BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.5 Analisis Komponen Minyak Atsiri
2.5.1 Kromatografi Gas
Kromatografi gas (KG) merupakan metode untuk pemisahan dan deteksi senyawa-senyawa organik yang mudah menguap dan senyawa-senyawa gas anorganik dalam suatu campuran. Kegunaan umum dari kromatografi gas adalah untuk : melakukan pemisahan dan identifikasi semua jenis senyawa-senyawa
organik yang mudah menguap dan juga untuk melakukan analisis kualitatif dan kuantitatif senyawa dalam suatu campuran.
Ada 2 Jenis kromatografi gas 1. Kromatografi gas-cair (KGC)
Pada kromatografi ini, fase diam yang digunakan adalah cairan adalah yang diikatkan pada suatu zat pendukung sehingga solut akan terlarut dalam fase diam sehingga mekanisme sorpsi-nya adalah partisi.
2. Kromatografi gas-padat
Pada kromatografi ini, digunakan fase diam padatan. Mekanisme sorpsi-nya adalah adsorpsi permukaan (Rohman, 2007).
Kromatografi gas digunakan untuk memisahkan komponen campuran kimia dalam suatu bahan berdasarkan perbedaan polaritas campuran. Fase gerak akan membawa campuran menuju kolom. Campuran dalam fase gerak akan berinteraksi dengan fase diam. Setiap komponen yang terdapat dalam campuran berinteraksi dengan kecepatan yang berbeda, dimana interaksi komponen dengan fase diam dengan waktu yang paling cepat akan keluar pertama dari kolom dan yang paling lambat akan keluar paling akhir (Eaton, 1998).
Bagian utama dari kromatografi gas adalah gas pembawa, sistem injeksi, kolom, fase diam, suhu dan detektor.
2.5.1.1Gas pembawa
Gas pembawa harus memenuhi persyaratan antara lain harus inert, murni dan mudah diperoleh. Pemilihan gas pembawa tergantung pada detektor yang dipakai. Keuntungannya adalah semua gas ini harus tidak reaktif, dapat dibeli dalam keadaan murni dan kering yang dapat dikemas dalam tangki bertekanan
tinggi. Gas pembawa yang sering dipakai adalah Helium (He), Argon (Ar), Nitrogen (N), Hidrogen (H) dan karbon dioksida (CO2
2.5.1.2 Sistem injeksi
) (Agusta, 2000).
Sampel yang akan dikromatografi dimasukkan kedalam ruang suntik, melalui gerbang suntik, biasanya berupa lubang yang ditutup septum atau pemisah karet. Ruang suntik harus dipanaskan tersendiri (terpisah dari kolom) pada suhu 10-15°C lebih tinggi dari suhu kolom maksimum. Jadi seluruh sampel akan menguap setelah sampel disuntikkan (Rohman, 2007).
2.5.1.3Kolom
Kolom merupakan tempat terjadinya proses pemisahan karena didalamnya terdapat fase diam. Ada 2 jenis kolom pada kromatografi gas yaitu kolom kemas dan kolom kapiler
Kolom kemas adalah pipa yang terbuat dari logam, kaca atau plastik berisi penyangga padat yang inert. Fase diam, berwujud padat maupun cair diserap atau terikat secara kimia pada permukaan penyangga padat tersebut.
Kolom kapiler banyak digunakan untuk menganalisi komponen minyak atsiri. Hal ini disebabkan oleh kelebihan kolom tersebut yang memberikan hasil analisis dengan daya pisah tinggi dan sekaligus memiliki sensitivitas yang tinggi. Bahan kolom biasanya dari gelas baja tahan karat atau silika. Fase cair berupa lapisan film dilapiskan pada dinding kolom bagian dalam (Agusta, 2000).
2.5.1.4 Fase diam
Fase diam disapukan dalam permukaan medium atau dilapiskan pada dinding kapiler. Fase diam yang umum digunakan pada kolom adalah fase diam padat dan fase diam cair, akan tetapi pada kolom kapiler lebih banyak digunakan
fase cair yang disebut dengan istilah film thickness. Fase diam dibedakan berdasarkan kepolarannya, yaitu non polar, sedikit polar, semi polar dan sangat polar.
Sifat minyak atsiri yang nonpolar sampai sedikit polar, sebaiknya digunakan kolom dengan fase diam yang sedikit polar, misalnya CBP-5, CBJ-5, SE-2 dan SE-54. Jika digunakan kolom yang lebih polar, sejumlah puncak yang dihasilkan menjadi lebar (tidak tajam) dan sebagian puncaknya membentuk ekor, garis dasarnya tidak rata dan terlihat bergelombang. Bahkan kemungkinan komponen yang bersifat non polar tidak terdeteksi sama sekali (Agusta, 2000).
