LATAR BELAKANG TEORI
Kromatografi adalah teknik untuk memisahkan campuran menjadi komponennya dengan bantuan perbedaan sifat fisik masing-masing komponennya. Alat yang digunakan terdiri atas komponennya. Alat yang digunakan terdiri atas kolom yang di dalamnya diisikan fasa stasioner (padatan atau cairan). Campuran ditambahkan ke dalam kolom dari ujung satu dan campuran akan bergerak dengan bantuan pengemban yang cocok (fasa mobil). Pemisahan dicapai oleh perbedaan laju turun masing-masing komponen dalam kolom, yang ditentukan oleh kekuatan adsorpsi atau koefisien partisi antara fasa mobil dan fasa diam (stasioner) (Takeuchi Yoshito, 2009).
Pemisahan secara kromatografi dilakukan dengan cara mengotak-atik langsung beberapa rapa sifat fisiknyasifat fisika umum dari molekuli molekul. Sifat utama yang terlibat langsung ialah: (1) kecendrungan molekul untuk melekat . Sifat utama yang terlibat langsung ialah: (1) kecendrungan molekul untuk melekat pada permukaan serbuk halus (adsorpsi penyerapan), (2) kecendrungan molekul untuk melarut dalam cairan (klerutan), dan (3) kecendrungan molekul untuk menguap atau berubah ke keadaan uap (keatisirian). Pada sistem kromatografi, campuran yang akan dipisahkan ditempatkan dalam keadaan demikian rupa sehingga kaomponen-komponennya harus menunjukkan dua dari ketiga sifat tersebut (Gritter,1991:1).
Komponen-komponen utama kromatografi adalah fasa stasioner dan fasa mobil dan kromatogarfi dibagi menjadi beberapa jenis bergantung pada jenis fasa mobil dan mekanisme pemisahannya,seperti ditunjukkan pada table dibawah ini
Kriteria Nama
Fase mobil Kromatografi cair, kromatografi gas
kromatografi adsorpsi, kromatografi partisi Mekanisme Kromatografi pertukaran ion, kromatografi
gel
Fase stasioner Kromatografi kolom, kromatografi lapis tipis, kromatografi kertas
(Takeuchi, Yoshito, 2009).
Dalam semua teknik kromatografi, zat-zat terlarut yang dipisahkan bermigrasi sepanjang kolom (atau, seperti dalam kromatografi kertas atau lapis tipis, ekivalen fisik kolom), dan tentu saja dasar pemisaha terletak dalam laju perpindahan yang berbeda untuk larutan yang berbeda.
Kita boleh menganggap laju perpindahan sebuah zat terlarut sebagia hasil dari dua faktor, yang satu cendrung menggerakkan zat terlarut itu dan yang lain menahannya. Dalam proses asli tswett, kecendrungan zat-zat terlarut untuk menyerap pada fasa padat menahan pergerakan mereka, sementara kelarutannya dalam fasa cair bergerak cendrung menggerakkan mereka. Perbedaan yang kecil antara dua zat terlarut dalam kekuatan adsorpsi dan dalam inetraksinya dengan pelarut yang bergerak menajdi dasar pemisahan bila molekul-molekul zat terlarut itu berulang kali menyebar di antara dua fasa itu ke seluruh panjang kolom (Underwood, 2002:487).
