Kromatografi Gas

oleh najiullah
2007

KROMATOGRAFI GAS

I. PENDAHULUAN

Pengertian kromatografi menyangkut metode pemisahan yang didasarkan atas distribusi diferensial komponen sampel diantara dua fasa. Menurut pengertian ini kromatografi selalu melibtakan dua fasa, yaitu fasa diam (Stationary Phase) dan fasa gerak (Gerak Phase). Fas diam dapat berupa padatan atau cairan yang terikat pada permukaan padatan (kertas atau suatu adsorben), sedangkan fasa gerak dapat berupa cairan disebut eluen atau pelarut, atau gas pembawa inert.
Umumnya metode kromatografi diklasifikasikan atas jenis fasa yang digunakan dan sebagian berdasarkan mekanisme pemisahanya, salah satunya adalah kromatografi gas. Kromatografi gas sendiri terdiri dari berbagai jenis diantaranya yaitu : kromatografi gas padat (KGP), dan kromatografi gas cair (KGC).

II. PEMBAHASAN

Pada pembahasan kali ini kita akan membahas tentang kromatografi gas yang merupakan salah satu jenis kromatografi.

1. Teori kromatografi gas

Kromatografi gas termasuk dalam salah satu alat analisa (analisa kualitatif dan analisa kuantitatif), kromatografi gas dijajarkan sebagai cara analisa yang dapat digunakan untuk menganalisa senyawa-senyawa organic. Kita telah mengetahui bahwa ada dua jenis kromatografi gas, yatiu kromatografi gas padat (KGP), dan kromatografi gas cair (KGC). Dalam kedua hal ini sebagai fasa bergerak adalah gas (hingga keduanya disebut kromatografi gas), tetapi fasa diamnya berbeda. Meskipun kedua cara tersebut mempunyai banya persamaan. Perbedaan antara kedunya hanya tentang cara kerja.
Pada kromatografi gas padat (KGP) terdapat adsorbsi dan pada kromatografi gas cair (KGC) terdapat partisi (larutan). Kromatografi ga padat (KGP) digunakan sebelum tahun 1800 untuk memurnikan gas. Metode ini awalnya kurang berkembang. Penemuan jenis-jenis padatan baru sebagi hasil riset memperluas penggunaan metode ini. Kelemahan metode ini mirip dengan kromatografi cair padat. Sedangkan kromatografi gas cair sering disebut oleh para pakar kimia organic sebagai kromatografi fasa uap. Pertama kali dikenalkan oleh James dan Martin pada tahun 1952. metode ini paling banyak digunakan karena efisien, serba guna, cepat dan peka. Cuplikan dengan ukuran beberapa microgram sampel dengan ukuran 10 gram masih dapat dideteksi. Sayangnya komponen cuplikan harus mempunyai tekanan beberapa torr pada suhu kolom.

2. Prinsip kerja

Kromatografi merupakan medan yang bergerak cepat karena sangat pentingya dalam praktek dalam banyak bidang penelitian. Usaha-uasaha berlanjut sepanjang banyak jalur, beberapa diantaranya adalah : detector yang lebih baik, bahan kemasan kolom yang baru, hubungan dengan instrument lain (seperti spectrometer massa) yang dapat membantu untuk mengidentifikasi komponen-komponen yang dipisahkan.
Untuk memahami prinsip kerja dari kromatografi gas khususnya kromatigrafi gas cair (KGC), yang lazim ditemui adlah pada helium, hydrogen, dan juga nitrogen dapat digambarkan dengan menggunakan gambar dari kamar-kamar khayal yang masing-masing berisi suatu porsi cairan atsiri, yang berfungsi sebagai fase stasionernya. Pada kamar pertama dimasukan suatu sampel fasa gerak, suatu gas seperti nitrogen, yang mengandung uap suatu senyawa organic, katakan benzene, jika cairan itu cocok maka sejumlah benzena akan melarut kedalamnya, dan sejumlah lain akan tetap tinggal dalam runag diatasnya. Hal ini dinyatakan dalam Hukum Henry dalam bentuknya yang biasa menyatakan bahwa tekanan parsial yang dilakukan oleh sutau zat terlarut dalam larutan encer akan berbanding lurus dengan fraksi molnya. Jadi untuk disrribusi dalam keadaan setimbang (dari) benzena antara cairan dan fase-fase uap dalam kamar tersebut dapat dituliskan

