LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ANALITIK LANJUT II
“KROMATOGRAFI GAS CAIR (KGC)”
DISUSUN OLEH RIKA KARTIKA
2012C1003
S1 KIMIA/ANALIS KIMIA
SEKOLAH TINGGI ANALIS BAKTI ASIH BANDUNG
2022
KROMATOGRAFI GAS CAIR (KGC)
Tanggal Praktikum: 29 November 2022
I. TUJUAN
Untuk memisahkan dan menentukan komposisi suatu campuran komponen organik secara kualitatif maupun kuantitatif.
II. PRINSIP
2.1 Migrasi diferensial
Perbedaan kecepatan distribusi pada komponen sampel karena adanya perbedaan koefisien partisi.
2.2 Distribusi partisi
Perbedaan distribusi komponen pada fase diam dan fase gerak karena adanya perbedaan kepolaran.
2.3 Like dissolved like
Kecenderungan suatu senyawa untuk larut dalam pelarut yang memiliki tingkat kepolaran yang relatif sama.
2.4 Perbedaan titik didih
Suatu senyawa yang memiliki titik didih yang relatif rendah akan lebih mudah menguap sehingga akan terukur lebih cepat dalam alat KGC.
III. TEORI DASAR
Kromatografi merupakan salah satu teknik pemisahan sekaligus suatu metode analisis untuk mendeteksi adanya suatu senyawa secara kualitatif maupun kuantitatif.
Dalam kromatografi ada dua macam fasa (pelarut) yang digunakan, yaitu:
1. Fasa gerak (mobile phase), dapat berupa gas atau cairan
2. Fasa diam (stationary phase), dapat berupa zat padat atau cairan
Prinsip dasar dari kromatografi adalah distribusi antara dua fasa dan migrasi komponen-komponen sampel dalam kolom kromatografi. Kromatografi gas digunakan untuk pemisahan/analisis sampel yang mudah menguap (maks 350oC).
Senyawa sukar menguap harus diderivatisasi menjadi senyawa yang mudah menguap misalnya metilisasi, esterifikasi, fluorinasi dan lain-lain.
Analisis secara kualitatif :
1. Mengetahui jumlah senyawa dengan menghitung berapakah jumlah puncak, 2. Membandingkan puncak sampel dengan puncak standar
Analisis secara kuantitatif:
Menghitung luas puncak sehingga dapat diketahui konsentrasi dari sampel tersebut.
Tinjauan aspek-aspek memberikan petunjuk-petunjuk berguna bagi perencanaan dan pelaksanaan pratik percobaan kromatografi. Tujuan pokok kromatografi adalah pemisahan dalam waktu yang singkat, dimana Faktor-faktor yang menentukan berhasilnya suatu pemisahan tersebut adalah:
1. Resolusi, adalah peristiwa pemisahan komponen cuplikan oleh fasa diam di dalam kolom. Salah satu besaran dari retensi suatu komponen yang dapat diamati ialah waktu retensi (tr).
2. Efisesiensi kolom, yaitu menyatakan melebarnya puncak pada waktu gerakannya sepanjang kolom, semakin efisiensi suatu kolom kromatografi maka akan semakin sempit (kurang lebar) puncak yang dihasilkan. Besaran-besaran yang merupakan ukuran efisiensi kolom adalah teori pelat, yaitu N= 16 (tr/w)2 dimana N adalah ukuran pelat, tr adalah waktu retensi dan w adalah lebar puncak pada alasnya.
HETP (Height Equivalent of Theoretical Plate) = L/N, dimana L adalah panjang kolom.
3. Selektifitas kolom, yaitu kemampuan kolom kromatografi untuk membedakan antara dua buah komponen atau lebih , sehingga komponen-komponen tersebut dapat terpisah satu sama lain.
4. Resolusi, yaitu derajat pemisahaan (tingkat pemisahan) dua komponen cuplikan oleh proses kromatografi. R= 2(tr2-tr1)/w1+w2, dimana R adalah resolusi komponen 1 dari kromatografi 2. Tr1 dan tr2 adalah waktu retensi komponen 1 dan 2, w1 dan w2 adalah lebar puncak komponen 1 dan 2 pada alasnya.
