Chromatography = gambar berwarna
Ditemukan tahun 1903
larutan pigmen dilewatkan melalui kolom berisi kalsium karbonat, menggunakan petroleum ether
Botanist RusiaMikhail Tswett
(1872-1919)
1. Kromatografi Padat-Cair (Mikhail Somenovich Twestt, 1903)
2. Kromatografi Cair-Cair (Archer John Porter Martin, 1941)
3. Kromatografi Kertas (Archer John Porter Martin, 1944)
4. Kromatografi Lapis Tipis5. Kromatografi Padat-Gas
(Fritz Prior, 1947) 6. Kromatografi Gas (1950)7. Kromatografi Gas-Spektrofotometri Massa
(GC-MS, 2003)
analisis dengan cara mendistribusikan komponen-komponen larutan kedalam fasa cair (diam) dan fasa gas (mengalir)
XA
pAgas
cair
Gas pembawa
sampel
Kolom packingfasa cair dilekatkan pada
permukaan padatan
Gas pembawa
sampeldetektor
Gas pembawa
sampeldetektor
Semua komponen larutan bermigrasi sepanjang kolom sampai ke detektor
Setiap komponen dapat terpisah karena mendapat hambatan berbeda-beda
dibawa oleh fasa gas ke detektor, jumlahnya diukur dan hasilnya direkam oleh rekorder.
kromatogram
pengatur aliran
Sample injection port
detektorKolom
gas pembawa oven kolom
limbah
rekorder
Keterangan:1. Kompresor udara pembakar2. Silika gel penyaring uap air3. Gas pembawa (Nitogen)4. Gas pembakar (Hidrogen)5. Perangkat utama GC - tempat injeksi sampel - pembagi aliran - kolom - detektor6. Perangkat Komputer (CPU, monitor, printer)
1
2
3
4
5
6
3
tempat berlangsungnya proses pemisahan komponen-komponen dalam campuran.
pemilihan jenis kolom sangat menentukan tingkat keberhasilan analisis.
Kolom packing
fasa cair melekat pada permukaan partikel
Kolom kapiler
fasa cair melekat pada permukaan dalam kolom
Kolom packing
fasa cair melekat pada permukaan partikel
Persyaratan solid support:
• inert• luas permukaan spesifik, besar
(1 – 20 m2/g)
• diameter pori, seragam ( < 10 m )
• homogenitas bentuk partikel, tinggi
• kekuatan mekanis, tinggi (tidak remuk saat diolah)
• tidak ada material yang memenuhi kelima karakter di atas
• pemilihan biasanya mengutamakan sifat inert dan luas permukaan yang besar.
• support pada kromatografi gas umumnya adalah tanah diatomit, dengan nama chromasorb
Kolom packing
fasa cair melekat pada permukaan partikel
memerlukan pembagi sampel sehingga laju alirnya lebih rendah lagi dan menghasilkan resolusi yang lebih baik dibandingkan dengan kolom packing
pressure drop rendah sehingga kolom dapat lebih panjang
mahal karena pembuatannya memerlukan teknologi tinggi
jumlah cairan yang melekat lebih sedikit
membawa komponen-komponen dalam sampel melewati kolom
acuan untuk ditektor saat mengukur komponen dalam sampel
harus inert jenis gas pembawa berpengaruh terhadap
pemisahan maupun waktu analisis. BM lebih besar HETP lebih besar BM lebih kecil kecepatan analisis lebih besar hidrokarbon dalam gas pembawa dapat menggangu
sensitivitas FID air dan hidrokarbon, dipisahkan menggunakan
filter 5 A
beberapa contoh fasa cair celanese ester, diisidecyl pthalate, ethylene glycol succinate, diethylene glycol succinate.
memiliki kemampuan melarutkan berbeda-beda terhadap setiap komponen dalam sampel, selektivitas
selektivitas dapat dihitung dari koefisien partisi atau kromatografi
oksigen dan air dapat merubah fasa cair (diam) secara kimiawi sehingga waktu tinggal berubah.
poliester, poliglikol, polisiklosan dan poliamida cenderung terurai oleh oksigen dan air
air dapat melepaskan pengotor dalam kolom dan menghasilkan puncak tambahan.
untuk komponen-komponen yang lebih sulit dipisahkan, dilakukan pengaturan waktu retensi.
rasio waktu retensi yang diatur dengan yang sebenarnya disebut waktu retensi relatif atau efisiensi pelarut ().
kriteria penting dalam pemilihan fasa cair adalah rentang temperatur kerja, kelarutan absolut, biaya dan ketersediaan.
