KROMATOGRAF I GAS ( GC )

(1)

Nama Sekolah SMKN 5 Bandung

KROMATOGRAF I GAS

( GC )

INFORMATION SHEET NO : 1

PROGRAM : Teknik Kimia

MATA PELAJARAN : Kimia Instrumen

KOMP. KEAHLIAN : Kimia Analisis

Nama/Tanggal : Aas Harismawati S.Si

A.

Tujuan

3.22. 1 Setelah membaca dan menggali informasi, peserta didik dapat melaksanakan Analisis Kromatografi Gas

3.22. 2 Setelah membaca dan menggali informasi, peserta didi dapat mengoperasikan Alat Kromatografi Gas

B.Indikator Keberhasilan

3.22. 1 Melaksanakan Analisis Kromatografi Gas 3.22. 2 Mengoperasikan Alat Kromatografi Gas

C.Materi

( Materi 1, Indikator 1 )

Kromatografi gas (KG) merupakan jenis kromatografi yang umum digunakan dalam analisis kimia untuk pemisahan dan analisis senyawa yang dapat menguap tanpa mengalami dekomposisi. Penggunaan umum KG mencakup pengujian kemurnian senyawa tertentu, atau pemisahan komponen berbeda dalam suatu campuran (kadar relatif komponen tersebut dapat pula ditentukan). Dalam beberapa kondisi, KG dapat membantu mengidentifikasi senyawa. Dalam kromatografi preparatif, KG dapat digunakan untuk menyiapkan senyawa murni dari suatu campuran.

Dalam kromatografi gas, fasa gerak berupa gas pembawa, biasanya gas inert seperti helium atau gas yang tidak reaktif seperti nitrogen. Fasa diam berupa lapisan cairan mikroskopik atau polimer di atas padatan pendukung fasa diam, yang berada di dalam tabung kaca atau logam yang disebut kolom. Instrumen yang digunakan untuk melakukan kromatografi gas disebut dengan gas kromatograf (atau "aerograf" atau "pemisah gas").

(2)

Senyawa dalam fasa gas yang dianalisis berinteraksi dengan dinding kolom, yang dilapisi dengan fasa diam. Hal ini menyebabkan masing-masing senyawa mengalami elusi pada waktu yang berbeda, dan ini dikenal sebagai waktu retensi senyawa. Perbandingan waktu retensi merupakan keluaran dari KG yang dapat dianalisis.

Kromatograf gas menggunakan tabung pendek beraliran yang dikenal sebagai kolom, yang di dalamnya dialirkan gas (gas pembawa, fasa gerak) sambil membawa konstituen sampel yang mengalir dengan laju yang berbeda bergantung pada sifat fisika dan kimia komponen sampel tersebut serta interaksi spesifik dengan pengisi kolom yaitu fasa diam. Setelah sampel keluar di ujung kolom, hasil pemisahan dideteksi dan diidentifikasi secara elektronik. Fungsi fasa diam di dalam kolom untuk memisahkan komponen yang berbeda, mengakibatkan masing-masing keluar dari kolom pada saat yang berbeda (waktu retensi). Parameter lain yang dapat digunakan untuk mengubah urutan atau waktu retensi adalah laju aliran gas pembawa, panjang kolom dan temperatur.

Dalam analisis KG, sejumlah volume gas atau cairan analit yang diketahui diinjeksikan ke dalam lubang masuk kolom, biasanya menggunakan microsyringe (atau serat mikroekstraksi fasa padat, atau sistem pengalih sumber gas). Saat gas pembawa membawa molekul analit melalui kolom, pergerakan ini dihambat oleh adsorpsi molekul analit pada dinding kolom atau bahan yang terikat dalam kolom. Laju progres molekul sepanjang kolom bergantung pada kekuatan adsorpsi, yang pada gilirannya bergantung pada jenis molekul dan bahan fasa diam.

Oleh karena masing-masing jenis molekul mempunyai laju progresi yang berbeda, berbagai komponen campuran analit terpisah sesuai progres sepanjang kolom dan mencapai ujung kolom pada waktu yang berbeda (waktu retensi). Sebuah detektor digunakan untuk memantau aliran outlet dari kolom; sehingga, waktu komponen mencapai outlet, jumlah komponen dapat ditentukan. Umumnya, bahan diidentifikasi (secara kualitatif) berdasarkan urutan waktu elusi dari kolom dan waktu retensi analit di dalam kolom.

Materi 2 Indikator 2

Pengambil sampel otomatis (Autosamplers)

Autosampler menyediakan cara yang efektif untuk memasukkan sampel secara otomatis ke dalam inlet. Dimungkinkan untuk insersi manual sampel, tetapi tidak lagi umum. Insersi otomatis menghasilkan reprodusibilitas dan optimasi waktu yang lebih baik.

