Percobaan VIKromatografi Kapur Tulis

I. TujuanAdapun tujuan dari percobaan ini adalah untuk memisahkan dan mengidentifikasi zat warna dalam tinta secara kromatografi kapur tulis.

II. Dasar TeoriKromatografi ditemukan oleh Michael Tswett, seorang ahli botani di Universitas Warsaw (Polandia), pada tahun 1906. Kata kromatografi berasal dari pada perkataan Yunani "warna" dan "tulis." Kromatografi adalah metode yang digunakan untuk memisahkan komponen dalam sampel, dimana komponen tersebut didistribusikan diantara dua fasa yaitu fasa diam dan fasa gerak. Fasa diam berupa padatan atau cair yang dilapiskan pada padatan atau gel. Pada pemisahan ini senyawa-senyawa yang akan dipisahkan ditempatkan dalam sistem yang bergerak mengalir melalui suatu sistem yang diam, dan selama pengaliran fasa gerak akan terjadi pelarutan, adsorpsi dan penguapan (Anonim, 2013).Pada prinsipnya semua cara pemisahan kromatografi mengalami proses yang sama yaitu adanya distribusi komponen-komponen dalam fasa diam dan fasa gerak dengan memanfaatkan perbedaan-perbedaan sifat-sifat fisik komponen yang akan dipisahkan. Perbedaaan sifat tersebut di antaranya:1. Kelarutan yang berbeda terhadap suatu pelarut. 2. Sifat untuk bertaut (adsorpsi) yang berbeda satu sama lain dengan suatu serbuk bahan padat. 3. Sifat dapat menguap pada temperatur yang berbeda satu sama lain

Berdasarkan asas terjadinya proses pemisahan maka kromatografi dibedakan menjadi 4, yaitu :a. Kromatografi dengan asas adsorpsiKromatografi jenis ini menggunakan fasa diam padat dan fasa gerak cair atau gas. Pemisahan komponen-komponennya akan sangat bergantung pada perbedaan polaritas molekul-molekul yang akan dipisahkan.b. Kromatografi dengan asas partisiKromatografi jenis ini memakai fasa diam cair dan fasa gerak cair. Pemisahan komponen-komponen akan sangat tergantung pada perbedaan Kd (Koefisien distribusi) molekul-molekul yang dipisahkan.c. Kromatografi dengan asas filtrasiKromatografi jenis ini memakai fasa padat yang mempunyai sifat filtrasi terhadap komponen yang mempunyai massa molekul relatif (Mr) yang tinggi dan fasa padat tersebut dimiliki oleh gel atau sejenisnya sedangkan fasa geraknya adalah cairan. Kromatografi dengan dasar filtrasi ini sangat dipengaruhi oleh perbedaan bentuk (struktur dan ukuran molekul).d. Kromatografi dengan asas suhu kritik.Pada dasarnya merupakan pengembangan dari kromatografi gas, sebagai fasa mobil dipakai CO2 dalam keadaan superkritik.Secara teori, pemisahan kromatografi yang paling baik akan diperoleh jika fase diam mempunyai luas permukaan sebesar-besarnya sehingga terjadi keseimbangan yang baik antara fase gerak dan fase diam. Persyaratan kedua agar pemisahan baik adalah fase gerak bergerak dengan cepat sehingga difusi yang terjadi sekecil-kecilnya. Untuk memperoleh permukaan fase diam yang luas, maka penjerap atau fase diam harus berupa serbuk halus. Sedangkan untuk memaksa fase gerak bergerak cepat melalui fase diam yang berupa serbuk halus, harus digunakan tekanan tinggi. Persyaratan tersebut menghasilkan teknik high pressure liquid chromatography, yang selanjutnya lebih dikenal sebagai high performance liquid chromatography (HPLC) atau kromatografi cair kinerja tinggi (Yasid, 2004).Kromatografi bergantung pada pembagian ulang molekul-molekul campuran antara dua fase atau lebih. Tipe-tipe kromatografi absorpsi, kromatografi partisi cairan dan pertukaran ion. Sistem utama yang digunakan dalam kromatografi partisi adalah partisi gas, partisi cairan yang menggunakan alas tak bergerak (misalnya komatografi kolom), kromatografi kertas dan lapisan tipis (underwood, 1999).Pengertian kromatografi menyangkut metode pemisahan yang didasarkan atas distribusi diferensial komponen sampel diantara dua fasa. Menurut pengertian ini kromatografi selalu melibatkan dua fasa, yaitu fasa diam dan fasa gerak. Fasa diam dapat berupa cairan yang terikat pada permukaan padatan (kertas atau suatu adsorben) sedangkan fasa gerak dapat berupa cairan eluen atau pelarut atau gas pembawa yang inert (Anonim, 2013).Kromatografi adalah pemisahan campuran komponen-komponen didasarkan pada perbedaan tingkat interaksi terhadap dua fasa material pemisah. Campuran yang akan dipisahkan dibawa fasa gerak, yang kemudian dipaksa bergerak atau disaring melalui fasa diam karena pengaruh gaya berat atau gaya-gaya yang lain. Komponen-komponen dari campuran ditarik dan diperlambat oleh fasa diam pada tingkat yang berbeda-beda sehingga mereka bergerak bersama-sama dengan fasa gerak dalam waktu retensi (retention time) yang berbeda-beda dan dengan demikian mereka terpisah (Clark, 2007).

