KROMATOGRAFI (TLC, HPLC, GC-MS, DAN LC-MS)
C. GAS CHROMATOGRAPHY-MASS SPECTROMETRY (GC-MS)
122
terdiri dari kolom (sebagai fasa diam) dan solution tertentu sebagai fase geraknya (mobile phase). Hal yang juga membedakan HPLC dengan jenis kromatografi lain yaitu HPLC menggunkan tekanan tinggi (high- performance) untuk mendorong fase geraknya. Campuran analit akan terpisah sesuai dengan tingkatan kepolarannya dan kecepatannya untuk sampai ke dektetor (waktu retensi/ retention time), hal ini akan teramati pada spectrum yang puncak-puncaknya terpisah (chromatogram) yang terbentuk.
Sebagai alat kromatografi yang canggih, HPLC memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan. Beberapa kelebihan dari alat HPLC antara lain: mampu memisahkan molekul-molekul dari suatu campuran dengan daya memisah yang tinggi, dapat menghindari adanya risiko terjadinya dekomposisi / kerusakan bahan analisis, dapat digunakan bermacan-macam detektor dengan kepekaan yang tinggi, kolom dapat digunakan kembali, waktu analisa cukup singkat, akurat dan presisi, HPLC dapat digunakan untuk isolasi zat yang tidak mudah menguap dan zat yang tidak stabil, dapat menganalisis sampel yang kecil kuantitasnya/ jumlahnya, dan teknik penggunaan dan operasi HPLC dapat dilakukan pada suhu kamar. Selain begitu banyaknya kelebihan HPLC, beberapa kelemahan dari alat HPLC juga perlu diperhatikan antara lain: harga sebuah alat HPLC cukup mahal, dan perlu teknisi yang berpengalaman dalam pengoprasiannya, sering ada larutan standar yang tertinggal diinjektor (sehingga perlu maintainance yang ekstra), pada bagian kolom HPLC dengan diameter rata-rata partikel fase diam dengan ukuran 5 dan 3 mikrometer sela-sela partikel lebih mudah tertutup oleh kotoran (residu), jadi harus seringkali dicuci (clearing) dan kemurnian larutan harus dijaga agar proses analisis tetap akurat dan valid.
C. GAS CHROMATOGRAPHY-MASS SPECTROMETRY
123
metode kombinasi antara kromatografi gas dan spektrometri massa yang bertujuan untuk menganalisis berbagai senyawa dalam suatu sampel. Kromatografi gas dan spektometri massa memiliki prinsip kerjanya masing-masing, namun keduanya dapat digabungkan untuk mengidentifikasi suatu senyawa baik baik secara kualitatif maupun kuantitatif. Kromatografi gas merupakan salah satu teknik kromatografi yang menggunakan prinsip pemisahan campuran berdasarkan perbedaan kecepatan migrasi komponen-komponen penyusunnya. Kromatografi gas biasa digunakan untuk mengidentifikasi suatu senyawa yang terdapat pada campuran gas dan juga menentukan konsentrasi suatu senyawa dalam fase gas. Metode ini merupakan salah satu pemisahan yang sekaligus dapat menganalisis senyawa senyawa organik maupun anorganik yang bersifat termostabil dan mudah menguap.
Gambar 9.6 Komponen GC-MS (andarupm.co.id) Bagian-bagian dari GC-MS secara umum meliputi:
1. Carrier Gas
2. Pengontrol Aliran (Flow Controller) 3. Tempat Injeksi (Sample Injector)
Merupakan tempat menginjeksikan/ menyuntikan sampel.
berbagai tipe sistem injektor yang disesuaikan dengan kolom yang digunakan dan sampel yang akan dianalisis. Pada dasarnya, fungsi dari sistem injektor adalah menerima sampel, membawa sampel dalam bentuk uap ke ujung permulaan kolom, sedapat mungkin dalam lapisan tipis
124
4. Oven: Oven digunakan untuk memanaskan column pada temperature tertentu sehingga mempermudah proses pemisahan komponen sampel. Biasanya oven memiliki jangkauan suhu 30°C – 320°C.
