 liter.

Akurasi analisis alkohol dalam darah

Analisis alkohol dalam darah yang paling akurat adalah analisis darah

menggunakan GC/MS, lebih akurat dari analisis napas, dan yang paling tidak

akurat adalah analisis urine.

Dalam kromatografi ini, variabel yang mempengaruhi efisiensinya dapat dilihat pada

tabel dibawah ini :

Tabel 1. Variabel yang mempengaruhi efisiensi kromatografi

Variabel Simbol Satuan

Kecepatan linear fasa mobile U Koefisien difusi fasa mobile Koefisien difusi fasa stationary Capacity factor -Diameter Ketebalan liquid


14/31


Kelompok 7

Tugas 2 : Bila anda hendak mengunakan GC/MS dalam analisis darah

1.

Parameter apa saja yang harus diketahui pada metode analisis GC/MS?

Jawab :

Rasio partisi

Pada saat fasa bergerak mengalir sepanjang kolom terjadi kesetimbanga dinamis

antara komponen yang terlarut. Untuk zat terlarut spesies A, kesetimbangan dinamis

yang terlibat dapat dilihat pada persamaan dibawah ini.

A bergerak A diamKonstanta kesetimbangan untuk reaksi diatas adalah rasio partisi / koefisien partisi,

yang nilainya

= ....(1)

Dimana :

K = rasio partisi / koefisien partisi

= konsentrasi molar analitik dari zat terlatur saat berada dalam fasa diam= konsentrasi molar analitik dari zat terlarut saat berada dalam fasa bergerak.Idealnya rasio partisi konstan dalam jangkauan konsentrasi zat terlatur yang bervariasi

dan cs berbanding lurus dengan cm.

Waktu Retensi

Gambar 4. Waktu retensi

( sumber :www.chem-is-try.com)

Pada gambar 4 dapat dilihat sebuah kromatogram sederhana yang memiliki 2

puncak. Puncak kecil yang berada di kiri merepresentasikan spesies yang tidak
http://www.chem-is-try.com/http://www.chem-is-try.com/http://www.chem-is-try.com/http://www.chem-is-try.com/


15/31


Kelompok 7

ditahan oleh fasa diam. Waktu (tm) setelah injeksi sampel sampai dengan munulnya

puncak ini seringkali dinamakan waktu mati (dead time). Waktu mati memberikan

pengukuran dari laju migrasi rata-rata dari fasa bergerak dan merupakan suatu

parameter yang penting dalam mengidentifiasi puncak analit. Seringkali suatu sampel

akan mengandung spesies yang tidak ditahan, jika mereka tidak memiliki spesies yang

tidak ditahan maka penambahan spesies dengan sifat seperti ini dapat dilakukan untuk

membantu identifikasi puncak.

Puncak lebih besar yang terdapat di bagian kanan gambar 2 merupakan puncak

dari spesies analit. Waktu yang diperlukan puncak ini untuk mencapai detektor atau

waktu yang diperlukan spesies analit untuk keluar dari kolom dan mencapai detektor

dinamakan waktu retensi (tr). Laju linear rata-rata dari migrasi zat terlarut (v) dan

kecepatan linear rata-rata dari spesies dalam fasa bergerak (u) diberikan pada

persamaan dibawah ini

= .... (2) = ....(3)

Dimana :

L = panjang dari kolom

= waktu retensi

= waktu matiNilai dari v juga dapat dinyatakan dalam u dan rasio partisi (K) dengan cara

mengekspresikan nilai laju v sebagai fraksi dari kecepatan pada fasa bergerak.

Penurunannya adalah sebagai berikut:

V = u fraksi waktu zat terlarut dalam fasa bergerak

V = u jumlah mol zat terlarut dalam fasa bergerak jumlah mol total

= = 11 = 11 ....(4)

Dimana :

Vs = volume dari fasa diam

Vm = volume dari fasa bergerak.


16/31


Kelompok 7

Faktor kapasitas

Faktor kapasitas merupakan parameter eksperimental yang menyatakan

perbandingan mol komponen analit dalam fasa diam terhadap mol komponen dalam

fasa gerak, yang nilainya tergantung pada temperatur. Faktor ini banyak digunakan

untuk mendeskrispsikan laju migrasi zat terlarut dalam kolom. Untuk spesies A nilai

faktor kapasitasnya adalah sebagai berikut. (dengan KA adalah nilai rasio partisi

untuk spesies A)

= 5Persamaan 5 dapat disubstitusi ke persamaan (4).