Aplikasi GC :
1. Pemisahan, isolasi dan identifikasi (kualitatif dan kuantitatif).
2. Untuk senyawa-senyawa organik menguap.
3. Analisis Gas.
4. Analisis kompleks logam.
5. Pemisahan isomer.
Keterbatasan GC :
1. Hanya untuk zat-zat yang mudah menguap.
2. Untuk zat-zat yang stabil terhadap perubahan suhu.
3. Hanya untuk kuantitas sampel yang kecil (tidak preparatif).
IV. ALAT DAN BAHAN 4.1 ALAT
a. Kromatografi gas dilengkapi dengan detektor FID b. Pipet suntik mikro
c. tabung gas: N2, H2, dan udara tekan d. Alat-alat gelas.
4.2 BAHAN
a. Sejumlah senyawa organik yang mudah menguap.
V. PROSEDUR KERJA
Dicampurkan beberapa senyawa organik dengan perbandingan tertentu yang akan digunakan sebagai baku campuran. Aturan kondisi kerja kromatografi, meliputi temperatur tempat injeksi, kolom dan detektor dan laju alir gas pembawa. Disuntikan masing-masing senyawa organik, didapatkan masing-masing kromatogramnya.
Disuntikan baku campuran yang telah dibuat dan dapatkan kromatogramnya.
Disuntikan sampel campuran yang belum diketahui , dapatkan kromatogramnya.
VI. HASIL PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN
6.1 Waktu retensi masing-masing komponen dan tinggi masing-masing puncak.
Komponen 1:1.59 menit, 3.1 cm Komponen 2: 2.4 menit, 12.2 cm
6.2 Perhitungan komponen N, HETP, dan R menggunakan rumus-rumus yang telah diberikan.
Komponen 1 N =16 (𝑇𝑟
𝑊)2 = 16 (1.59
0.7)2 = 82.55 HETP = 𝐿
𝑁= 0.7
82.55= 0.0085 R =2𝑡𝑟2−𝑡𝑟1
𝑤1+𝑤2 =2×2.4−1.59
0.7+1 = 1.89 Komponen 2
N =16 (𝑇𝑟
𝑊)2 = 16 (2.4
1 )2 = 92.16 HETP = 𝐿
𝑁= 1
92.16= 0.011 R =2𝑡𝑟2−𝑡𝑟1
𝑤1+𝑤2 =2×2.4−1.59
0.7∗1 = 1.89
VII. PEMBAHASAN
Kromatografi adalah suatu metode pemisahan yang didasarkan pada interaksi antara sampel dengan fasa diam dan fasa gerak. Pada gas kromatografi, yang berperan sebagai fasa diam adalah suatu senyawa polar dengan fasa gerak berupa gasinert (untuk analisis sampel polar). Komponen-komponen sampel akan dibawa fase gerak melalui kolom hingga menuju detektor dan hasilnya direkam oleh recorder.Detektor yang digunakan ialah detektor ionisasi nyala / FID (Flame IonizationDetector).
Detektor ini bekerja berdasarkan pembakaran solut sehingga terjadi ionisasi. Gas yang paling berbahaya adalah hidrogen, maka pada saat akan menghubungkan gas dengan alat GC, pembukaan tabung gas H2O dilakukan paling akhir. Dan sebaliknya ketika alat GC selesai digunakan, gas yang harus ditutup terlebih dahulu adalah gas yang paling berbahaya. Gas Hidrogen dan udara tekan akan bereaksi sehingga menghasilkan energi,yang mana energi tersebut digunakan untuk ionisasi sampel.
Hasil samping dari reaksi tersebut adalah H2O. Maka dari itu untuk mengetahui bahwa H2 dan O2 telah bereaksi, digunakanlah lempengan alumunium untuk mengecek ada tidaknya uap airyang keluar dari detektor.