Inlet

(3)

Inlet kolom (atau injektor) berfungsi untuk mengintroduksi sampel ke dalam aliran kontinu gas pembawa. Inlet adalah perangkat keras yang melekat pada pangkal kolom.

Jenis-jenis inlet yang umum adalah:

 Injektor S/SL (split/splitless

 Injektor PTV

 Inlet sumber gas atau katup pengalih gas

 Sistem pengawakerakan dan pemerangkapan; suatu gas inert digelembungkan ke dalam larutan sampel sehingga menyebabkan bahan kimia yang mudah menguap tetapi tidak mudah larut terawakerakan dari matriks. Uap kemudian "diperangkap" pada kolom penyerap (En: absorbent) (dikenal sebagai perangkap atau konsentrator) pada temperatur ambien.

Perangkap kemudian dipanaskan dan uapnya diarahkan ke dalam aliran gas pembawa. Sampel memerlukan prakonsentrasi atau pemurnian agar dapat diintroduksikan melalui sistem ini.

Detektor

Detektor ionisasi nyala (En: Flame Ionisation Detector, FID) dan detektor konduktivitas termal (En: Thermal Conductivity Detector, TCD). Detektor pembakaran katalitik (En: Catalytic Combustion Detector, CCD). Mengukur hidrokarbon dan hidrogen yang mudah terbakar. Detektor pelucut ionisasi (En: Discharge Ionisation Detector, DID). Menggunakan pelucut listrik tegangan tinggi untuk menghasilkan ion. Detektor penangkap elektron (En: Electron Capture Detektor, ECD Kolom adalah suatu tempat terjadinya proses pemisahan karena di dalamnya terdapat fase diam.

D.Tugas/Latihan

1. Sebutkan jenis kolom pada kromatografi Gas ?

(4)

2. Jelaskan prinsip kerja kromatografi gas.

3. Sebutkan & jelaskan jenis-jenis injector pada kromatografi gas.

4. Apakah jumlah volume sampel yang akan dimasukkan ke injector kemudian mengalir ke kolom memiliki jumlah volume sampel yang tetap sama atau berbeda? Jika beda jelaskan.

5. Jelaskan tentang teknik pemisahan kromatografi gas !

6. Jelaskan komponen-komponen yang ada di kromatografi gas .

SMKN 5 Bandung

KCKT

INFORMATION SHEET NO : 2

PROGRAM : Teknik Kimia

MATA PELAJARAN : Kimia Instrumen

KOMP. KEAHLIAN : Kimia Analisis

Nama/Tanggal : Aas Harismawati S.Si

E.

Tujuan

3.22. 1 Setelah membaca dan menggali informasi, peserta didik dapat melaksanakan Analisis KCKT

3.22. 2 Setelah membaca dan menggali informasi, peserta didi dapat mengoperasikan Alat KCKT

F. Indikator Keberhasilan

3.22. 1 Melaksanakan Analisis KCKT 3.22. 2 Mengoperasikan Alat KCKT

G. Materi

( Materi 1, indikator 1 )

KCKT merupakan metode yang mampu memisahkan sekaligus menetapkan kadar lebih dari satu zat aktif di dalam sediaan farmasi dengan hasil yang optimal. Keunggulan KCKT adalah memberikan pemisahan cepat, efisien dan resolusi tinggi.

Analisa kuantitatif pada KCKT dilakukan dengan cara membandingkan luas puncak standar senyawa murni dengan sampel, sedangkan analisa kualitatif pada KCKT dilakukan dengan cara mencari kesamaan komponen kapsaisin sampel dengan standar (Saksit dkk, 2012).

(5)

Prinsip kerja KCKT atau lebih dikenal HPLC (high performance liquid chromatography) adalah pemisahan komponen analit berdasarkan kepolarannya, setiap komponen senyawa yang keluar akan terdeteksi dengan detektor dan direkam dalam bentuk kromatogram.

Untuk zat-zat yang labil pada pemanasan atau tidak menguap, dapat ditentukan dengan metode KCKT. Keunggulan metoda ini dibanding metoda pemisahan lainnya terletak pada ketepatan analisis dan kepekaan yang tinggi serta cocok untuk memisahka senyawa-senyawa nonvolatile yang tidak tahan pada pemanasan.

Keuntungan Elusi gradien pada KCKT karena proses elusi semua senyawa di kolom bisa lebih cepat selesai dengan resolusi yang tetap tinggi. Kalau menggunakan isokratik dan mau resolusi tinggi, maka pilihannya adalah memakai kolom yang lebih panjang, sehingga waktu elusi juga jadi lebih lama.

Ciri khas HPLC yang membedakannya dari metode kromatografi lain adalah penggunaan pompa bertekanan tinggi yang mendorong fase gerak dan sampel melewati fase diam.

perbedaan utama pada GC dan HPLC adalah fase geraknya. Pada HPLC menggunakan fase gerak cair yang diberikan pressure tinggi menggunakan pompa. Sedangkan pada GC menggunakan fase cair berupa gas yang dilewatkan ke kolom oven tanpa pompa.