= 11 .6Agar nilai kA dapat dicari dalam kromatogram maka persamaan (2) dan (3) dapatdisubstitusi ke persamaan (6)

= 11 .7 = . 8

Besarnya faktor kapasitas menentukan laju elusi komponen. Jika k > 1 maka elusi

akan berlangsung dengan cepat dan jika k > 20-30 maka waktu elusi akan

berlangsung sangat panjang.

Faktor Selektivitas atau Pemisahan

Faktor Selektivitas adalah faktor yang menyatakan ukuran untuk distribusi relatif

komponen diantara fasa diam dan fasa gerak yang nilainya tergantung pada

temperatur. Faktor selektivitas disebut juga faktor pemisahan. Faktor seletivitas untuk

dua spesies A dan B dinyatakan dengan rumusan:

= = 9 Jumlah dan Tinggi Plat Rata-Rata

Plat teoritik adalah istilah yang berasal dari teori destilasi yang kemudian

diadaptasi ke dalam kromatografi. Plat ini menandakan suatu titik dalam kolom

dimana terdapat kesetimbangan antara fasa cair dan gas (platnya hanya imaginer).

Jumlah plat teoritik (n) dapat diukur dengan menggunakan rumus di bawah ini.


17/31


Kelompok 7

= 16 .10Dimana :

= waktu retensi

= lebar puncak pada pita elusi hasil kromatografi

Ilustrasi yang dapat memperjelas nilai Wb dapat dilihat pada gambar 5.

Gambar 5. Nilai-nilai dalam kromatogram

( sumber :http://free-zg.t-com.hr/Svjetlana_Luterotti/09/091/0911.htm)

Walaupun didefinisikan sebagai waktu, tetapi sebenarnya kita dapat mengukurjarak pada kertas daftar perekam dalam cm atau mm, perlu diingat bahwa dan harus diukur dalam satuan yang sama.

Tinggi plat teoritik disebut juga HETP (Height Equivalent Theoritical Plate).

HETP berfungsi untuk merepresentasikan efisiensi dari kolom. Nilai HETP secara

sederhana dapat dicari dengan menggunakan rumus dibawah ini.

HETP = H = Ln ....(11)

Dimana :

L = panjang kolom

n = jumlah plat teoritik

Semakin besar nilai N maka semakin kecil nilai HETP dan semakin besar efisiensi

kolom.
http://free-zg.t-com.hr/Svjetlana_Luterotti/09/091/0911.htmhttp://free-zg.t-com.hr/Svjetlana_Luterotti/09/091/0911.htmhttp://free-zg.t-com.hr/Svjetlana_Luterotti/09/091/0911.htmhttp://free-zg.t-com.hr/Svjetlana_Luterotti/09/091/0911.htm


18/31


Kelompok 7

Variabel yang Mempengaruhi Efisiensi Kolom

Faktor-faktor yang menyebabkan pelebaran pita elusi adalah difusi difusi

longitudinal / memanjang, efek transfer massa untuk fasa bergerak (karena difusi

eddy) dan fasa diam. Nilai efisiensi kolom non-linear dapat dihitung melalui

persamaan dibawah ini.

= = 12Dimana :

B = koefisien difusi longitudinal

Cs dan Cm = koefisien transfer massa untuk fasa diam dan bergerak.

Resolusi Kolom

Resolusi kolom (Rs) dapat mengukur kemampuan kolom untuk memisahkan dua

analit secara kuantiitatif. Untuk lebih jelasnya dapat dituliskan dalam persamaan

berikut:

= 2 =2 13

Dimana dZ merupakan jarak puncak analit A dan B yang terbaca pada kromatogram.Resolusi kolom dapat dipengaruhi oleh faktor selektivitas, kapasitas sepasang zat

terlarut pada kolom yang dapat dilihat pada persamaan berikut:

= 4 1

1 14

Dimana a adalah faktor selektivitas. Dari persamaan di atas dapat digunakan juga

untuk mencara jumlah piringan yang dibutuhkan untuk mencapai resolusi kolom

dengan nilai tertentu.