Na
1,0151,0751,1571,2451,375
165.000 7.400 2.000 930 484
Tabel 1 Hubungan antara efisiensi pelarut ()dengan tahap teoritis (N) untuk resolusi sampai 98%
Na :Waktu retensi tiga kali waktu retensi udara
Jenis fasa cair Rentang suhu
( oC) Jenis fasa cair
Rentang suhu( oC)
Apiezon LCarbowax 1500Carbowax 20MDEGSDiisodecyl pthalatDNPFFAP-’-oxydipropionatPPE-200
PPE-20Reoplex 400
50/25040/17560/22520/2000/175
20/15050/250
0/75125/375
0/200
D.C. 11QF-1GC grade SE-30SF-96OV-1OV-17SqualaneTCP1,2,3 tris ppropane
Versamid 900
0/3000/250
50/3000/250
100/3500/375
20/20020/1250/175
190/275
Tabel 2 Rentang temperatur kerja beberapa jenis fasa cair
komponen-komponen dalam campuran harus larut dengan baik dalam fasa diam
fasa gas bersifat inert sehingga pemisahan hanya terjadi pada fasa cair
dinyatakan sebagai waktu retensi (tR)
selektivitas yang cukup tR tR,udara
temperatur yang lebih rendah akan menaikkan kelarutan dan selektivitas
• Untuk mengukur konsentrasi komponen dalam sampel dengan cara membangkitkan sinyal listrik yang proporsional dengan konsentrasi.
• Karakeristik utama ditektor :– sensitivitas, – noise, – respons, – rentang linier.
H2
Chemiluminescence Detector
Thermal Conductivity Detector
Flame Ionization Detector
Photoionization Detector
Atomic Emission Detector
Flame Photometric Detector
Electron Capture Detector
1. Discharge ionization detector (DID)2. Hall electrolytic conductivity detector3. Helium ionization detector (HID)4. Nitrogen phosphorus detector (NPD)5. Mass selective detector (MSD)6. Pulsed discharge ionization detector (PDD)
• Molekul organik didegradasi menjadi ion-ion
• Ion ditangkap oleh elektroda dan menghasilkan sinyal listrik
• Sangat sensitif pada rentang dinamik yang lebar
• Merusak bahandari kolom
H2
udara
dinding dalam oven
terdiri dari 1. hydrogen/air flame2. plat kolektor
removeble collector
• Terdiri dari dua pasang• Satu pasang ditempatkan
pada keluaran dari kolom untuk menditesi komponen yang sudah terpisah
• Satu pasang ditempatkan sebelum injector atau pada kolom referrensi
• Dua pasang tahanan disusun membentuk jembatan Wheatson
Jembatan Wheatson memungkinkan penguatan perubahan resistan jika ada komponen yang melewatinya tapi tidak menguatkan perubahan resistan jika kedua set detector mengalami fluktuasi laju alir
Kolom kromatografi dianggap sebagai rangkaian tahap kesetimbangan absorpsi-desorbsi
Hukum Henry: pA = k XA (1)
XA
pA CG
CL
Koefisien distribusi: (2)
G
L
C
CK
• Menentukan jenis komponen penyusun suatu larutan
• Laju absorpsi dan desordsi setiap komponen dalam larutan berbeda sehingga setiap komponen terpisah.
• Setiap komponen dibawa fasa alir sampai detektor
• Hasilnya disajikan dalam bentuk kromatogram
• Puncak-puncak kromatogram setiap komponen pada kondisi tetap, muncul pada waktu retensi yang berbeda-beda.
• Untuk mengetahui waktu retensi setiap komponen, dilakukan penginjeksian standar
Daya pisah
waktu retensi
tR1
w1/2
wb1wo
w1/2
wb2
tR2
2b1b
1R2R
ww
)tt(2R
Jumlah tahap teoritis
2
b
R
w
t16N
waktu
tR
w1/2
wbwo
Pembuatan kurva kalibrasi
• Dari masing-masing larutan yang memiliki kemurnian tinggi, dibuat larutan standar dengan perbandingan volume seperti pada Tabel 4 dan diaduk dengan baik.
• Masing-masing larutan standar diinjeksikan ke kolom kromatografi.
• Luas puncak pentanol dan butanol pada masing-masing kromatogram dihitung.
• Kemudian dihitung perbandingan puncak pentanol dengan puncak butanol.
• Dibuat kurva antara perbandingan volume terhadap perbandingan puncak
contoh kasus penentuan komposisi larutan butanol-pentanol
Pembuatan kurva kalibrasi
Pentanol (mL) Butano (mL)2,0 1,0
4,0 1,06,0 1,08,0 1,0
VPentanol
VButanol
Apentanol
AButanol
2 ?
4 ?
6 ?
8 ?
Tabel 4
Menentukan konsentrasi dalam sampel
• Injeksikan sampel X yang mengandung pentanol dan butanol yang tidak diketahui perbandingannya.
• Hitung perbandingan luas puncak pentanol/butanol untuk sampel X, misalnya A.
• Baca perbandingan pentanol/butanol pada kurva kalibarasi untuk perbandingan luas puncak A, misalnya perbandingan volumnya C, atau dihitung jika persamaan kurva telah ditentukan
Penentuan konsentrasi dalam sampel
A
C
Top Related