Kamis, 14 Juli 2011

kromatografi gas (GC)

Kromatografi adalah suatu cara pemisahan lain yang penting di dalam analisis kimia. Didalam kromatografi diperlukan adanya dua fase yang tidak saling menyampur, yaitu fasa diam dan fasa gerak. Fasa diamnya disini dapat berupa suatu zat padat yang ditempatkan di dalam kolom. Fase geraknya dapat berupa gas (gas pembawa) atau cairan.
            Campuran yang akan dipisahkan komponen-komponennya, dimasukkan ke dalam kolom yang mengandung fasa diam. Dengan bantuan fase gerak, komponen-komponen campuran itu kemudian dibawa bergerak melalui fase diam di dalam kolom. Perbedaan antaraksi atau afinitas antara komponen-komponen campuran itu dengan kedua fase, menyebabkan komponen-komponen itu bergerak dengan kecepatan berbeda melalui kolom. Akibat adanya perbedaan kecepatan (differential migration), komponen-komponen itu terpisah satu sama lain. Syarat suatu sampel untuk dianalisis di GC yaitu sampel harus dalam fase uap/ gas. Sampel yang berupa cairan diinjeksikan ke injektor. Di dalam injektor ada program suhu/ temperatur. Temperatur diset 100C dibandingkan titik didih cairan.
            Kromatografi Gas adalah metode kromatografi pertama yang dikembangkan pada jaman instrument dan elektronika yang telah merevolusikan keilmuan selama lebih dari 30 tahun. Kromatografi gas adalah salah satu metode pemisahan kromatografi yang digunakan untuk memisahkan semua zat yang berbentuk uap/gas atau dapat diuapkan, tanpa mengalami penguraian dan menggunakan gas sebagai fase geraknya. Prinsip kerja dari metode kromatografi gas adalah dengan menyuntikkan contoh ke dalam ujung kolom kromatografi gas, lalu contoh tersebut diuapkan dan dielusi oleh gas inert yang digunakan sebagai fase geraknya. Ada beberapa kelebihan kromatografi gas, diantaranya kita dapat menggunakan kolom lebih panjang untuk menghasilkan efisiensi pemisahan yang tinggi. Gas dan uap mempunyai viskositas yang rendah, demikian juga kesetimbangan partisi antara gas dan cairan berlangsung cepat, sehingga analisis relative cepat dan sensitifitasnya tinggi. Fase gas dibandingkan sebagian besar fase cair tidak bersifat reaktif terhadap fase diam dan zat-zat terlarut. Kelemahannya adalah tehnik ini terbatas untuk zat yang mudah menguap. Kromatografi gas lebih serius daripada pembatasan kelarutan pada kromatografi cair, secara keseluruhan memang demikian. Akan tetapi, jika kita ingat bahwa suhu sampai 400¬0C dapat dipakai pada kromatografi gas dan bahwa kromatografi dilakukan secara cepat untuk meminimumkan penguraian, pembatasan itu menjadi tidak begitu perlu. Disamping itu, pada KG, senyawa yang tak atsiri sering dapat dibah menjadi turunan yang lebih atsiri dan lebih stabil sebelum kromatografi.
            Bagian-Bagian Kromatografi Gas adalah
1. Tangki gas pembawa : Gas bertindak sebagai fasa gerak disebut juga gas pembawa (carierr gas). Gas-gas pembawa yang biasa digunakan seperti helium, hidrogen (pembakaran) dan nitrogen (udara tekan). Helium digunakan bila detektornya TCD.
2. Alat pengatur tekanan (regulator), regulator digunakan unutk mengatur tekanan gas-gas yang digunakan. Selain itu, ada pengatur laju aliran gas (soap bubble flow rate meter). Bila karet ditekan akan muncul gelembung sabun, kemudian akan didorong oleh gas pembawa, sehingga gas pembawa dapat diukur kecepatan alirannya.
3. Injection port (tempat memasukkan cuplikan) adalah cabang unutk memasukkan cuplikan dengan cara penyuntikkan. Pada saat memasukkan cuplikan waktunya harus sesingkat mungkin. Suhu injection port harus lebih tinggi dari titik didih cuplikan (200c), kalau  suhunya rendah dan memasukkan cuplikan terlalu lambat maka pita elusinya lebar dan HETP besar. Biasanya volume cuplikan berkisar 1- 20┬Ál
4. Kolom adalah tempat terjadinya proses pemisahan komponen-komponen cuplikan. Kolom ini ditempatkan di dalam oven bersuhu tinggi, sehingga komponen-komponen cuplikan tetap berupa uap. Jenis-jenis kolom sebagai berikut :
·        Kolom Kapiler, permukaan dalamnya dilapisi dengan zat cair fase diam. Sifat- sifat zat cair (fase diam) yang diinginkan :
·                Sukar menguap ( titik didih 2000c)
·                Mempunyai kestabilan panas
·                Inert secara kimia
·        Mempunyai sifat sebagai pelarut
·        Kolom isian, biasanya mengandung zat padat pendukung (solid support). Sifat-sifatnya zat padat pebdukung yang diinginkan.