Kromatografi kolom klasik merupakan yang tetua dari cara kromatografi yang banyak itu dan seperti yang dipraktekkan secara tradisional merupakan bentuk kromatografi cair. Fase diam, baik bahan yang jerap (kcp) atau film zat cair pada penyangga (kcc), ditempatkan di dalam tabung kaca berbentuk silinder, pada bagian bawah tertutup dengan ketup atau keran, dan fase gerak dibiarkan mengalir ke bawah melaluinya karena gaya berat (Gritter, 1991:9),
Berbagai ukuran kolom dapat digunakan, dimana hal utama yang dipertimbangkan adalah kapasitas yang mamadai untuk menerima sampel-sampel tanpa melamapaui fasa diamnya. Merupakan aturan praktis yang umum bahwa panjang kolom harus sekurang-kurangnya sepuluh kali ukuran diameternya. Bahan pengemasnya, suatu adsorsben seperti alumina atau mungkin suatu resin pertukaran ion, dimasukkan dalam bentuk suspense ke dalam porsi fasa bergerak dan dibiarkan diam di dalam hamparan basah dengan sedikit cairan tetap berada di atas permukaannya. Keran dibuka, dan permukaan cairan dibiarkan turun sampai mencapai puncak permukaan hamparan kemudian porsi kecil dari larutan sampel dipipet dengan hati-hati ke atas puncak permukaan hamparan. Larutan efluen keluaran dikumpulkan dalam sederatan fraksi volume yang tidak merepotkan. Larutan tersebut dapat menetes jatuh ke dalam sebuah gelas beker atau tabung uji tiap kali telah terkumpul sejumlah volume tertentu (Underwood, 2002:547).
Pada fenol, gugus OH mengaktifkan cincin benzena. Oleh karena itu, pada nitrasi fenol dengan asam nitrat pekat, dihasilkan campuran yang terdiri dari o-nitrofenol sebagai hasil utama,p-nitrofenolerdiri dari o-nitrofenol sebagai hasil utama,p-nitrofenol dalam jumlah yang lebih sedikit dan sedikit 2,4-dinitrofenol setra 2,4,6-trinitrofenol. Bila campuran hasil nitrasi yang masih kotor ini dimasukkan ke dalam kolom yang berisi alumina (Al2O3) dan dielusi dengan metilen klorida, maka fraksi-fraksi eluen dapat dikumpulkan, dimana masing-masing
fraksi mengandung satu komponen yang identitasnya ditentukan dengan kromatografi lapis tipis (Tim Dosen , 2011:39-40).
Jika kita menangani senyawa tidak berwarna, efluen yang keluar dari dasar yang keluar dari dasar kolom harus dipantau untuk mengetahui dimana larutan itu berada. Ini dapat dilakukan secara terus-menerus dengan memakai detector yang cocok atau menganalisanya, biasanya dengan KLT atau dengan menimbang masing-masing fraksifraksi setelah pelarutnya diuapkan (Gritter,1991:10).
Dalam kromatografi lapis tipis maupun kertas sedikit bahan di taruh pada daerah terbatas di dekat ujung selembar kertas saring atau lapis tipis, dan suatu pelaruting atau lapis tipis, dan suatu pelarut dibiarkan berdifusi dari ujung kertaas atau lapis tipis oleh kerja kapiler; pada kondisi yang sesuai setelah beberapa waktu, campuran akan dijumpai telah berpindah dari penotolan tadi da telah terpisah seluruhnya atau sebagian menjadi komponen-komponennya sebagai zona yang jelas. Zona-zona dalam bentuk noda-noda atau pita-pita dapat ditentukan letaknya dengan penggunaan reagensia kimiayang sesuai kepada kertas itu atau oleh pendarah fluor nitra-violet. Difusi pelarut dan pemisahan yang dihasilkan menjadi noda-noda atau pita-pita kadang-kadang diberi istilah pengembangan kromatografi; istilah ini sedikti menyesatkan dan tak boleh dikelirukan bila digunakan dalam arti tersebut di atas dengan proses identifikasi berikutnya dengan mana zona-zona itu dibuat nampak jelas oleh pengolahan kertas atau lapis tipi situ dengan berbagai reagensia (Svehla, 1979:535).