III. Alat dan BahanAdapun alat dan bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah sebagai berikut:a. Alat1. Chamber2. Mistar3. Stopwatch

b. Bahan1. Aquades2. Etanol 95 % : air (1 : 1)3. Kapur tulis4. Spidol warna (hitam, ungu, hijau dan coklat)

IV. Prosedur KerjaAdapun prosedur kerja pada percobaan ini adalah sebagai berikut:1. Penjenuhan Eluena. Menyiapkan dua buah chamber dan eluen yang akan digunakan.b. Memasukkan beberapa ml etanol 95 % : air (1 : 1) dan aquades ke dalam masing-masing chamber, hingga eluen mencapai 1 cm dari dasar chamber.c. Menutup chamber dengan rapat selama 10 menit untuk proses penjenuhan.

2. Etanol 95 % : air (1 : 1)a. Menyiapkan 4 buah kapur tulis yang akan digunakan pada proses penotolan.b. Menotolkan spidol warna hitam, ungu, hijau dan coklat pada masing-masing kapur tulis dan membiarkannya kering.c. Memasukkan ke empat kapur tulis ke dalam chamber yang berisi eluen jenuh.d. Menutup chamber dengan rapat untuk proses elusi.e. Setelah eluen naik hampir di batas atas, selanjutnya mengeluarkan kapur tersebut.f. Mengidentifikasi komponen warna yang terpisah untuk masing-masing kapur tulis.g. Menghitung nilai Rf.

3. Aquadesa. Menyiapkan 4 buah kapur tulis yang akan digunakan pada proses penotolan.b. Menotolkan spidol warna hitam, ungu, hijau dan coklat pada masing-masing kapur tulis dan membiarkannya kering.c. Memasukkan ke empat kapur tulis ke dalam chamber yang berisi eluen jenuh.d. Menutup chamber dengan rapat untuk proses elusi.e. Setelah eluen naik hampir di batas atas, selanjutnya mengeluarkan kapur tersebut.f. Mengidentifikasi komponen warna yang terpisah untuk masing-masing kapur tulis.g. Menghitung nilai Rf.

V. Hasil PengamatanAdapun hasil pengamatan yang diperoleh pada percobaan ini adalah sebagai berikut:1. AquadesBahan warna tintaEluenAdsorbenjumlahWarnaJarak eluen (cm)Jarak komponen (cm)Rf

Hitam

Ungu

Hijau

Coklat

Aquades

Aquades

Aquades

Aquades Kapur tulis

Kapur tulis

Kapur tulis

Kapur tulis3

2

2

3UnguBiruMerah

Ungu merah

BiruKuning

Hitam MerahKuning5,5

5,7

6,1

5,512,35,4

0,31

26

0,33,25,10,1820,4180,981

0,0520,175

0,3270,983

0,0540,5810,927

2. Etanol 95 % : air (1 : 1)Bahan warna tintaEluenAdsorbenjumlahWarnaJarak eluen (cm)Jarak komponen (cm)Rf

Hitam

Ungu

Hijau

CoklatEtanol 95 % : air (1 : 1)

Etanol 95 % : air (1 : 1)

Etanol 95 % : air (1 : 1)