Pada praktikum ini dilakukan analisis kuantitatif, yaitu menentukan konsentrasi yang tepat dari etanol dalam sampel. Pada analisis kuantitatif ini, digunakan kondisi operasional yang sebelumnya telah dilakukan pada analisis kualitatif. Kondisi operasi ini digunakan karena kromatogram yang dihasilkan baik (tiap puncak terpisah dengan baik). Puncak kromatogram yang baik ini menjadi syarat utama pada analisis kuantitatif karena luas puncak kromatogram berbanding lurus dengan konsentrasi.
Agar diperoleh hasil yang baik, maka kondisi operasi dijaga agar tetap sama.
Jika salah satu variabel berubah secara drastis, maka kinerja detektor pun akan berubah. Hal ini dapat menyebabkan pengukuran tidak lagi akurat. Selain pengaruh perubahan kondisi operasi, ketidakakuratan pengukuran juga dapat disebabkan karena kelalaian praktikan, seperti tidak segera menekan tombol start pada GC dan integrator pada saat setelah menyuntik, adanya gelembung pada suntikan, larutan yang disuntikkan sudah menguap terlebih dahulu sebelum masuk ke injektor, dan lain-lain.
VIII. KESIMPULAN
Pada praktikum GC ini dapat disimpulkan bahwa semakin besar luas area dari peak yang dihasilkan, maka konsentrasinya juga semakin besar. Dari data perhitungan, diperoleh jumlah keping teoritik, HETP, dan resolusi bergantung pada waktu retensi dan lebar peak. Dari data perhitungam keeping teoritik, HETP, dan resolusi komponen 1 dan 2 yaitu 1,89.
IX. DAFTAR PUSTAKA
Widyastuti, Sani. (2018). Penuntun Praktikum Kimia Analitik Lanjut 2. Bandung : STABA.
X. PERTANYAAN PENDAHULUAN
1. Faktor utama apa yang menentukan urutan elusi komponen dalam kolom?
Jawab:
Suhu yang mempengaruhi, suhu lebih rendah akan lebih cepat terelusi
2. Sebutkan dan jelaskan metode-metode yang dapat digunakan untuk menentukan luas puncak!
Jawab:
1. Resolusi : ukuran besar/kecilnya derajat pemisahan R = 2𝑡𝑟2−𝑡𝑟1
𝑤1+𝑤2
2. Retensi dan Faktor Kapasitas : waktu yang diperlukan mulai dari injeksi sampel sampai muncul puncak sampel
- Waktu Retensi absolut =
t
R- Waktu Retensi terkoreksi =
t
R’ –t
R –t
O- Faktor Kapasitas = K’ - ttR’
O
3. Selektivitas : ukuran kemampuan fase diam untukmembedakan dua senyawa Selektivitas = α - ttR2’
R1’
4. Jumlah Keping Teoritik : menunjukkan efisiensi pemisahan, semakin besar nilai teoritik semakin baik
N = 16 (TrW)2
3. Mengapa tinggi puncak secara pendekatan dapat digunakan untuk menentukan kuantitas komponen dalam sampel?
Jawab:
Karena tinggi puncak dapat dihitung dan dilihat pada kromatogram yang dihasilkan
4. Bagaimana mekanisme pemisahan dengan menggunakan kromatografi gas cair?
Jawab:
Berdasarkan Partisi yaitu kepolaran dan titik didih, fase diam dan fase gerak yang digunakan harus memiliki kepolaran yang sama
5. Jelaskan komponen alat dalam kromatografi gas cair?
Jawab:
1. Silinder gas pembawa 2. Pengatur aliran
3. Pompa; membuat pemisahan berjalan lebih cepat dan akurat dengan jumlah sedikit
4. Injector (lubang suntik); peaked > kapiler, pada komponen ini semua sampel berubah menjadi gas
5. Kolom; panjangnya bisa sampai 100m, ada dua jenis kolom yaitu packed dan kapiler, kalau packed itu ada isinya sedangkan kapiler kosong. Panjang kolom kapiler 1-100m, sedangkan packed 1-10m
6. Detector; sampel dikonversi menjadi kromatogram
7. Injector, kolom dan detector dilapisi thermostat (oven) untuk mencegah terjadinya pengembunan