Optimasi sistem HPLC fase terbalik dilakukan dengan beberapa komposisi fase gerak asetonitril: metanol: asam orthofosfat 0,1%: aquabidest.

(Materi 2, indikator 2 )

HPLC adalah kepanjangan High-performance liquid chromatography atau kadang disebut High-pressure liquid chromatography (Kromatografi Cair Kinerja Tinggi/KCKT) adalah sebuah teknik analisis untuk identifikasi zat/senyawa dan memisahkan serta mengukur jumlahnya dalam suatu larutan

Cara kerja KCKT adalah sebagai berikut : sampel yang telah dilarutkan dalam pelarut yang sesuai kemudian diinjeksikan melalui bagian injeksi sampel kemudian dengan bantuan tekanan dari pompa, fase gerak akan membawa sampel bergerak melewati kolom kromatografi yang berisi fase diam. Karena adanya interaksi antara fase diam dan fase gerak maka campuran senyawa akan terpisah menurut daya afinitas terhadap kedua fase. Proses pemisahan campuran dapat diamati dengan adanya detektor yang kemudian akan menampilkan hasil pemisahan tersebut dalam bentuk grafik.

Instrumen KCKT beserta fungsinya meliputi:

a. Gradient controller/ Solvent Reservoir (Wadah fase gerak), yaitu alat yang akan menampung fase gerak yang akan dialirkan ke dalam kolom dengan adanya bantuan pompa.

(6)

b. Pump (Pompa), yaitu alat yang akan mendorong fase gerak masuk ke dalam kolom

c. Sample introduction/injector (alat penginjeksi sampel), yaitu tempat memasukkan cuplikan atau sampel dengan bantuan syringe

d. Kolom, yaitu tempat terjadinya pemisahan komponen-komponen cuplikan

e. Detector, yaitu alat untuk mendeteksi komponen-komponen cuplikan hasil pemisahan kolom

f. Data output/monitor, yaitu alat yang akan menampilkan hasil yang telah diperoleh

Persiapan Awal Sebelum Menggunakan HPLC

Berikut ini tahapan awal yang perlu dilakukan, sebelum menggunakan HPLC :

1. Lakukan persiapan sample yang yang akan dianalisa dengan menggunakan instrument ini, pastikan jumlahnya sesuai dan anda mengerti metode apa yang perlu digunakan.

2. Lakukan pengecekan kabel ke sumber daya(listrik). Pastikan setiap kabel sudah terhubung, baik komputer ke listrik, instrumen ke listrik atau komputer ke instrumen.

3. Jika dirasa tegangan listrik di wilayah anda tidak stabil, disarankan menggunakan stabilizer untuk memastikan sumber daya stabil.

4. Nyalakan komputer dan setiap modul pada alat HPLC. Perhatikan sejenak setiap modul dan komputer, apakah menyala dengan baik. Jika terdapat modul yang tidak menyala atau komputer tidak menyala, lakukan pengecekan kabel yang terhubung ke sumber daya.

5. Saat anda merasa sudah menyalakan instrument sesuai prosedur, namun tidak menyala.

Tidak perlu menekan tombol power berulang kali, hubungi saja teknisi laboratorium anda.

6. Buka atau double click icon software yang HPLC di komputer anda. Lakukan pengecekan sederhana, apakah instrument dan komputer sudah saling terhubung dan bisa berkomunikasi.

Pada beberapa kasus, jika instrument sudah terhubung dengan komputer ditandai dengan bunyi beep pada instrument.

Keuntungan KCKT diantaranya adalah

1. Kerja lebih mudah dengan adanya aotomatisasi dalam prosedur analisis dan pengolahan data 2. Volume sampel kecil

3. Daya pisah tinggi

4. Metode analisis yang cepat, tepat, peka, akurat, reproducible dan preparatif

5. Dapat digunakan untuk sampel organik dan anorganik, bersifat volatil dan non volatif, maupun sampel yang stabil maupun labil secara thermal

(7)

6. Pilihan fase diam dan fase geraknya luas

Kelemahannya adalah

1. Tidak dapat menganalisis lebih dari satu jenis sampel sekaligus 2. Kromatogram tidak dapat disimpan sebagai dokumen otentik

H. Tugas/Latihan

1. Jelaskan prinsip kerja HPLC/KCKT

2. Sebutkan kegunaan umum dari HPLC/KCKT 3. Sebutkan komponen-komponen yang ada di HPLC 4. Buatlah bagan susunan Alat HPLC.

5. Sebutkan keuntungan dari HPLC.

6. Ada dua jenis kolom pada HPLC yaitu kolom komversional dan kolom mikroboe. Sebutkan keuntungan kolom mikrobor dibandingkan kolom konvensional!

KROMATOGRAF I GAS ( GC )

Nama Sekolah SMKN 5 Bandung