= 16 1 1

.15Selain itu resolusi kolom dapat mempengaruhi retention time (tR), dan kita dapat

melihat hubungan keduanya sebagai berikut:

= 16

11 1

1 . 16


19/31


Kelompok 7

2. Mengapa metode GC/MS sering digunakan untuk penentuan kandungan alkohol

dan obat-obatan terlarang dalam darah?

Jawab :

Metode GC/MS memiliki beberapa keuntungan dibanding metode analisis alkohol

lainnya, yaitu :

Sangat akurat, spesifik dan sensitif dan merupakan prosedur standar untuk

analisis alkohol dan senyawa-senyawa volatil dalam bidang toksikologi forensik.

Akurat dan spesifik karena teknik ini menghasilkan molekular fingerpint atau

spektrum massa yang unik. Spektrum ini dapat digunakan untuk mengidentifikasi

ada/tidaknya alkohol dalam sampel. Sensitif karena alkohol dalam darah dapatdiketahui jumlahnya, walaupun dalam kuantitas kecil.

Dengan menggunakan analisis darah GC/MS, sampel yang sama dapat diuji

beberapa kali, jika sampel dijaga dengan baik.

Waktu yang diperlukan cepat (penentuan alkohol dapat dilakukan dalam 6-8

menit) bila alat-alatnya dihangatkan secara teratur.

3.

Dalamanalisis komponen, dikenal dengan HPLC. Apa yang anda ketahui tentang

alat tesebut ?

Jawab :

HPLC (High Performance Liquid Chromatography) atau biasa juga disebut

dengan Kromatografi pertama sekali diperkenalkan oleh TSWETT pada tahun 1903

dan dikembangkan pada akhir tahun 1960-an dan awal tahun 1970-an. Kromatografi

Cair Kinerja Tinggi (KCKT)/HPLC merupakan bentuk kromatografi kolom yang

memompa campuran sampel atau analit dalam suatu pelarut (dikenal sebagai fase

gerak) pada tekanan tinggi melalui kolom kromatografi dengan bahan kemasan (fasediam).

HPLC memiliki kemampuan untuk memisahkan dan mengidentifikasi senyawa

yang hadir dalam sampel yang dapat dilarutkan dalam cairan di jejak konsentrasi

serendah bagian per triliun. Karena fleksibilitas ini, HPLC digunakan dalam berbagai

aplikasi industri dan ilmiah, seperti farmasi, lingkungan, forensik, dan bahan kimia

baik dalam bulk atau dalam sediaan farmasetik.


20/31


Kelompok 7

Kromatografi cair adalah teknik pemisahan yang melibatkan:

Penempatan (injeksi) dari volume kecil sampel cairan ke dalam tabung

dikemas dengan partikel berpori (fase diam) di mana masing-masing

komponen sampel diangkut sepanjang tabung dikemas (kolom) dengan

cairan digerakkan oleh gravitasi.

Komponen sampel terpisah dari satu sama lain dengan kemasan kolom yang

melibatkan berbagai bahan kimia dan / atau interaksi fisik antara molekul dan

partikel kemasan.

Komponen dipisahkan dikumpulkan di pintu keluar dari kolom ini dan

diidentifikasi oleh teknik pengukuran eksternal, seperti spektrofotometer

yang mengukur intensitas warna, atau dengan perangkat lain yang dapat

mengukur jumlah mereka.

Instrumentasi dari HPLC terdiri atas beberapa komponen utama, yaitu wadah fase

gerak, pompa, system injector, kolom, detector, dan computer.

Wadah Fase gerak

Reservoir memegang pelarut, yangbergerak. Biasanya ada minimal dua

waduk di sistem, dengan masing-masing memegang sampai dengan 1000 cc

pelarut dan biasanya dilengkapi dengan diffuser gas melalui helium yang

dapat digelembungkan

Pompa

Pompa yang cocok digunakan untuk HPLC adalah pompa yang mempunyai

syarat sebagaimana syarat wadah pelarut yakni: pompa harus inert terhadap

fase gerak. Bahan yang umum dipakai untuk pompa adalah gelas, baja tahan

karat, Teflon, dan batu nilam. Pompa yang digunakan sebaiknya mampu

memberikan tekanan sampai 5000 psi dan mampu mengalirkan fase gerak

dengan kecepatan alir 3 mL/menit. Untuk tujuan preparatif, pompa yang

digunakan harus mampu mengalirkan fase gerak dengan kecepatan 20

mL/menit. Tujuan penggunaan pompa atau sistem penghantaran fase gerak

adalah untuk menjamin proses penghantaran fase gerak berlangsung secara

tepat, reprodusibel, konstan, dan bebas dari gangguan. Ada 2 jenis pompa

dalam HPLC yaitu: pompa dengan tekanan konstan, dan pompa dengan


21/31


Kelompok 7

aliran fase gerak yang konstan. Tipe pompa dengan aliran fase gerak yang

konstan sejauh ini lebih umum dibandingkan dengan tipe pompa dengan

tekanan konstan.

