A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian ini merupakan jenis penelitian eksperimental dengan
rancangan penelitian deskriptif dikarenakan mendeskripsikan keadaan yang ada
dan dilakukan manipulasi terhadap subjek uji.
1. Variabel bebas
Variabel bebas dalam penelitian ini adalah alkohol hasil produksi industri
rumahan daerah Sukoharjo
2. Variabel tergantung
Variabel tergantung dalam penelitian ini adalah waktu retensi, resolusi,
asimetri faktor, dan efisiensi kolom yang dihasilkan.
3. Variabel pengacau terkendali
Variabel pengacau terkendali yang terdapat dalam penelitian ini adalah:
a. Pelarut, untuk mengatasinya digunakan pelarut pro analisis dengan kemurnian
tinggi.
b. Kondisi lingkungan, dikarenakan etanol mudah menguap, oleh karena itu
wadah sampel selalu dalam posisi tertutup.
C. Definisi Operasional
1. Sampel yang digunakan adalah alkohol hasil produksi industri rumahan
daerah Sukoharjo.
2. Optimasi metode kromatografi gas menggunakan sistem kromatografi gas
dengan pengaturan awal yaitu kolom kapiler CP-Wax CB 25 (i.d. 0,32 mm),
Flame Ionization Detector (FID), serta suhu terprogramkan.
3. Optimasi yang dilakukan meliputi optimasi temperatur awal kolom, optimasi
initial time, dan optimasi tekanan kolom.
4. Parameter optimasi yang digunakan meliputi waktu retensi, resolusi, asimetri
faktor, dan efisiensi kolom.
D. Bahan-bahan Penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian adalah “ciu” Bekonang dari fermentasi tetes tebu, baku etanol p.a.(E. Merck), , n-butanol p.a. (E. Merck),
akuabides (Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma), gas hydrogen HP
99,995% (CV. Perkasa), udara (Laboratorium Analisis Pusat Universitas Sanata
Dharma), gas nitrogen HP 99,9995% (CV. Perkasa).
E. Alat-alat Penelitian
Alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi seperangkat alat
Kromatografi Gas (HP 5890) dengan Flame Ionization Detector (FID), kolom
kapiler CP-Wax (25 m, i.d. 0,32 mm), alat-alat gelas yang lazim digunakan untuk
F. Prosedur Kerja 1. Pemilihan sampel
Penelitian ini menggunakan sampel yang berasal dari desa Bekonang
yang merupakan hasil industri rumahan produksi alkohol. Sampel diambil
sebanyak 600 mL setiap produksi dan diambil sebanyak tiga kali produksi yang
dilakukan di 15 rumah produksi dari 70 rumah produksi, pemilihan tempat
produksi dengan cara random yaitu dengan mengambil undian dan dipilih
sebanyak 15 rumah produksi dari total rumah produksi.
2. Preparasi sampel
Sampel yang didapat dihomogenkan terlebih dahulu dengan cara digojog
pada setiap botol, lalu sejumlah 100 mL sampel kemudian disaring dengan kertas
Whatman no 1 agar lebih jernih. Kemudian disimpan dalam botol tertutup untuk
menghindari penguapan sampel.
3. Optimasi metode kromatografi gas
A. Pembuatan larutan seri baku etanol kadar sedang
Larutan etanol p.a. sejumlah 600 µL diambil dan dimasukkan ke dalam
labu ukur 10 mL, kemudian ditambahkan standar internal sejumlah 600 µL
n-butanol ke dalam labu ukur. Encerkan dengan aquabidest hingga batas tanda dan
gojog homogen sehingga diperoleh konsentrasi larutan baku etanol 6%v/v.
Larutan ini dibuat masing-masing satu kali untuk pengerjaan 18 parameter
B. Pembuatan larutan sampel
Larutan sampel hasil preparasi diambil sejumlah 2000 µL menggunakan
mikropipet dan dimasukkan ke dalam labu ukur 10 mL, kemudian ditambahkan
standar internal 600 µL n-butanol ke dalam labu ukur. Encerkan dengan aquabides
hingga batas tanda.
C. Pembuatan larutan etanol murni, sampel murni dan n-butanol murni
Siapkan masing-masing 10 mL larutan etanol p.a., n-butanol p.a., dan
larutan sampel ke dalam labu uku 10 mL untuk diinjeksikan ke dalam
kromatografi gas dengan pengaturan awal.
