PENENTUAN KOMPONEN N-HEKSANA, TOLUENA, DAN XILENA DALAM

SAMPEL PERTAMAX-PLUS DENGAN METODE KROMATOGRAFI GAS

Prinsip Dasar

Terdapat dua jenis kromatografi gas-cair (Gas-Liquid Chromatography, GLC) dan

kromatografi gas-padat (Gas-Solid Chromatography, GSC). GLC banyak digunakan

dalam bidang sains, biasa disebut sebagai kromatografi gas (Gas Chromatography, GC).

GC didasari pada fasa diam berupa padatan dimana retensi dari analit terjadi karena

adsorpsi fisik. Aplikasi GC sangat terbatas disebabkan faktor retensi semipermanen

molekul polar dan dapat terjadi puncak elusi tailling. Pada GC, analit tersekat antara fasa

gerak berupa gas dan fasa diam berupa cairan pada permukaan pak padat yang inert atau

pada dinding tabung kapiler.

(Skoog, 2007: 788)

Dalam kromatografi gas, sampel dikonversi ke dalam bentuk uap dengan

memasukkannya ke dalam port injeksi dan eluen berada pada fasa gas (gas pembawa).

Fasa diam biasanya berupa cairan non-volatil yang berada pada dinging kapiler. Faktor

yang paling penting dalam kromatografi gas adalah memilih kolom yang sesuai (fasa

diam) untuk pemisahan partikular. Sifat fasa cair atau padat akan menentukan

kesetimbangan pertukaran dengan komponen sampel, dan hal ini bergantung pada

kelarutan atau daya serap sampel, polaritas fasa diam dan molekul sampel, derajat ikatan

hidrogen, serta interaksi kimia yang spesifik.

Berikut adalah skema alat kromatografi gas:

Gambar 1. Skema diagram kromatografi gas.

Zat sampel dimasukkan dengan menggunakan jarum suntik khusus (hypodermic

microsyringe) melewati spektrum karet silikon ke dalam kolom. Bagian injeksi sampel,

yakni kolom dan detektor dipanaskan sampai mencapai suhu dimana sampel berada pada

tekanan uap sekurang-kurangnya pada 10 torr, biasanya pada 50 0C di atas titik didih

tertinggi dari zat terlarut. Bagian injeksi sampel dan detektor biasanya agak dijaga lebih

hangat dibanding kolom untuk menaikkan penguapan dari sampel yang terinjeksi dan

mencegah agar sampel tidak terkondensasi dalam detektor. Untuk kolom pak, sampel

cair yang dimasukkan berkisar antara 0,1–10 μL, sementara sampel gas yang dimasukkan

sekitar 1–10 mL. Gas dapat dimasukkan dengan jarum atau melalui ceruk gas khusus

pada volume konstan (klep sampling gas). Untuk kolom kapiler, volume yang dapat

dimasukkan hanya sekitar 1/100 karena kapasitas kolom yang rendah.

Pemisahan terjadi akibat kesetimbangan uap antara gas pembawa dan fasa diam.

Gas pembawa merupakan gas inert yang murni seperti argon, helium, atau nitrogen. Gas

dengan kepadatan tinggi memiliki efisiensi yang baik selama keterbaurannya rendah,

namun densitas aliran gas cepat. Pemilihan gas didasarkan pada jenis detektor.

Sampel secara otomatis terdeteksi sebagaimana yang terdapat pada kolom dengan

menggunakan detektor yang dapat merespon keberadaan komponen-komponen uap

sampel. Biasanya detektor memiliki bagian reference dan bagian sampling. Gas

pembawa dilewatkan pada bagian reference sebelum memasuki kolom yang muncul dari

kolom melewati bagian sampling. Respon bagian sampling relatif terhadap bagian

reference, menghasilkan tanda-tanda (signal) yang diterjemahkan oleh alat pencatat

(detector) dimana puncak kromatografi tercatat sebagai fungsi waktu. Dengan mengukur

waktu retensi (waktu antara ketika sampel diinjeksikan dengan waktu pada saat puncak

kromatografi tercatat) dan menggabungkan waktu tersebut dengan waktu standar zat

murni, hal ini dilakukan untuk mengidentifikasi puncak. Luas di bawah puncak

sebanding dengan konsentrasi, dan juga jumlah zat yang ditentukan secara kuantitatif.

Puncak biasanya tergambar dengan tujam dan jika memungkinkan tingginya dapat

dibandingkan dengan kurva kalibrasi yang disiapkan dengan cara yang sama.