Harga Rf cukup konstan asal semua variable dikendalikan baik-baik. Namun dijumpai bahwa laju-luju relatif gerakan itu konstan meskipun kendali kurang ketat, sehingga memungkinkan identifikasi suatu pita pada sepotong kertas berdasarkan posisi relatif pita itu terhadap pita-pita yang diketahui. Lagi pula dengan besarnya jumlah uji „bercak‟ yang tersedia untuk mendeteksi ion-ion anorganik secara terpisah, keharusan mengenai harga Rf secara cermat, telah berkurang. Jika kemurnian pelarut, temperature dan penjenuhan atmosfernya benar-benar dijaga, maka harga Rf dipengaruhi antara lain oleh faktor-faktor berikut : (a) kehadiran ion lain, misalnya adanya klorida dalam pemisahan yang dilakukan dengan larutan-larutan nitrat, (b) keasaman larutan aslinya; ini dapat disebabkan oleh kebutuhan akan asam dalam pembentukan kompleks yang dapat larut dalam pelarut organik, untuk mencegah hidrolisis garam, (c) waktu melakukan percobaan untuk sepotong kertas; kadang-kadang harga-harga Rf mengikat dengan
bertambahnya waktu dan ini mungkin berpadanan dengan berkurangnya laju gerak garis depan pelarut, (d) adanya kation-kation lain dan konsentrasi mereka (Svehla, 1979:536).
PEMBAHASAN
Pada percobaan kromatografi kolom dan kromatografi lapis tipis kita melakukan 3 langkah umum yaitu nitrasi fenol, pembuatan kromatografi kolom dan pengujian kromatografi lapis tipis. Ketiga tahapan ini saling berkaitan satu sama lain.
Pada nitrasi fenol kita memasukkan HNO3 ke dalam air menyebabkan larutan menjadi panas yang deisebabkan oleh sifat HNO3 yag pekat. Larutan ini kemudian didinginkan hingga suhunya 50C. Larutan didinginkan hingga suhunya 50C karena produk dari nitrasi fenol hanya akan terbentuk pada suhu 50C. Setelah didinginkan larutan ditambahkan dengan kristal fenol menghasilkan larutan berwarna hitam kemudian didinginkan kembali hingga suhunya 50C. Tujuan pendinginan kedua sama dengan yang pertama yaitu agar produk nitrasi fenol terbentuk. Larutan ini kemudian diekstraksi dengan kloroform di dalam corong pisah hingga terbentuk 2 lapisan, lapisan atas berwarna merah dan lapisan bawah berwarna hitam. Kedua lapisan ini dapat terbentuk karena adanya perbedaan massa jenis dari kedua senyawa. Tujuan penambahan klorofrom saaat ekstraksi adalah untuk memisahkan larutan nitrofenol dengan air. Lapisan bawah larutan yang telah diekstraksi dicuci dengan air yang kemudia ditambahkan dengan Na2SO4 anhidrat yang bertujuan untuk mengikat air yang masih ada dalam larutan. Penambahan Na2SO4 dilakukan hingga menghasilkan endapan putih. Kemudian diuapkan untuk memperoleh hasil nitrasi fenol.
Tahap kedua pada percobaan ini yaitu pembuatan kromatografi kolom dimana kolom gelas telah berisi silika gel TLC dan kloroform. Silika gel TLc disini berperan sebagai fase diam (stasioner). Saat silika gel berperan sebagai fase diam maka kita menambahnakan lagi kloroform sehingga homogen dengan silika gel. Setelah silika gel larut maka ditambahkan lagi silika gel agar terbentuk kembali fase diam pada bagian bawah dan bagian atas berupa larutan bening. Kemudian kita memasukkan hasil nitrasi fenol yang telah diuapkan dan ditambahkan dengan kloroform. Saat larutan dimasukkan dalam kolom gelas larutan menjadi berwarna hitam pada bagian atas dan keruh pada bagian bawah. Kita mengamati larutan hingga tampak satu pita
kuning kemudian menampung fraksi-fraksi eluen hingga diperoleh 8 fraksi. Fraksi-fraksi yang dihasilkan awal hingga fraksi 8 memiliki warna yang semakin pekat.