System in jector

Sampel-sampel cair dan larutan disuntikkan secara langsung ke dalam fase

gerak yang mengalir di bawah tekanan menuju kolom menggunakan alat

penyuntik yang terbuat dari tembaga tahan karat dan katup teflon yang

dilengkapi dengan keluk sampel (sample loop) internal atau eksternal.

Kolom

Ada 2 jenis kolom pada HPLC yaitu kolom konvensional dan kolom

mikrobor. Kolom merupakan bagian HPLC yang mana terdapat fase diam

untuk berlangsungnya proses pemisahan solut/analit.

Kolom mikrobor mempunyai 3 keuntungan yang utama dibanding dengan

kolom konvensional, yakni:

Konsumsi fase gerak kolom mikrobor hanya 80% atau lebih kecil

dibanding dengan kolom konvensional karena pada kolom mikrobor

kecepatan alir fase gerak lebih lambat (10 -100 l/menit).

Adanya aliran fase gerak yang lebih lambat membuat kolom mikrobor

lebih ideal jika digabung dengan spektrometer massa.

Sensitivitas kolom mikrobor ditingkatkan karena solut lebih pekat,

karenanya jenis kolom ini sangat bermanfaat jika jumlah sampel terbatas

misal sampel klinis.

Kolom merupakan jantung dari HPLC karena terjadi proses pimsahan

komponen di sini.

Detector

Detektor pada HPLC dikelompokkan menjadi 2 golongan yaitu: detektor

universal (yang mampu mendeteksi zat secara umum, tidak bersifat spesifik,

dan tidak bersifat selektif) seperti detektor indeks bias dan detektor

spektrometri massa; dan golongan detektor yang spesifik yang hanya akan

mendeteksi analit secara spesifik dan selektif, seperti detektor UV-Vis,

detektor fluoresensi, dan elektrokimia.


22/31


Kelompok 7

Idealnya, suatu detektor harus mempunyai karakteristik sebagai berikut:

o Mempunyai respon terhadap solut yang cepat dan reprodusibel.

o Mempunyai sensitifitas yang tinggi, yakni mampu mendeteksi solut pada

kadar yang sangat kecil.o Stabil dalam pengopersiannya.

o Mempunyai sel volume yang kecil sehingga mampu meminimalkan

pelebaran pita.

o Signal yang dihasilkan berbanding lurus dengan konsentrasi solut pada

kisaran yang luas (kisaran dinamis linier).

o Tidak peka terhadap perubahan suhu dan kecepatan alir fase gerak.

ComputerKomputer merupakan rangkaian alat yang digunakan untuk menerima

informasi yang diberikan oleh detector dan memplot hasilnya ke dalam

output HPLC yaitu Kromatogram.

Gambar 6. Rangkaian instrument HPLC


Technologies, Inc)


23/31


Kelompok 7

Gambar 7. Output HPLC


Technologies, Inc)

Output HPLC berupa Kromatogram yang membaca titik puncak atau peak dari

satu komponen berdasarkan waktu retensinya, yang diukur mulai dari saat

penginjeksian. Waktu yang dibutuhkan oleh senyawa untuk bergerak melalui kolom

menuju detektor disebut sebagai waktu retensi.


24/31


Kelompok 7

Tugas 3 : Bagaimana anda menentukan

1. Konsentrasi senyawa etanol dalam sampel darah

Jawab :

Dari data-data yang didapat dalam pemicu bahwa volume etanol dan n-propanol

adalah sebagai berikut :

Tabel 2. Konsentrasi ethanol dalam larutan standar

No Ethanol n-Propanol Konsentrasi etanol dalam larutan standar

1 0.1 1.9 5.26%

2 0.2 1.8 11.11%

3 0.3 1.7 17.65%

4 0.4 1.6 25%

5 0.5 1.5 33.33%

Tabel 3. Konsentrasi ethanol dan peak ethanol

No Konsentrasi ethanol dalam larutan standar Tinggi puncak ethnol (mm)

1 5.26% 3.75

2 11.11% 7.5

3 17.65% 11.25

4 25% 15

5 33.33% 18.75

Dari data diatas diatas dapat dibuat kurva kalibrasi standar dengan sumbu x

adalah konsentrasi ethanol dalam larutan standar, dan sumbu y adalah tinggi puncak

ethanol.