Pbenzena = kXbenzena
Dimana Pbenzena dalah tekanan parsial benzene dalam fase uap, Xbenzena fraksi mol benzene dalam cairan, dan k suatu tetapan. Dealam kromatografi gas, tekana parsial dan fraksi mol sering digantikan oleh factor-faktor konsentrasi yang menghasilkan koefisien distribusi K yang tak berdimensi :

K= konsebtrasi benzene dalam fase cair, bbt/mol = C
Konsentrasi cair dalam fase gas, bbt/mol C

Kamar-kamar kesetimbangan dalam gambaran sebelumya disebut Lempeng teoritis, selanjutnya suatu kolom kromatografi bekerja pada kondisi aliran berkesinambungan (dari) fase gerak, dan kesetimbangan tidak akan tercapai pada titik manapun dalam kolom itu. Namun setelah menjalani penggal tertentu kolom, suatu campuran akan telah mengalami derajat fraksionasi yang samaseperti yang akan dicapai dalam satu tahap kesetimbangan. Penggal kolom yang mencapai ini disebut Tinggi Ekivalen suatu Lempeng Teoritis atau HETP. Panjang kolom total dibagi dengan HETP adalah banyaknya lempeng teoritis n dalam kolom, dan lazim untuk menilai penampilan kolom dengan menggunakan banyaknya lempeng ini.

3. Kelebihan dan kekurangan

kelebihan menggunakan kromatografi padatan gas adalah :
a. Untuk memisahkan gas-gas H , N , O , CO, gas-gas mulia, dan hidrokarbon-hidrokarbon rendah
b. Perkembangan KGP pada saat sekarang yaitu digunakanya polimer-polimer yang berpori sperti PORAPAK dan POLYPAK, yang penyerap-penyerap ini cocok untuk memisahkan senyawa-senyawa yang polar sperti H O, NH , R-NH , R-OH dan glikol-glikol, dan asam lemah rendah, juga untuk gas-gas seperti CO , N O, O dan sebagainya.
c. Dapat digunakan ubtuk menyerap pada fasa diam yang berupa alumina (Al O ) atau pada silica gel.

Kelebihan dan keuntungan menggunakan krometografi cairan gas (KGC)
a. Kecepatan
- Gas merupakan fasa bergerak sangat cepat mengadakan kesetimbangan antara fasa bergerak dengan fasa diam
- Kecepatan gas yang tinggi dapat juga digunakan
b. Sederhana
c. Sensitive
Karena sensitifitas yang tinggi dari KGC maka hnay memerlukan sejumlah kecil dari cuplikan, biasanya dalam ukuran mikroliter
d. Dapat memisahkan molekul-molekuldari suatu campuran yang sulit dipisahkan dengan cara-cara lain contohnya pemisahan metal ester-metil ester dari asam stearat dengan titik didih 232 C pada tekanan 15 mmHg seperti CH (CH ) COOH
e. Dapat digunakan utnuk analisa kulaitatif dan analisa kuntitatif
f. Alat KGC dapat dipakai dalam waktu yang lama dan berulang-ulang

Kekurangan menggunakan kromatografi padatan gas (KGP) adalah :
a. KGP sangat sukar digunakan secara berulang dengan hasil yang sama hal ini disebabkan oleh :
- Aktifitas dari penyerap (adsorbent) tergantung pada cara pembuatanya
- Aktifiytas tergantung pada bagaimana ia diperlukan setelah pembuatanya
b. Reproducibility KGP yang rendah karena :
- Puncak-puncak berekor disebabkan permukaan aktif yang tidak homogen dari penyerap
- Waktu retensi relative panjang
- Waktu retensi sangat tergantung pada jumlah pada cuplikan
- Kemungkinan penyerap dapat berkelakuan sebagai katalisator yang aktif, sehingga KGP penggunaanya sangat terbatas sekali untuk senyawa yang mempunyai titik didih yang rendah maupun tinggi.