5. Oven untuk memanaskan kolom pada suatu termostat. Suhu optimum yang digunakan tergantung pada :
·      Titik didih cuplikan
·      Tingakt pemisahan yang diinginkan, suhu kolom yang terlalu tinggi kurang baik karena jarak antara kurva elusi komponen yang satu dengan yang lainnya terlalu dekat sebaliknya bila suhu terlalu rendah jaraknya terlalu jauh.
6. Detektor adalah bagian unutk mendeteksi komponen-komponen yang keluar dari kolom. Detektor ini akan mengirimkan isyarat listrik ke alat pencatat (rekorder).
Detektor pada alat kromatografi gas ada beberapa macam, di antaranya adalah :
·        FID ( Flame Ionisasion Detector )
Secara ringkas prinsip kerja FID adalah mula-mula dialirkan udara dan hidrogen maka akan timbul pembakaran yang menimbulakan energi. Energi akan mengionisasi komponen-komponen yang nantinya akan keluar dari kolom. Molekul-molekul kolom tersebut berubah menjadi ion. Ion-ion positif  akan tertarik ke elektroda negatif sehingga arus bertambah. Arus mengalir melalui tahanan dan menimbulkan selisih tegangan. Penurunan tegangan yang terjadi disalurkan melalui amplifier dan masuk ke dalam suatu rekorder (integrator). Bila suatu saat kromatografi gas menggunakan FID sebaiknya digunakan N2 sebagai gas pembawa.
·        TCD
Detektor ini bekerja berdasarkan pada prinsip bahwa benda panas akan kehilangan laju yang bergantung pada susunan gas di sekitarnya. TCD biasanya terdiri atas suatu blok logam. Di dalam blok logam tersebut ditempatkan kawat hantar tipis yang berfungsi sebagai tahanan listrik dan merupakan dua tangan dari rangakaian jembetan weatstone (R1 dan R2). Bila ada komponen dari keluar dari kolom dan melalui kawat tahanan, maka suhu R1 dan R2 akan berubah, begitu pula tahanannya.
Hal ini menyebabkan jembatan wheatstone menjadi tidak seimbang dan menimbulkan isyarat listrik. Isyarat listrik tersebut akan diteruskan ke rekorder. Rekorder akan mencatat isyarat ini dalam bentuk kromatogram. Bila suatu alat kromatografi gas menggunakan TCD sebagai detector, sebaiknya digunakan He sebagai gas pembawa.

7. Rekorder ( alat pencatat yang berfungsi untuk mencatat isyarat-isyarat). Recorder yang banyak digunakan pada saat ini disebut integrator yang mempunyai fasilitas lebih lengkap daripada recorder biasa.
            Analisa Kromatografi terdiri dari 2 bagian, yaitu bagian penganalisa dan bagian pengendali. Bagian penganalisa biasanya diletakkan di lapangan dekat titik pengambilan sampel, sedangakn bagian pengendali sampel terletak jauh di ruang kontrol.
Bagian analiser terdiri dari katup-katup : kolom dan detektor. Bagian kontrol terdiri dari pemrogram, perekam dari unit dan pembantu seperti pemilih jalur dan unit memori.


0 komentar:

Poskan Komentar