Fraksi-fraksi eluen yang telah dihasilkan tadi kemudian ditetesi pada pelat KLT dengan menggunakan pipa kapiler. Pelat KLT ini kemudian dielusi dengan benzena, kemudian dikeringkan di udara. Setelah itu ditempatkan pada gelas kimia yang berisi Kristal iod yang sebelumnya telah diuapkan. Saat dimasukkan maka warna-warna dari setiap perembesan noda terlihat jelas. Setelah Nampak jelas maka kita dapat menentukan Rfnya. Dari hasil percobaan nilai Rf yang diperoleh yaitu farksi I= 0,13, fraksi II= 0,1375, fraksi III= 0,1375, fraksi IV= 0,1125, fraksi V= 0,125, fraksi VI= 0,125, fraksi VII= 0,1375 dan fraksi VIII= 0,1375. Dari nilai Rf ini dapat diketahui bahwa campuran yang dihasilkan adalah 2,4,6 –trinitrofenol. Adapun reaksinya yaitu :
Fenol
(2,4,6-trinitrofenol)
Daftar pustaka
Gritter, Roy J, dkk. 1991. Pengantar Kromatografi Edisi Kedua. Bandung : ITB
Svehla, G. 1979. Vogel Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro. Jakarta : PT. Kalman Media Pusaka.
Takeuchi Yoshito. 03-01-2009. Kromatografi. Online. http://www.chem-is-try.org/materi kimia/kimia dasar/pemurnian-material/kromatografi/ . Diakses tanggal 14 Mei 2011.
Tim Dosen Kimia Organik . 2011. Penuntun Praktikum Kimia Organik I. Makassar : UNM
Teori
Kromatografi lapis tipis (KLT) adalah suatu tehnik yang sederhana dan banyak digunakan. Metode ini menggunakan lempeng kaca atau lembaran plastik yang ditutupi penyerap untuk lapisan tipis dan kering bentuk silika gel, alomina, selulosa dan polianida. Untuk menotolkan larutan cuplikan pada lempeng kaca, pada dasarnya dgunakan mikro pipet/ pipa kapiler. Setelah itu, bagian bawah dari lempeng dicelup dalam larutan pengulsi di dalam wadah yang tertutup (Chamber) (Rudi, 2010)
Pemisahan campuran dengan cara kromatografi didasarkan pada perbedaan kecepatan merambat antara partikel-partikel zat yang bercampur pada medium tertentu. Dalam kehidupan sehari-hari pemisahan secara kromatografi dapat kita temui pada rembesan air pada dinding yang menghasilkan garis-garis dengan jarak ternentu.
Tinta hitam merupakan campuran beberapa warna. Kita dapat memisahkan campuran warna tersebut dengan cara kromatografi. Pemisahan warna tinta dapat dilakukan seperti pada Gambar 18, dengan tahap-tahap sebagai berikut:
- Tinta diteteskan pada ujung kertas saring (1,5 cm dari ujung) - Tinta dibiarkan hingga mengering
- Ujung kertas saring dimasukkan dalam air sedalam 1 cm dan kertas saring dipasang tegak - Air akan merambat naik
Warna ( Sukarmin , 2004)
Kromatografi adalah Suatu metoda untuk separasi yang menyangkut komponen suatu contoh di mana komponen dibagi-bagikan antara dua tahap, salah satu yang mana adalah keperluan selagi gerak yang lain . Di dalam gas chromatography adalah gas mengangsur suatu cairan atau tahap keperluan padat. Di dalam cairan chromatography adalah campuran cairan pindah gerakkan melalui cairan yang lain , suatu padat, atau suatu 'gel' agar. Mekanisme separasi komponen mungkin adalah adsorpsi, daya larut diferensial, ion-exchange, penyebaran/perembesan, atau mekanisme lain (David. 2001)
adsorpsi Chromatography telah membantu untuk menandai komposisi kelompok minyak mentah dan produk hidrokarbon sejak permulaan abad ini. Jenis dan sanak keluarga jumlah kelas hidrokarbon tertentu di (dalam) acuan/matriks dapat telah a efek dalam pada atas pencapaian dan mutu dari produk hidrokarbon dan dua orang metoda test standard telah digunakan sebagian besar dari tahun ke tahun ( ASTM D2007, ASTM D4124). adsorpsi indikator Yang berpijar ( FIA) metoda ( ASTM D1319) telah melayani untuk di atas 30 tahun sebagai metoda pejabat dari minyak tanah industri untuk mengukur yang mengandung parafin, olefinic, dan isi bahan bakar pancaran dan bensin berbau harum. Teknik terdiri dari dalam pemindahan a mencicip di bawah iso-propanol memaksa melalui suatu kolom tanah kerikil 'gel' agar-agar ramai; sesak di (dalam) kehadiran tentang indikator berpijar dikhususkan untuk masing-masing keluarga hidrokarbon. Di samping penggunaan tersebar luas nya, adsorpsi indikator berpijar mempunyai banyak ( Speight, 2006)