Sedangkan kekurangan menggunakan kromatografi cairan gas (KGC) adalah :
a. KGC berkembang sangat cepat, sehingga sangat sukar dalam memilih fasa cair unutk proses pemisahan
b. Tr berharga dua kali dari waktu retensi udara
c. Dalam KGC didasarkan pada polaritas dari komponen
d. Biasanya pada KGC terdapat kesalahan-kesalahan pada analisanya yang timbul dari :
- Cara penyiapan cuplikan
- Penampilan detejtor
- Penampilan pencatat
- Cara kuantitatif
- Perhitungan

4. Aplikasi kromatografi gas

Kromatografi gas telah digunakan pada sejumlah besar senyawa-senyawa dalam berbagai bidang. Dalam senyawa organic dan anorganik, senyawa logam, karena persyaratan yang digunakan adalah tekanan uap yang cocok pada suhu saat analisa dilakukan. Berikut akan kita lihat beberapa kegunaan kromatografi gas pada bidang-bidangmya adalah :
a. Polusi udara
Kromatografi gas merupakan alat yang penting karena daya pemisahan yang digabungkan dengan daya sensitivitas dan pemilihan detector GLC menjadi alat yang ideal untuk menentukan banyak senyawa yang terdapat dalam udara yang kotor, KGCdipakai untuk menetukan Alkil-Alkil Timbal, Hidrokarbon, aldehid, keton SO , H S, dan beberapa oksida dari nitrogen dll
b. klinik
Diklinik kromatografi gas menjadi alat untuk menangani senyawa-senyawa dalam klinik seperti : asam-asam amino, karbohidrat, CO , dan O dalam darah, asam-asam lemak dan turunannya, trigliserida-trigliserida, plasma steroid, barbiturate, dan vitamin
c. Bahan-bahan pelapis
Digunakan untuk menganalisa polimer-polimer setelah dipirolisa, karet dan resin-resin sintesis
d. Minyak atsiri
Digunakan untuk pengujian kulaitas terhadap minyak permen, jeruk sitrat, dll
e. Bahan makanan
Digunakan dengan TLC dan kolom-kolom, untuk mempelajari pemalsuanatau pencampuran, kontaminasi dan pembungkusan dengan plastic pada bahan makanan, juga dapat dipakai unutk menguji jus, aspirin, kopi dll
f. Sisa-sisa peptisida
KGC dengan detector yang sensitive dapat menentukan atau pengontrolan sisa-sisa peptisida yang diantaranya senyawa yang mengandung halogen, belerang, nitrogen, dan fosfor
g. Perminyakan
Kromatografi gas dapat digunakan unutk memisahkan dan mengidentifikasi hasil-hasildari gas-gas hidrokarbon yang ringan
h. Bidang farmasi dan obat-obatan
Kromatografi gas digunakan dalam pengontrolan kualitas, analisa hasil-hasilbaru dalam pengamatan metabolisme dalam zat-zatalir biologi
i. Bidang kimia/ penelitian
Digunakan untuk menentukan lama reaksi pada pengujian kemurnian hasil

III. KESIMPULAN

Dari informasi yang didapatkan banyak sekali informasi yang didapatkan dari penggunaan kromatografi gas, diantaranya adalahsebagai analisis untuk bahan makanan, klinik, dan juga dapat digunakan untuk mengetahui banyaknya senyawa yang kotor dalam udara yang sering dihirup oleh manusia, yang tentu saja dengan metode ini kita akan tahu apa saja ynga terdapat didalamnya, dan tentu saja masih banyak lagi manfaat dan kegunaan dari penggunaan kromatografi gas yang tidak kmai sebutkan dalam makalah ini.

IV. PENUTUP

Demikian makalah yang dapat kami sampaikann tentunya banyak sekali kekurangan yang terdapat pada makalah kami, oelh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat kami harapkan agar kami dpat belajar dari kekurangan kami.

V. DAFTAR PUSTAKA

Sastrohamodjojo Harddjono Dr. Kromatografi. IPB Press. Bogor 1985
Underwood, Analisis Kimia Kuantitatif, Erlangga Jakarta. 2004
Soebagio, Drs Dkk, Kimia Analitik II, Jica Common Textbook, Malang 2002