25/31


Kelompok 7

Grafik 1. Kurva kalibrasi ethanol dalam larutan standar

Dari kurva tersebut didapatkan persamaan garis =53.2891.4075. Dan untukmengetahui kandungan ethanol dalam darah yang mempunyai puncak 12.5 mm, dapat

digunakan persamaan garis yang didapat

=53.289 1.4075 .........(17)

Dengan y adalah tinggi puncak dan x adalah konsentrasi maka didapatkan = 53.289 ......(18)

12.5 = 53.289 =0.235

Sehingga kandungan ethanol dalam 1.5 ml sampel sama dengan 0.3525 ml. Maka

kandungan senyawa ethanol dalam 5darah adalah :5 0.3525 101.5 = .

Jadi kandungan ethanol dalam 5 sampel darah adalah sebesar 1.175

y = 53,289x + 1,4075

0

5

10

15

20

25

0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35%

TinggiPuncak

Konsentrasi Ethanol

Kurva Kalibrasi Ethanol dalam Larutan

Standar


26/31


Kelompok 7

2.

Menentukan resolusi kolom

Jawab :

Data-data yang diketahui adalah sebagai berikut:

= waktu retensi etanol= 2,4 menit= waktu retensi n-propanol= 7,2 menitWa = lebar dasar puncak etanol= 1,45 menit

Wb = lebar dasar puncak n-propanol= 3,65 menit

Persamaan yang digunakan untuk mencari nilai Rs adalah sebagai berikut:

= + = + ......(19)

=2 7,22,4

1,45 3,65 = ,

Jadi, resolusi kolomnya adalah 1,88

3. Jumlah piringan rata-rata ( )Jawab :

Diketahui : Karena waktu retensi merupakan waktu yang dibutuhkan sejak sampel

diinjeksikan hingga puncak yang besar muncul, maka didapat :

( tR)A = Waktu retensi etanol = 2,4 menit

( tR)B = Waktu retensi n-propanol = 7,2 menit

WA = Lebar dasar puncak etanol = 1,45 menit

WB = Lebar dasar puncak n-propanol = 3,65 menit

Ditanya : Jumlah piringan ratarata ( N rata-rata) ?

Jawaban :

Jumlah piringan :

N = 16 (2 ..................................... ( 20)a.

Jumlah piringan etanol

N = 16 (,

,2= 43,834


27/31


Kelompok 7

b.

Jumlah piringan n-propanol

N = 16 (,

,2= 62,259

c.

Jumlah piringan rata-rata

Nrata-rata = +

= , +,

= 53,047

= 53 piringan

Jadi jumlah piringan rata-rata adalah 53 piringan.

4.

Tinggi piringan (H) dalam m

Jawab :

Misalkan panjang kolom (L) = 50 cm

Maka, tinggi piringan (H) adalah

= = 50 53 = . 5. Panjang Kolom bila resolusi kolom menjadi 1.5

Jawab :

Panjang kolom bila resoliusi kolom menjadi 1.5 (Rs)2

Dari persamaan:

= (+) ..(21)

diketahui bahwa dan kB konstan (tidak berubah) dengan berubahnya N dan L,

sehingga didapat persamaan:

=

.....(22)

Subtitusi (Rs)1 = 1.88 ; (Rs)2 = 1.5 ; N1 = 53.045 ke dalam persamaan di atas,

sehingga didapat jumlah piringan (N2) bila resolusi diharapkan menjadi 1.5:

2.4 =

1.881.5

= 1.53 = 91.67


28/31


Kelompok 7

Jadi, panjang kolom bila resolusi kolom diharapkan menjadi 1.5:

= . .....(23)

L = 340.943 cm = 32.062 cm 32cm

6. Waktu elusi senyawa ethanol pada panjang kolom yang baru

Jawab :

= (+) ....(24)