Penentuan jumlah komponen senyawa dapat dideteksi dengan kromatografi lapis tipis (KLT) dengan menggunakan plat KLT yang sudah siap pakai. Terjadinya pemisahan komponen-komponen pada KLT dengan Rf tertentu dapat dijadikan sebagai panduan untuk memisahkan komponen kimia tersebut dengan menggunakan kolom kromatografi dan sebagai fasa diam dapat digunakan silika gel dan eluen yang digunakan berdasarkan basil yang diperoleh dari KLT dan akan lebih baik kalau kepolaraan eluen pada kolom kromatografi sedikit dibawah kepolaran eluen pada KLT (Lenny, 2006)
Pada hakekatnya KLT merupakan metoda kromatografi cair yang melibatkan dua fasa yaitu fasa diam dan fasa gerak. Fasa geraknya berupa
campuran pelarut pengembang dan fasa diamnya dapat berupa serbuk halus yang berfungsi sebagai permukaan penyerap (kromatografi cair-padat) atau berfungsi sebagai penyangga untuk lapisan zat cair (kromatografi cair-cair). Fasa diam pada KLT sering disebut penyerap walaupun berfungsi sebagai penyangga untuk zat cair di dalam sistem kromatografi cair-cair. Hampir segala macam serbuk dapat dipakai sebagai penyerap pada KLT, contohnya silika gel (asam silikat), alumina (aluminium oksida), kiselgur (tanah diatomae) dan selulosa. Silika gel merupakan penyerap paling banyak dipakai dalam KLT (Iskandar, 2007)
Analisis kuantitatif dengan KLT ada dua macam. Yang pertama noda cuplikan setelah dikembangkan diukur langsung luasnya atau kerapatannya (density). Secara manual atau
menggunakan alat – alat yang disebut densitometer. Tehnik ini disebut evaluasi ‟“in one”. Luas atau kerapatan noda dibandingkan dengan kerapatan noda senyawa standar yang telah diketahui konsentrasinya. Cara yang kedua, noda diambil dengan cara dikerok atau diisap dengan suatu alat kemudian dilarutkan dalam suatu pelarut dan larutan terakhir diamati dengan spectrometer UV – vis atau ditimbang (gravimetric) setelah pelarut diuapkan. Cara gravimetric hanya dapat dilakukan apabila jumlah cuplikan cukup besar. Cara ini tidak membutuhkan standar pembanding
Pada percobaan ini, tehnik kromatografi lapis tipis yang digunakan adalah suatu plat tipis (aluminium) yang berfungsinya untuk tempat berjalannya adsorbens sehingga proses migrasi analit oleh solventnya bisa berjalan. Hal ini Inilah yang membedakan antara kromatografi kertas dengan kromatografi lapis tipis. Yang dimana pada KLT menggunakan plat tipis sedangkan pada KK menggunakan kertas (lapisan selulosa) sehingga proses elusinya lebih lama (kira – kira 10 – 20 menit lebih lama dari KLT). Perbedaan lainnya dari kedua kromatografi tersebut adalah pembentukan noda pada adsorbensnya dimana pada KLT noda yang dihasilkan lebih tajam dibandingkan noda yang nampak dalam KK. Hal ini disebabkan pada KK penyusun dari adsorbens berupa selulosa yang dapat mengikat air, sehingga ketika dielusi dengan suatu pelarut atau fase gerak maka noda yang dihasilkan mengalami penyebaran akibat terdapatnya gugus – OH dalam adsorbens yang masih tertingal dalam fase diamnya sehingga penampakan nodanya terlihat lebih pudar dan bentuk nodanya tidak bulat. Sedangkan dalam KLT adsorbens yang digunakan berupa slika gel (SiO2) yang tidak mengikat molekul air, sehingga noda yang tercipta lebih terfokus dan tajam.
