bahan kuliah kromatografi

59
1 Ahmad Sofian Apriady, S.Farm., Apt Bahan Kuliah D-III Farmasi Universitas Muhammadiyah Palangka Raya

Upload: yandi-novia-debu-yandi

Post on 19-Jun-2015

7.662 views

Category:

Education


11 download

TRANSCRIPT

Page 1: Bahan kuliah kromatografi

1

Ahmad Sofian Apriady, S.Farm., Apt

Bahan Kuliah D-III Farmasi

Universitas Muhammadiyah Palangka Raya

Page 2: Bahan kuliah kromatografi

KROMATOGRAFIPENDAHULUAN

2

chromos (zat warna dan graphos (gambar)

seorang botanis dari Rusia Tswett

Page 3: Bahan kuliah kromatografi

Sebagai alat pemisah

3

Page 4: Bahan kuliah kromatografi

1. Antara padat dan cair:

4

Page 5: Bahan kuliah kromatografi

5

Page 6: Bahan kuliah kromatografi

6

Page 7: Bahan kuliah kromatografi

7

Page 8: Bahan kuliah kromatografi

Gambar.

8

PERBANDINGAN METODE PEMISAHAN

Page 9: Bahan kuliah kromatografi

9

Agar senyawa dalam suatu campuran dapat terpisah, walaupun perbedaan sifat kimia dan fisika antara komponen dalam campuran hanya sedikit berbeda, dapat diusahakan dengan beberapa cara, dengan dasar

1.Dasar distribusi suatu senyawa (solut atau linrut), diantara kedua fase adalah hasil keseimbangan tenaga antara molekul linarut dan molekul masing-masing fase.

Distribusi tersebut merupakan gambaran kekuatan tarikan atau penolakan molekul atau ion yang bersaing terhadap fase yang bersangkutan.

2.Tenaga tersebut karena sifatnya yang polar sehingga menimbulkan momen dipol secara tetap atau hanya memberi imbas, atau mereka terbagi karena ikatan London, atau kekuatan dispersi.

Page 10: Bahan kuliah kromatografi

10

3.Pada kromatografi penukar ion tenaga molekul linarut umumnya karena sifat ionik, tetapi dapat juga sifat polaritas dan nonpolaritasnya.

Sifat polaritas nisbi pelarut dinyatakan dalam bilangan dielektrika (tetapan dielektrika). Tenaga potensial masing-masing molekul yang terpisah pada kolom kromatografi karena adanya gaya gravitasi,

4.Sedangkan pemisahan yang terjadi dengan distilasi fraksi karena perbedaan tekanan uap masing-masing senyawa, karena titik didih yang berbeda.

Maka terdapat beberapa tipe atau mekanisme pemisahan akan dibahas tersendiri dalam paragraf berikutnnya.

Page 11: Bahan kuliah kromatografi

B.PEMBAGIAN KROMATOGRAFI

11

 Dalam bab ini kromatografi yang dibicarakan dibedakan menjadi kelompok yang berdasar atas:

1. Menurut proses pemisahannya dibedakan menjadi:

a. Kromatografi adsorbsib. Kromatografi partisic. Kromatografi pasangan iond. Kromatografi penukar ione. Kromatografi eksklusiff. Kromatografi afinitas,

Page 12: Bahan kuliah kromatografi

Pembagian berdasar alat

12

2.Menurut alat yang digunakan terdiri dari 3 alat yang selalu dapat di kembangkan perleng kapannya ialah:

a. Kromatografi Lapis Tipis (KLT) dapat juga dikenal dengan thin layer chromatography (TLC). Dan kromatografi Kertas

b. Kromatografi Gas, jenis kromatografi kolom yang menggunakan fase gerak gas.(GC)

c.Kromatografi cair kinerja tinggi atau KCKT, dan berasal dari terjemahan High Perfomance Liquid Chromatograpfay atau HPLC. Kromatografi ini termasuk kromatografi kolom yang fese geraknya berupa cairan dan dialirkan berdasar kekuatan dari tekanan yang diberikan.

Page 13: Bahan kuliah kromatografi

Menurut Willard et at, (1989), pembagian kromatografi dapat dibuat bagan sebagai

berikut:

13

 

Page 14: Bahan kuliah kromatografi

Keterngan

14

: GLC = Gas Liquid Chromatography GSC = Gas Solid Chromatography IEC = Ion Exchange Chromatography EC=Eclusive Chromatography LLC=Liquid-Liquid Chromatography LSC= Liquid-Solid Chromatography BPC = Bonded Phase Chromatography PIC - Pair Ions Chromatography

Page 15: Bahan kuliah kromatografi

15

Pembagian diatas berdasar jenis fase, ialah cair dan gas, sedangkan dalam pembagaian kedua seperti penukar ion dan eklusif serta pasangan ion hanya mengetengahkan salah satu fase diam,

Memang Willard menerangkan bahwa kedua kromatografi penukar ion dan eklusif merupakan kromatografi yang berdasar pada interakasi antara linarut dan fase diam.

Seperti pembagian kromatografi atas dasar pemisahaan, scbenamya kromatografi dibedakan menjadi 2 ialah: adsorbsi, dan partisi yang dapat terjadi baik dalam kromatografi gas maupun kromatografi cair.

Page 16: Bahan kuliah kromatografi

16

Kromatografi eksklusif merupakan kroma tografi yang pemisahannya atas dasar ukuran molekul linarut, utamanya pada molekul yang besar, sehingga dinamakan pula kromatografi filtrasi.

