BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.4 Kromatografi Gas
Dasar pemisahan secara kromatografi gas ialah penyebaran cuplikan diantara dua fase, yaitu fase diam yang permukaannya luas dan fase lain berupa gas yang melewati fase diam. Kromatografi gas ialah suatu cara untuk memisahkan senyawa atsiri dengan mengalirkan arus gas melalui fase diam berupa zat padat (Kromatografi gas padat). Jika fase diam berupa zat cair, cara tadi disebut Kromatografi gas cair. Fase cair diselaputkan berupa lapisan tipis pada zat padat yang lembam dan pemisahan didasarkan pada partisi cuplikan yang masuk dan keluar dari lapisan zat cair ini (Bonelli, 1988).
Alat kromatografi gas terdiri atas 7 bagian, yaitu:
1. Silinder tempat gas pembawa/pengangkut 2. Pengatur aliran dan pengatur tekanan 3. Tempat injeksi cuplikan
4. Kolom 5. Detektor
Gambar 2. Diagram blok perangkat kromatografi gas Bagian-bagian dari kromatografi gas :
1. Gas pembawa
Gas pembawa merupakan fase gerak yang tujuan utamanya adalah membawa sampel melewati kolom. Gas pembawa harus memenuhi persyaratan :
• Harus inert, tidak bereaksi dengan cuplikan, cuplikan-pelarut, dan material dalam kolom.
• Murni dan mudah diperoleh, serta murah. • Sesuai/cocok untuk detektor (McNair, 1933).
Gas-gas yang sering dipakai adalah Helium, Argon, Nitrogen, Karbon Dioksida dan Hidrogen. Gas Helium dan Argon sangat baik, tidak mudah terbakar, tetapi sangat mahal. H2 mudah terbakar, sehingga harus berhati-hati
dalam pemakaiannya. Kadang-kadang digunakan juga CO2 (Madbardo, 2010).
Pemilihan gas pengangkut atau pembawa ditentukan oleh detektor yang digunakan. Tabung gas pembawa dilengkapi dengan pengatur tekanan keluaran dan pengukur tekanan. Sebelum masuk ke kromatografi, ada pengukur
kecepatan aliran gas serta sistem penapis molekuler untuk memisahkan air dan pengotor gas lainnya (Madbardo, 2010).
2. Pengatur aliran dan pengatur tekanan
Pengatur aliran gas pembawa merupakan bagian yang utama dalam efisiensi kolom dan untuk analisis kualitatif. Efisiensi kolom bergantung pada kecepatan gas yang mengalir. Untuk analisis kualitatif, kecepatan aliran gas haruslah konstan dan dapat direproduksi agar waktu retensi dapat dihasilkan kembali. Membandingkan waktu retensi merupakan teknik tercepat dan termudah dalam identifikasi senyawa karena tidak ada senyawa yang bisa mempunyai dua waktu retensi yang berbeda. Oleh karena itu, waktu retensi merupakan karakteristik dari suatu analit (McNair, 1933).
3. Tempat injeksi (The injection port)
Dalam pemisahan dengan kromatografi gas cuplikan harus dalam bentuk fase uap. Gas dan uap dapat dimasukkan secara langsung. Tetapi kebanyakan senyawa organik berbentuk cairan dan padatan. Hingga dengan demikian senyawa yang berbentuk cairan dan padatan pertama-tama harus diuapkan. Ini membutuhkan pemanasan sebelum masuk dalam kolom (Madbardo, 2010).
Tempat injeksi dari alat kromatografi gas selalu dipanaskan. Dalam kebanyakan alat, suhu dari tempat injeksi dapat diatur. Aturan pertama untuk pengaturan suhu ini adalah suhu tempat injeksi sekitar 50 °C lebih tinggi dari titik didih campuran dari cuplikan yang mempunyai titik didih yang paling tinggi. Bila kita tidak mengetahui titik didih komponen dari cuplikan maka kita harus mencoba-coba. Namun demikian suhu tempat injeksi tidak boleh terlalu tinggi, sebab kemungkinan akan terjadi perubahan karena panas atau penguraian
Cuplikan dimasukkan ke dalam kolom dengan cara menginjeksikan melalui tempat injeksi. Hal ini dapat dilakukan dengan pertolongan jarum injeksi yang sering disebut "a gas tight syringe" (Madbardo, 2010).