Atur instrumen kromatografi gas dengan pengaturan awal sebagai berikut:
Gas : Nitrogen, Hidrogen, Udara
Kolom : Cp-Wax 52 CB, 25 m x 0.32 mm
Fase Diam : Polietilen glikol
Jenis Detektor : FID (Flame Ionization Detector)
Tekanan : 10 psi
Tekanan Udara : 4 bar
Tekanan Hidrogen : 2,2 bar
Tekanan Nitrogen : 1,5 bar
Split Vent : 99,2 mL/min
Purge Vent : 3,22 mL/min
Temperatur Awal : 70oC
Initial time : 2 menit
Rate : 30oC /min Temperatur Final : 220oC Waktu Final : 2 menit
Injektor B : 200oC Detektor A : 250oC
Range : 3
Injeksikan masing-masing 1 µ L larutan baku etanol dan larutan sampel
ke dalam instrumen kromatografi gas dengan pengaturan yang dipilih.
Bandingkan waktu retensi dan pemisahan antara kromatogram baku etanol dan
sampel.
E. Optimasi suhu kolom
Mengatur kromatografi gas dengan temperatur awal 50oC, 70oC dan 90oC bergantian, kemudian masing-masing injeksikan sejumlah 1 µL larutan baku.
Selanjutnya mencatat waktu retensi dan pemisahan yang dihasilkan pada
masing-masing kromatogram.
F. Optimasi initial time
Mengatur kromatografi gas dengan initial time 2 menit dan 3 menit
secara bergantian, kemudian masing-masing injeksikan sejumlah 1 µL larutan
baku etanol pada temperatur awal 50oC, 70oC, dan 90oC. Selanjutnya mencatat waktu retensi dan pemisahan yang dihasilkan pada masing-masing kromatogram.
G. Optimasi tekanan kolom
Mengatur kromatografi gas dengan tekanan kolom 5 psi, 7.5 psi dan 10
psi, atur masing-masing initial time pada 2 menit dan 3 menit secara berurutan.
Kemudian masing-masing injeksikan sejumlah 1 µL larutan baku etanol pada
temperatur awal 50oC, 70oC, dan 90oC. Selanjutnya mencatat waktu retensi dan pemisahan yang dihasilkan pada kromatogram.
G. Analisis Hasil
Kondisi optimal diperoleh dengan cara membandingkan kromatogram
yang dihasilkan pada masing-masing kondisi pengaturan instrumen yang telah
ditetapkan.
1. Waktu retensi (tR)
Waktu retensi (tR) adalah waktu mulai injeksi cuplikan hingga suatu komponen campuran keluar kolom. Waktu retensi diukur melalui kromatogram
dari menit ke-0 hingga muncul puncak peak (Hendayana, 2010).
2. Resolusi
Resolusi didefinisikan sebagai perbedaan antara waktu retensi 2 puncak
yang saling berdekatan (∆tR = tR2-tR1) dibagi dengan rata-rata lebar puncak (W1+W2/2). Nilai resolusi > 1,5 untuk memberikan pemisahan puncak yang baik (Gandjar dan Rohman, 2007).
3. Faktor asimetri
Faktor asimetri (tailing factor) digunakan untuk melihat ada tidaknya
TF = puncak tinggi 10% simetri garis dari diukur puncak kedua bagian lebar puncak tinggi 10% simetri garis dari diukur puncak pertama bagian lebar
(Gandjar dan Rohman, 2007).
4. Efisiensi kolom
Ukuran efisiensi kolom dapat ditunjukkan dengan nilai HETP (Height
Equivalent to a Theoretical Plate, H). HETP diperoleh dari pembagian panjang
kolom (L) dengan jumlah lempeng (N), H= L / N. Jumlah lempeng (N) dihitung
dengan: N = 2 puncak dasar lebar retensi waktu 16
33
BAB IV
A. Hasil Pemilihan Sampel
Penelitian ini menggunakan sampel alkohol hasil produksi rumahan yang
berasal dari dusun Sentul desa Bekonang, Kabupaten Sukoharjo, Jawa Tengah.
Terdapat sekitar 70 rumah produksi yang memproduksi “ciu” Bekonang, sehingga untuk menghasilkan data dengan kadar sampel yang representatif, maka sampel
yang diambil minimal 15% dari populasi rumah produksi yang ada.
Pemilihan sampel dilakukan secara acak dengan cara mengambil undi,
sehingga terpilihlah 15 rumah produksi yang dijadikan sampel penelitian. Hasil
pemilihan sampel adalah ciu Bekonang yang diambil sebanyak 600,0 mL dari
masing-masing rumah produksi.
B. Hasil Preparasi Sampel
Preparasi sampel dilakukan dengan menggojog sampel hingga homogen
kemudian disaring dengan kertas Whatman no.1 dan disimpan dalam botol
tertutup untuk menghindari penguapan alkohol bila sampel disimpan lebih dari
satu hari. Tujuan dari homogenisasi ini untuk mendapatkan sampel yang
diasumsikan telah seragam dalam hal kadar komponen-komponen senyawanya.
Hasil preparasi sampel ini adalah sampel yang memiliki homogenitas yang tinggi,
dalam arti memiliki kadar komponen-komponen senyawa yang seragam. Tidak
seperti validasi dan penetapan kadar, pada optimasi sampel hanya digunakan