5. Column GC-MS
Kolom merupakan jantung dari kromatografi gas. Ada beberapa bentuk kolom, diantaranya lurus, bengkok, misal berbentuk V atau W, dan kumparan/spiral. Kolom selalu merupakan bentuk tabung. Berisi fasa diam, sedangkan fasa bergerak akan lewat didalamnya sambil membawa sample.
Secara umum terdapat 2 jenis kolom, yaitu packed column, dan Capillary column. Packed column (kolom yang dikepak), umumnya terbuat dari glass atau stainless steel coil dengan panjang 1 – 5 m dan diameter kira-kira 5 mm. Capillary column (kolom kapiler terbuka), umumnya terbuat dari purified silicate glass sehingga tidak mudah patah, berikatan secara silang antara silikon dengan oksigen, tidak seperti gelas biasa. Panjang 10- 100 m dan diameter dalam kurang dari 1 m, berkisar antara 0,3- 0,5 m.
6. Pendeteksi (Detector)
Detektor ditempatkan dalam outlet kolom untuk mendeteksi solut yang teremisikan dari kolom. Detektor tersebut harus mampu memberi respon dengan cepat dan reproduksibel pada konsentrasi solut dalam fase gerak pada umumnya berkisar antara ppm-ppt. Sifat lain yang diinginkan dari detektor adalah memberikan respon linier terhadap solut dan stabil dalam jangka waktu lama. Temperatur detektor harus diatur lebih tinggi dari temperatur kolom, agar supaya sampel dan segala sesuatu yang keluar dari kolom tidak mengalami kondensasi pada detektor.
Prinsip kerja GC-MS adalah Spektrometri massa adalah suatu metode untuk mendapatkan berat molekul dengan cara mencari perbandingan massa terhadap muatan dari ion yang muatannya
125
diketahui dengan mengukur jari-jari orbit melingkarnya dalam medan magnetik seragam. Dalam spektrometri massa, molekul-molekul organik ditembak dengan berkas elektron dan diubah menjadi ionion bermuatan positif bertenaga tinggi (ion-ion molekular atau ion-ion induk) yang dapat pecah menjadi ion-ion yang lebih kecil (ion-ion pecahan atau ion-ion anak); lepasnya elektron dari molekul menghasilkan radikal kation dan proses ini dapat dinyatakan sebagai M
> M+. Ion molekular M+ biasanya terurai menjadi sepasang pecahan/fragmen yang dapat berupa radikal atau ion atau molekul yang kecil dan radikal kation atau M+ = m1+ + m2
Ion-ion molekular, ion-ion pecahan, dan ion-ion radikal pecahan dipisahkan oleh pembelokkan dalam medan magnet yang dapat berubah sesuai dengan massa dan muatanmereka, dan menimbulkan arus (arus ion) pada kolektor yang sebanding dengan limpahan relatif mereka. Spektrum massa adalah merupakan gambar antara limpahan relatif lawanperbandingan massa/ muatan (m/z). GC-MS adalah terdiri dari dua blok bangunan utama: kromatografi gas dan spektrometri massa. Kromatografi gas menggunakan kolom kapiler yang tergantung pada dimensi kolom itu (panjang, diameter, ketebalan film) serta sifat fase (misalnya 5% fenil polisiloksan). Perbedaan sifat kimia antara molekul-molekul yang berbeda dalam suatu campuran dipisahkan dari molekul dengan melewatkan sampel sepanjang kolom. Molekul- molekul memerlukan jumlah waktu yang berbeda (disebut waktu retensi) untuk keluar dari kromatografi gas, dan ini memungkinkan spektrometri massa untuk menangkap, ionisasi, mempercepat, membelokkan, dan mendeteksi molekul terionisasi secara terpisah.
Spektrometri massa melakukan hal ini dengan memecah masing- masing molekul menjadi terionisasi mendeteksi fragmen menggunakan massa untuk mengisi rasio.
D. LIQUID CHROMATOGRAPHY-MASS