Dari persamaan diatas dapat terlihat bahwa ~ (sebanding)Sehingga bisa dituliskan persamaan baru :

= .....(25)Jadi waktu elusi ethanol pada kolomyang telah diperpanjang tersebut adalah

2.4 =

1.881.5

= 1.528 = 91.67


29/31


Kelompok 7

BAB III

KESIMPULAN

1. Kromatografi merupakan salah satu metode pemisahan komponen-

komponen campuran di mana cuplikan berkesetimbangan di antara

dua fasa, fasa gerak yang membawa cuplikan dan fasa diam yang

menahan cuplikan secara selektif. Kadar alcohol dalam darah dapat di

analisa melalui metode analisis kromatografi gas.

2. Pada kromatograf, jumlah peak (puncak) menunjukkan jumlah komponen

yang terdapat dalam cuplikan, sedang luas peak menunjukkan

konsentrasi komponen.

3.

Analisis dalam kromatografi gas dapat bersifat analisis kualitatif

maupun kuantitatif.

4. Analisis kualitatif berupa pengidentifikasian senyawa yang terkandung

dalam suatu campuran dengan menggunakan perbandingan waktu retensi

antara analit standar dengan sampel.

5. Analisis kuantitatif dapat diaplikasikan untuk mengetahui nilai-nilai yang

berhubungan dengan kromatogram. Nilai-nilai yang dapat diketahui adalah

resolusi kolom, konsentrasi sampel (dengan metode kurva kalibrasi), efisiensi,dan lain-lain.

6. Penggunaan Gas kromatografi dapat dipadukan dengan spektroskopi massa

guna memperoleh data yang lebih akurat dalam mengidentifikasi senyawa gas.


30/31


Kelompok 7

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. Kromatografi. [online]

http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/22015/4/Chapter%20I

I.pdf(diakses pada 24 November 2014)

Anonim, Analysis of Blood Plasma for Ethanol by Gas Chromatography

http://www.oberlin.edu/chem/ForChemLab/Alcohol/AlcoholPStudents.pdf

(diakses pada 24November 2014)

Anonym. 2014. Fundamentals of Liquid Chromatography (HPLC). Agilent

Technologies,Inc.

Day, R.A. dan Underwood,A.L. 1986. Analisis Kimia Kuantitatif (terjemahan). Edisi

kelima. Jakarta: Erlangga.Hendayana, Sumar.1995.Kimia Analitik Instrumen. Semarang: IKIP Semarang Press.

Skoog, West, James F. Holler, Stanley R. Crouch. 2014. Skoog and Wests

Fundamentals of Analytical Chemistry (International edition) 9thedition. USA.

PreMediaGlobal.

Wiryawan, Adam. 2011. Analisis Kromatrografi Gas. [online].http://www.chem-

is-try.org/materi_kimia/instrumen_analisis/kromatografi1/analisis-

dengan-kromatografi-gas/(diakses pada 24 November 2014)
http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/22015/4/Chapter%20II.pdfhttp://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/22015/4/Chapter%20II.pdfhttp://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/22015/4/Chapter%20II.pdfhttp://www.oberlin.edu/chem/ForChemLab/Alcohol/AlcoholPStudents.pdfhttp://www.oberlin.edu/chem/ForChemLab/Alcohol/AlcoholPStudents.pdfhttp://www.chem-is-try.org/materi_kimia/instrumen_analisis/kromatografi1/analisis-dengan-kromatografi-gas/http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/instrumen_analisis/kromatografi1/analisis-dengan-kromatografi-gas/http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/instrumen_analisis/kromatografi1/analisis-dengan-kromatografi-gas/http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/instrumen_analisis/kromatografi1/analisis-dengan-kromatografi-gas/http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/instrumen_analisis/kromatografi1/analisis-dengan-kromatografi-gas/http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/instrumen_analisis/kromatografi1/analisis-dengan-kromatografi-gas/http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/instrumen_analisis/kromatografi1/analisis-dengan-kromatografi-gas/http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/instrumen_analisis/kromatografi1/analisis-dengan-kromatografi-gas/http://www.oberlin.edu/chem/ForChemLab/Alcohol/AlcoholPStudents.pdfhttp://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/22015/4/Chapter%20II.pdfhttp://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/22015/4/Chapter%20II.pdf


31/31


Kelompok 7

LAMPIRAN

makalah pemicu iii kimia analitik

Documents