Pada percobaan ini, adsorbens yang digunakan bukan slika gel tetapi justru selulosa yang dilapisi plat tipis (aluminuium). Dimana sifat adsorbens selulosa pada KLT mempunyai sifat sebagai penukar ion, sehingga keadaan ini akan berdampak pada penampakan noda yang nantinya akan diamati dalam KLT ini, dimana ion – ion dalam sample dipertukarkan sehingga penentuan komponen yang terpisah akan sulit di tentukan. Hal inilah yang menjadi salah satu penyebab sampai tidak munculnya warna noda pada KLT dalam percobaan ini. Sedangkan faktor penyebab lainnya disebut dengan faktor yang mempengaruhi nilai Rf pada KLT seperti kualitas adsorben, ketebalan lapisan, kejenuhan ruang kromatografi, tehnik pengembangan (elusi), suhu, dan kualitas pelarut.
Penentuan nilai Rf suatu standar analit pada KLT pada dasarnya sama dengan penentuan nilai Rf dalam KK, dimana nilai Rf ditentukan dengan membandingkan jarak noda yang dihasilkan dari migrasi solvent/ pelarutnya dengan jarak sample/ standar. Nilai Rf menyatakan ukuran daya pisah suatu zat dengan kromatografi planar (KK mapun KLT), dimana jika nilai Rfnya besar berarti daya pisah zat yang dilakukan solvent (eluenya) maksimum sedangkan jika nilai Rfnya kecil berarti daya pisah zat yang dilakukan solvent (eluenya) minimum. Tidak munculnya noda dalam percobaan kali ini dapat disebabkan oleh faktor – faktor yang mempengaruhi nilai Rf seperti diatas, akan tetapi ada juga kemungkinan lain misalnya noda yang tidak nampak, sehingga untuk menampakkan noda tersebut harus direaksikan dengan reagen penampak warna berupa ion logam transisi untuk membentuk kompleks, karena salah satu ciri senyawa kompleks adalah berwarna akibat adanya bilangan koordinasi dari atom pusatnya. Adapun untuk identifikasi dan deteksi zat setelah terbentuknya noda dilakukan dengan beberapa cara misalnya; planimetri, densitometri, spektrofotometri, dan fluorensis, dimana masing – masing alat tersebut
memeliki kelebihan dan kekurangan yang jika dijabarkan akan lebih panjang dan rumit karena dihubungkan dengan proses penggunaanya.
Pada percobaan ini, didapatkan nilai Rf yang berbeda-beda dari tiap analit. Pada penentuan nilai Rf pada ion logam, secara berturut-turut nilai Rf dari Pb2+, Mn2+, Hg2+, dan campuran adalah 0,87 , 0,84 , 0,82 , dan 0,88. Sedangkan pada penentuan nilai Rf dari karbohidrat yakni pada glukosa didapatkan nilai Rf sebesarm0,81
Daftar Pustaka
Iskandar, Yusuf. 2007. Karakteristik Zat Metabolit Sekunder Dalam Ekstrak Bunga Krisan (Chrysanthemum cinerariaefolium) Sebagai Bahan Pembuatan Biopestisida.FMIPA. Semarang Lide, David. 2001. Handbook of Chemistry And Physic. Copyright CRC Press LLC
Rudi,L. 2010. Penuntun Dasar-Dasar Pemisahan Analitik. Universitas Haluoleo. Kendari
Sofia, Lenny. 2006. Isolasi dan Uji Bioaktifitas Kandungan Kimia Utama Puding Merah dengan Metoda Uji Brine Shrimp. USU Repository. Sumatera Utara
Speight, James. G. 2006. The Chemistry and Technology of Petroleum. Taylor & Francis Group, LLC.
Sukarmin. 2004. Materi dan Perubahannya. Direktorat Pendidikan Menegah Kejuruan. Direktorat Jendral Dasar dan Menegah. Departemen Pendidikan Nasional