2.5.1.5 Suhu
Suhu merupakan salah satu faktor utama yang menentukan hasil analisis kromatografi gas dan spektrometri massa. Umumnya yang sangat menentukan adalah pengaturan suhu injektor dan kolom (Agusta, 2000).
Pemisahan pada Kromatografi Gas dapat dilakukan pada suhu yang tetap biasanya disebut dengan pemisahan isotermal, dapat dilakukan dengan menggunakan suhu yang berubah secara terkendali disebut pemisahan dengan suhu terprogram. Pemisahan isotermal paling baik dipakai pada analisis rutin. Ada dua hal yang harus diperhatikan terkait dengan pemisahan isotermal, yaitu: 1) jika suhu terlalu tinggi maka komponen akan terelusi tanpa terpisah, sementara jika suhu terlalu rendah maka komponen yang bertitik didih tinggi akan keluar sangat lambat bahkan tetap tertinggal didalam kolom.
2) terkait masalah diatas pemisahan dapat dilakukan dengan suhu terprogram. Pemisahan dengan suhu terprogram mempunyai keuntungan, yakni mampu meningkatkan resolusi komponen dalam suatu campuran, mempunyai
titik didih pada kisaran yang agak luas. Pemograman suhu dilakukan dengan menaikkan suhu dari suhu tertentu ke suhu berikutnya dan terkendali dalam waktu tertentu (Rohman, 2007).
2.5.1.6 Detektor
Komponen utama lainnya di kromatografi gas adalah detektor. Detektor merupakan perangkat yang diletakkan pada ujung kolom tempat keluar fase gerak yang membawa komponen hasil pemisahan. Detektor pada kromatografi gas adalah suatu sensor elektronik yang berfungsi mengubah sinyal gas pembawa dan komponen-komponen didalamnya menjadi sinyal elektronik. Sinyal elektronik detektor akan sangat berguna untuk analisis kualitatif maupun kuantitatif terhadap komponen-komponen yang terpisah di antara fase diam dan fase gerak (Rohman, 2007).
2.5.2 Spektrometri massa
Suatu spektrometer massa bekerja dengan menghasilkan molekul- molekul bermuatan atau fragmen-fragmen dalam keadaan sangat hampa atau segera sebelum sampel memasuki ruang sangat hampa (Watson, 2010). Molekul senyawa organik pada spektrometer massa, ditembak dengan berkas elektron bernergi tinggi dan menghasilkan ion bermuatan positif yang mempunyai energi yang tinggi karena lepasnya elektron dari molekul yang dapat pecah menjadi ion- ion yang lebih kecil (Sastrohamidjojo, 2004)
Menurut Dachriyanus (2004), spektrometer massa pada umumnya digunakan untuk:
1. Menentukan massa molekul (berat molekul).
Beresolusi Tinggi (High Resolution Mass Spectra).
3. Mengetahui informasi dari struktur dengan melihat pola fragmentasinya, Spektrum massa hasil analisis sistem spektroskopi massa merupakan gambaran mengenai jenis dan jumlah fragmen molekul yang terbentuk dari suatu komponen kimia (masing-masing puncak pada kromatogram). Setiap fragmen yang terbentuk dari pemecahan suatu komponen kimia memiliki berat molekul yang berbeda dan ditampilkan dalam bentuk diagram dua dimensi, m/z (m/e, massa/muatan) pada sumbu X dan intensitas pada sumbu Y yang disebut dengan spektrum massa. Pola pemecahan (fragmentasi) molekul yang terbentuk untuk setiap komponen kimia sangat spesifik sehingga dapat dijadikan sebagai patokan untuk menentukan struktur molekul suatu komponen kimia. Selanjutnya, spektrum massa komponen kimia yang diperoleh dari hasil analisis diidentifikasi dengan cara dibandingkan dengan spektrum massa yang terdapat dalam suatu bank data (Agusta, 2000).
Keuntungan utama spektrometri massa sebagai metode analisis yaitu metode ini lebih sensitif dan spesifik, untuk identifikasi senyawa yang tidak diketahui atau untuk menetapkan keberadaan senyawa tertentu, hal ini disebabkan adanya pola fragmentasi yang khas sehingga dapat memberikan informasi mengenai bobot molekul dan rumus molekul. Puncak ion molekul penting dikenali karena memberikan bobot molekul senyawa yang diperiksa. Puncak tertinggi pada spektrum disebut puncak dasar (base peak), dinyatakan dengan nilai 100% dan kekuatan puncak lain, termasuk puncak ion molekulnya dinyatakan sebagai persentase puncak dasar tersebut (Silverstein, dkk., 1986).