Etanol 95 % : air (1 : 1) Kapur tulis

Kapur tulis

Kapur tulis

Kapur tulis2

1

2

3UnguBiru

Merah

BiruUngu

BiruKuningUngu4,8

4,6

4,7

4,83,54,4

4,5

43,2

4,54,440,7290,917

0,978

0,8510,681

0,9380,9170,833

VI. Perhitungan a. Aquades1. Hitam

Nilai Rf

Komponen 1

Komponen 2

Komponen 3

2. Ungu

Nilai Rf

Komponen 1

Komponen 2

3. Hijau

Nilai Rf

Komponen 1

Komponen 2

4. Coklat

Nilai Rf

Komponen 1

Komponen 2

Komponen 3

b. Etanol 95 % : air (1 : 1)1. Hitam

Nilai Rf

Komponen 1

Komponen 2

2. Ungu

Nilai Rf

Komponen 1

3. Coklat

Nilai Rf

Komponen 1

Komponen 2

4. Hijau

Nilai Rf

Komponen 1

Komponen 2

Komponen 3

VII. PembahasanKromatografi kapur tulis merupakan proses pemisahan komponen warna dengan menggunakan kapur tulis sebagai fasa diamnya. Kromatografi ini didasarkan pada adsorbsi, yaitu penyerapan oleh kapur tulis dengan menggubakan eluen tertentu (Clark, 2007).Adapun tujuan dari percobaan ini adalah untuk memisahkan dan mengidentifikasi zat warna dalam tinta secara kromatografi kapur tulis (Staf Pengajar Pemisahan Dasar-dasar Analitik, 2013).Prinsip kerja dari kromatografi kapur tulis adalah adsorbsi atau penyerapan. Kromatografi ini disebut juga kromatografi padat-cair. Artinya, fasa gerak yang digunakan berbentuk padat yaitu kapur tulis. Sedangkan fasa diam yang digunakan berbentuk cair yaitu aquades dan etanol 95 % : air dengan perbandingan 1 : 1 (Khopkar, 2002).Ada beberapa perbedaan antara kromatografi kapur tulis dengan kromatografi kertas. Misalnya, ditinjau dari prinsip kerja dari keduanya. Pada kromatografi kapur tulis, prinsip kerjanya adalah adsorbsi atau penyerapan. Kapur tulis akan menyerap eluen sehingga komponen warna sampel yang ditotolkan padanya dapat terpisah. Pada kromatografi kapur tulis, fasa gerak yang digunakan berbentuk padat yaitu kapur tulis, sedangkan fasa diam yang digunakan berbentuk cair, biasanya campuran etanol 95 % : air (1 : 1). Sedangkan pada kromatografi kertas, prinsip kerjanya adalah partisi (cair-cair). Dimana adanya perbedaan kelarutan pada tiap-tiap komponen yang dipisahkan berdasarkan fasa diam dan fasa geraknya. Pada kromatografi kertas, baik fasa diam maupun fasa gerak yang digunakan berbentuk cair. Adapun fasa gerak yang biasanya digunakan pada kromatografi kertas ini adalah etanol 95 % : air (1 : 1). Sedangkan fasa diamnya adalah air yang terikat pada selulosa kertas. Jadi, air yang terikat pada selulosa kertas akan menyerap eluen hingga komponen warna dari sampel dapat terpisah (Underwood, 2009).Fase diam adalah fase pada teknik kromatografi yang berfungsi sebagai penyerap. Fase ini cenderung menahan komponen campuran. Fase gerak adalah fase yang membawa migrasi komponen yang akan dipisahkan, fase ini cenderung menghanyutkan campuran. Adapun eluen atau fasa gerak yang digunakan pada percobaan ini adalah campuran etanol 95 % dan air dengan perbandingan 1 : 1. Eluen ini digunakan karena telah memenuhi syarat-syarat eluen yang baik yaitu, kurang polar dari fasa diam, memiliki densitas yang rendah, kemurnian yang memadai, viskositas yang rendah dan stabilitas yang memadai. Sedangkan fase diam yang digunakan adalah kapur tulis (Yasid, 2004).Hal pertama yang dilakukan pada percobaan ini adalah menjenuhkan eluen. Yaitu dengan cara memasukkan eluen (aquades dan campuran etanol 95 % dan air (1 : 1) ke dalam chamber dan menutupnya dengan rapat selama 10 menit. Alasan untuk menutup chamber adalah untuk meyakinkan bawah kondisi dalam chamber terjenuhkan oleh uap dari pelarut. Eluen dijenuhkan agar mencegah penguapan pelarut, karena eluen yang digunakan mudah menguap (Anonim, 2013).Ada beberapa tahap yang digunakan pada percobaan ini, antara lain sebagai berikut:1. PenotolanPada tahap ini, hal yang pertama kali dilakukan adalah menyediakan 8 buah kapur tulis dan beberapa spidol warna (hitam, ungu, hijau dan coklat). Selanjutnya, melakukan penotolan pada ke delapan kapur tulis dengan warna-warna yang berbeda untuk setiap kapurnya. Jadi, dua buah kapur tulis ditotolkan dengan warna yang sama. Pada saat penotolan, totolan yang dibuat harus sekecil mungkin. Karena jika totolan dibuat terlalu besar, maka akan menyebabkan terjadinya perembesan dan dapat menghasilkan kromatogram yang tidak baik.