Perlu diperhatikan bahwa kita tidak boleh menginjeksikan cuplikan terlalu banyak, karena kromatografi gas sangat sensitif. Biasanya jumlah cuplikan yang diinjeksikan pada waktu kita mengadakan analisis 0,5-50 ml gas dan 0,2-20 ml untuk cairan (Madbardo, 2010).
4. Kolom
Kolom adalah jantung kromatografi. Pemisahan sesungguhnya komponen cuplikan dicapai dalam kolom. Karena itu, keberhasilan atau kegagalan suatu pemisahan sebagian besar bergantung pada pemilihan kolom. Pada kromatografi gas cair, ada kolom kapiler dan kolom kemas. Kolom kapiler adalah tabung terbuka bergaris tengah sangat kecil yang pada dindingnya terdapat lapisan cairan tipis. Kolom kemas terdiri atas bahan padat lembam yang menyangga lapisan tipis cairan tak atsiri. Tabung dapat berupa kaca, logam, atau plastik, dilingkarkan agar sesuai dalam tanur kromatografi. Penyangga padat, jenis, dan jumlah fase cair, cara mengemas dan panjang serta suhu kolom merupakan faktor penting untuk mencapai daya pisah yang diinginkan. Ukuran kolom menentukan jumlah total gas dan cairan yang dapat terwadahi (Bonelli, 1988).
5. Detektor
Detektor kromatografi merupakan suatu gawang yang menunjukkan dan mengukur banyaknya komponen yang terpisah dalam gas pembawa. Detektor dapat dikelompokkan kedalam golongan detektor yang mengintegrasi atau detektor yang mendifrensiasi. Detektor mengintegrasi memberikan tanggapan
yang berbanding lurus dengan massa total komponen dalam daerah yang dielusi. Jika gas pembawa murni melewati detektor, daftar carik menunjukkan garis lurus. Jika daerah komponen melewati detektor, pena perekam bergerak melintasi gaftar-carik yang jaraknya berbanding lurus dengan massa total komponen dalam daerah. Jika komponen lain dielusi, pena bergerak lebih jauh melintasi gaftar (Bonelli, 1988)
Detektor difrensiasi menghasilkan tanggapan yang berbanding lurus dengan konsentrasi atau laju aliran massa kmponen yang dielusi. Contoh detektor yang memberikan tanggapan terhadap konsentrasi yang paling dikenal ialah detektor hantar bahang (DHB = TCD = Thermal conductivity detector) atau katarometer. Contoh detektor yang memberikan tanggapan terhadap laju aliran massa ialah detektor pengionan nyala (DPN = FID = Flame ionization detector). Kromatogram yang dihasilkan oleh detektor yang mendifrensiasi terdiri atas sederet puncak, masing-masing puncak menyatakan komponen yang berlainan. Luas puncak berbanding lurus dengan massa keeluruhan komponen tersebut (Bonelli, 1988).
6. Pencatat
Pencatat (rekorder) berfungsi sebagai pengubah sinyal dari detektor yang diperkuat melalui elektrometer menjadi bentuk kromatogram. Dari kromatogram yang diperoleh dapat dilakukan analisis kualitatif dan kuantitatif. Analisis kualitatif dengan cara membandingkan waktu retensi sampel dengan standar. Analisis kuantitatif dengan menghitung luas area maupun tinggi dari kromatogram. Sinyal analitik yang dihasilkan detektor dikuatkan oleh
rekorder bekerja dengan menggerakkan kertas dengan kecepatan tertentu. Di atas kertas tersebut dipasangkan pena yang digerakkan oleh sinyal keluaran detektor sehingga posisinya akan berubah-ubah sesuai dengan dinamika keluaran penguat sinyal detektor. Hasil rekorder adalah sebuah kromatogram berbentuk pik-pik dengan pola yang sesuai dengan kondisi sampel dan jenis detektor yang digunakan. Rekorder biasanya dihubungkan dengan sebuah elektrometer yang dihubungkan dengan sirkuit pengintregrasi yang bekerja dengan menghitung jumlah muatan atau jumlah energi listrik yang dihasilkan oleh detektor. Elektrometer akan melengkapi puncak-puncak kromatogram dengan data luas puncak atau tinggi puncak lengkap dengan biasnya (Madbardo, 2010).