(Christian, 2003: 574–577)

Adapun komponen instrumen kromatografi gas terdiri dari beberapa bagian antara

lain:

1. Persediaan gas pembawa dari tabung bertekanan tinggi. Gas pembawa (carrier

gas) yang digunakan dapat berupa helium, nitrogen, hidrogen, maupun argon. Gas-gas

tersebut dipilih berdasarkan faktor-faktor seperti ketersediaanny, kebutuhan,

kemurnian, pemakaian, dan tipe detektor yang bekerja. Helium lebih sering digunakan

ketika konduktivitas termal yang relatif terhadap uap senyawa organik. Sehubungan

dengan hal ini, persediaan gas pembawa bertekanan tinggi membantu regulator

tekanan dan pengukur aliran (flow meter) untuk mengontrol dan memonitor aliran gas

pembawa.

2. Sistem injeksi sampel. Aplikasi paling utama dalam GC adalah melibatkan sampel

cair yang dimasukkan menggunakan jarum suntik mikro sebagai injektor. Sampel

dimasukkan secara hati-hati ke dalam blok logam pemanas pada bagian depan kolom.

Suhu pada port sampel harus sama dengan suhu ketika cairan menguap dengan cepat

tapi tanpa menguraikan sampel. Cara yang paling berguna adalah mengatur suhu port

sampel sekitar titik didh komponen volatil yang paling sedikit.

(Vogel, 1989: 235–236)

3. Kolom. Pemisahan komponen sampel yang sebearnya teradi di dalam kolom dimana

sifat dasar padatan, jenis dan jumlah fasa cair, metode packing, serta panjang dan

suhu adalah faktor-faktor yang penting dalam memperoleh resolusi yang diharapkan.

Kolom berada pada termostat yang suhunya terkontrol, sehingga suhunya konstan

pada 0,5 0C. Jarak pengaturan suhu berkisar antara suhu ruang sampai di atas 400

0C.

Kolom dalam kromatografi dibagi menjadi dua kelompok, yakni:

a) Kolom pak. Kolom analitik konvensional yang tersedia dalam pipa kaca

berdiameter dalam 2–6 mm dan diameter luar 3–10 mm.

b) Kolom turbular terbuka. Kolom kapiler ini memiliki diameter <1mm dan

banyak digunakan dalam GC karena keunggulannya memecahkan daya

komponen kompleks. Dalam kolom kapiler ini fasa diam dilapisi di dalam

dinding pipa. Kolom terbuat dari dinding tipis stainless steel, kaca, atau silika

dengan kemurnian tinggi. Panjang kolom adalah 25–200 mm.

4. Detektor. Fungsinya adalah untuk mengindera dan mengukur sejumlah kecil

keberadaan komponen yang terpisah dari aliran gas pembawa yang meninggalkan

kolom. Keluaran dari detektor akan menuju recorder yang menghasilkan grafik yang

disebut kromatogram. Detektor yang banyak digunakan dalam GC antara lain:

detektor konduktivitas termal, detektor ionisasi nyala, dan detektor penangkap

elektron.

(Vogel, 1989: 239–240)

Karakteristik detektor yang ideal memiliki:

1) Sensitivitas memadai,

2) Stabilitas dan kemampuan reproduksi yang baik,

3) Respon linear terhadap zat terlarut,

4) Suhu berkisar antara suhu ruang sampai sekurang-kurangnya 400 0C,

5) Respon waktu pendek yang tidak bergantung pada laju alir,

6) Reliabel dan mudah digunakan,

7) Mudah diprediksi dan memiliki selektivitas terhadap zat terlarut,

8) Detektor seharusnya tidak bersifat merusak.

(Skoog, 2007: 793)

Pertamax plus merupakan jenis bahan bakar dengan angka oktan 95. Warna

pertamax plus merah tua. Bensin jenis ini baik digunakan pada mesin dengan

perbandingan 10,1: 1 sampai 11:1 untuk menghindari detonasi (knocking). Bensin

pertamax plus memiliki kandungan maksimum sulur (S) 0,05%, timbal (Pb) 0,013 g/L,

oksigen (O) 2,7%, pewarna 0,13 g/100L, tekanan uap 45–60 kPa, titik didih 205 0C, serta

massa jenis (suhu 15 0C) 715–770 kg/m

2.

Nama oktan berasal dari oktana (C8H18), karena dari seluruh molekul penyusun

bensin, oktana yang memiliki sifat kompresi paling bagus. Bensin dengan bilangan oktan

87, berarti bensin tersebut terdiri dari 87% oktana dan 13% heptana (atau campuran

molekul lainnya).

(http://kmtkums.blogspot.com/)