2. Proses Elusi atau PengembanganSetelah totolan pada kapur tulis kering, selanjutnya memasukkan 4 buah kapur tulis yang telah ditotol tadi ke dalam chamber yang berisi aquades jenuh. Dan memasukkan 4 buah kapur tulis yang lain ke dalam chamber yang berisi campuran etanol 95 % dan air (1 : 1) yang telah bersifat jenuh. Setelah memasukkan kapur, menutup rapat chamber untuk proses elusi. Pada saat memasukkan kapur ke dalam chamber, jangan sampai kapur terjatuh dan totolan terendam eluen. Karena hal itu dapat membuat kromatogram menjadi tidak baik. Proses elusi akan berlangsung dengan metode ascending ataupun descending. Metode ascending (menaik) dilakukan dengan memanfaatkan gaya kapiler, sedangkan metode descending (menurun) dilakukan dengan memanfaatkan gaya gravitasi. Pada percobaan ini, metode yang digunakan adalah metode ascending. Dimana, eluen akan bergerak naik karena adanya gaya kapiler (Yasid, 2004).Proses elusi dihentikan ketika eluen telah naik hampir pada batas atas kapur tulis.

3. Identifikasi WarnaSetelah proses elusi dihentikan, selanjutnya mengeluarkan kapur tulis dari dalam chamber. Lalu, membiarkan kapur tulis kering untuk proses identifikasi komponen warna yang terpisah.Pada eluen aquades, untuk spidol warna hitam terpisah menjadi 3 komponen warna yaitu ungu, biru dan merah. Untuk spidol ungu, terpisah menjadi 2 komponen warna yaitu ungu dan merah. Sedangkan untuk spidol hijau, terpisah menjadi 2 komponen warna yaitu biru dan kuning. Lain lagi untuk spidol coklat yang terpisah menjadi 3 komponen warna yaitu hitam, merah dan kuning.Pada eluen etanol 95 % : air (1 : 1), untuk spidol warna hitam terpisah menjadi 2 komponen warna yaitu ungu dan biru. Untuk spidol ungu, terpisah menjadi 1 komponen warna yaitu merah. Sedangkan untuk spidol hijau, terpisah menjadi 3 komponen warna yaitu ungu, biru dan kuning. Lain lagi untuk spidol coklat yang terpisah menjadi 2 komponen warna yaitu biru dan ungu.Seharusnya, komponen warna hitam adalah biru, coklat, ungu dan merah. Sedangkan komponen warna coklat adalah orange dan kuning. Sedangkan hijau, komponen warnanya adalah biru dan kuning. Lain lagi dengan ungu, yang seharusnya terpisah menjadi warna merah dan biru. Adapun terdapat perbedaan pada hasil komponen warna, hal ini dikarenakan kesalahan praktikan pada saat melakukan percobaan (Anonim, 2013).Setelah proses identifikasi selesai, langkah selanjutnya adalah menghitung nilai Rf. Nilai Rf dapat dihitung dengan rumus berikut:

Untuk nilai Rf pada eluen aquades, spidol hitam antara lain komponen 1 ungu adalalah 0,182. Untuk komponen 2 biru adalah 0,418. Lain lagi dengan komponen 3 merah adalah 0,981. Selanjutnya untuk spidol ungu, komponen 1 ungu nilai Rfnya adalah 0,052. Untuk komponen 2 merah adalah 0,175. Untuk spidol hijau, komponen 1 biru nilai Rfnya adalah 0,327. Sedangkan untuk komponen 2 kuning adalah 0,983. Lain lagi dengan spidol coklat, untuk komponen 1 hitam nilai Rfnya adalah 0,054. Sedangkan untuk komponen 2 merah dan komponen 3 kuning nilai Rfnya adalah 0,581 dan 0,927.Selanjutnya, untuk etanol 95 % : air (1 : 1). Spidol hitam memiliki nilai Rf 0,729 dan 0,917 untuk komponen 1 ungu dan komponen 2 biru. Untuk spidol ungu, nilai Rfnya adalah 0,978 untuk komponen 1 ungu. Sedangkan untuk spidol coklat, komponen 1 biru nilai Rfnya adalah 0,851 dan komponen 2 ungu adalah 0,681. Yang terakhir, spidol hijau yang memiliki nilai Rf 0,938, 0,917 dan 0,833 untuk komponen warna biru, kuning dan ungu.

Ternyata, eluen aquades lebih baik digunakan dibanding dengan campuran etanol 95 % dan air (1 : 1). Karena, pada eluen aquades, proses elusi berlangsung cepat dan kompone warna yang terpisah sangat jelas terlihat. Sedangkan untuk eluen etanol 95 % dan air, proses elusinya berjalan sangat lambat dan komponen warna sulit teridentifikasi.Jika eluen yang digunakan bersifat polar, maka fasa diam akan semakin cepat menyerap eluen sehingga proses elusi berlangsung singkat. Sedangkan jika eluen yang digunakan bersifat nonpolar, maka fasa diam akan menyerap eluen dengan lambat sehingga mengakibatkan proses elusi berlangsung lambat (Yasid, 2004).Semakin besar afinitas, maka eluen akan bergerak cepat menaiki fasa diam. Dan hal ini mengakibatkan waktu elusi semakin cepat. Begitupun sebaliknya, semakin kecil afinitas maka eluen akan bergerak lambat. Dalam hal ini, waktu elusi akan semakin lambat. Kesimpulannya, afinitas dan waktu elusi berbanding lurus (Anonim, 2013).

VII. KesimpulanBerdasarkan tujuan dan hasil pengamatan dapat disimpulkan bahwa:1. Prinsip dasar dari kromatografi kapur tulis adalah adsorbs atau penyerapan. Kromatografi ini merupakan kromatografi padat-cair. Dimana, fasa diam yang digunakan berbentuk padat (kapur tulis) dan fasa gerak yang digunakan berbentuk cair (etanol 95 % : air = 1 : 1).2. Adapun nilai Rf yang diperoleh adalah sebagai berikut:a. Aquades1. HitamKomponen 1 ungu = 0,182Komponen 2 biru = 0,418Komponen 3 merah = 0,9812. Ungu Komponen 1 ungu = 0,052Komponen 2 merah = 0,1753. Hijau Komponen 1 biru = 0,327Komponen 2 kuning = 0,9834. Coklat Komponen 1 hitam = 0,054Komponen 2 merah = 0,581Komponen 3 kuning = 0,927

b. Etanol 95 % : air (1 : 1)1. Hitam Komponen 1 ungu = 0,729Komponen 2 biru = 0,9172. Ungu Komponen 1 merah = 0,9783. CoklatKomponen 1 biru = 0,851Komponen 2 ungu = 0,6814. Hijau Komponen 1 biru = 0,938Komponen 2 kuning = 0,917Komponen 3 ungu = 0,833

Daftar Pustaka

Anonim. 2013. Kromatografi. http://id.wikipedia.org/wiki/Kromatografi. Diakses pada tanggal 1 Juni 2013.

Clark, Jim. 2007. Kromatografi. http://www.chem-istry.org/ materi_kimia/instrumen_analisis/kromatografi1/. Diakses pada tanggal 21 Mei 2013.

Day & Underwood. 1999. Kimia Analisis Kuantitatif. Jakarta: Erlangga.

Khopkar, SM. 2002. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta: UI Press.

Staf Pengajar Pemisahan Analitik. 2013. Penuntun Praktikum Dasar-dasar Pemisahan Analitik. UNTAD: Palu.

Yasid. 2004. Kromatografi. Semarang: Erlangga.

Lampiran

1. Proses elusi dengan eluen etanol 95 % : air (1 : 1)

2. Proses elusi dengan eluen aquades

3. Kromatogram dengan eluen etanol 95 % : air (1 : 1)

4. Kromatogram dengan eluen aquades