Pada kromatografi filtrasi dapat pula terjadi pada kromatogarfi gas tetapi dengan ukuran molekul yang kecil disebut moleculer shiever

Sehingga terdapat teori pemisahan dalam kromatografi

Teori tersebut perlu dibahas terpisah sesuai dengan topik dan aplikasinya.

Page 17: Bahan kuliah kromatografi

C.TEORI PEMISAHAN

17

Seperti telah dijelaskan bahwa kromatografi adalah alat pemisahan campuran senyawa kimia, karena itu perlu diketahui teori dan mekanisme dari berbagai pemisahan.

 1. Pemisahan Adsorpsi

Peristiwa adsorpsi oleh fase diam terhadap fase gerak dan linarut selalu terjadi kompetitif

Kemampuan fase diam mengadsorpsi keduanya sangat tergantung pada topografi gugus aktif yang terdapat pada masing -masing komponen.

Fase diam dari silica yang mempunyai gugas hidoksil dari silanol (Si-OH) dapat terjadi interaksi dengan gugus pada linarut maupun pada fase gerak.

Page 18: Bahan kuliah kromatografi

Peristiwa adsorbsi umumnya terjadi pada kromatografi padat cair (liquid solid chromatography, atau LSC, terjadi pada KLT).

Dapat pula terjadi pada Gas solid chromatography atau Kromatografi gas (KG) yang berinteraksi antara fase diam dan linarutnya.

Fase gerak pada kromatografi gas, tidak mempunyai gugus aktif yang dapat berinteraksi dengan fase diam. Rumus kompetitif itu sebagai berikut:

18

Page 19: Bahan kuliah kromatografi

Xm + nSads Xads + nSm (1.1)

19

Xm dan Xads adalah linarut dalam fase gerak (m) dan fase diam (ads), sedangkan Sm dan Sads adalah fase gerak yang mengalami adsorpsi.

Berdasar persamaan tersebut tempat linarut pada fase diam dapat digantikan oleh fase gerak atau sebaliknya.

Bila senyawa X mempunyai ikatan yang kuat terhadap penjerap (ads), maka X akan lama tertambat pada ads. Pada keadaan seimbang dirumuskan sebagai berikut:  (XAds)(Sm)n

KD = (2.1)

(Xm)(Sads)n

Page 20: Bahan kuliah kromatografi

20

Rumus 2 dapat disederhanakan menjadi: KD =CS/CM (3.1)

CS menyatakan kadar linarut dalam fase diam (stationair phase), dan CM kadar linarut dalam fase gerak (mobile phase).

Persamaan diatas menunjukkan bahwa linarut X lebih banyak berinteraksi dengan fase diam karena indeknya lebih kecil dan jumlah dalam masing-masing fase juga sangat kecil.

Dengan pedoman tersebut bcrarti kadar linarut dalam fase diam selalu lebih kecil dari kadar linarut dalam fase gerak.

Page 21: Bahan kuliah kromatografi

21

Dalam kromatografi selalu menggunakan pedoman umum seperti ini, sehingga harga KD selalu lebih kecil dari 1, Tetapi mungkin dapat terjadi yang sebaliknya. Dasar tersebut yang menyebabkan terjadinya

pemisahan. Adsorpsi linarut oleh fase diam sangat tergan-tung pada:a. Struktur kimia linarut atau adanya gugus aktif

yang adab. Ukuran partikel fase diam, makin kecil ukuran

partikel fase diam makin luas permukaannya sehingga kontak dengan linarut makin luas. c. Kelarutan linarut dalam fase gerak, makin

mudah larut linarut dalam fase gerak, linarut makin mudah lepas dari fase diam.

Page 22: Bahan kuliah kromatografi

22

d. Kemampuan interaksi (isotermik) yang terjadi antara fasediam dan fase gerak.

Contoh interaksi antara beberapa senyawa aromatik (analit ) dengan silica(fase diam)

Page 23: Bahan kuliah kromatografi

23

Page 24: Bahan kuliah kromatografi

Ikatan hidrogen yang terbentuk dari para dihidroksi benzen paling kuat karena jarak gugus OH sama dengan jarak SiOH.

Bentuk ikatan tersebut menunjukka n bahwa para dihidroksi benzen membentuk ikatan pada ke dua sisi dengan silanol.

Hal tersebut juga terjadi pada gugus yang lain seperti nitro, amina, karena gugus yang terdapat pada senyawa tersebut sebagai pemberi atau penerima elekron maupun proton ( atom N, 0, P dan S) maka kejadiannya dapat dilihat pada gambar slide 25.

Puncak hasil analisis dengan HPLC atau bercak yang terjadi pada analisis dengan KLT untuk dihidroksi benzen sangat berbeda dengan yang lain.

 24

Page 25: Bahan kuliah kromatografi

Contoh

25

Puncak dan bercak.

Page 26: Bahan kuliah kromatografi

Keterangan

26

Puncak pada KCKT p-dihidroksi benzen paling lama tertahan dalam kolom dengan fase diam silica gel. Karena iktannya paling kuat.

Bercak pada KLT p-dihidroksi benzin paling pendek migrasinya, karena ikatan dengan fase diam silica paling kuat.

Makin dekat gugus hidroksil, ialah meta dihidroksi dan o – dihidroksi benzen paling mudah terelusi oleh pelarut, tetap ikatan adsorbsinya dengan silika makin lemah,

Page 27: Bahan kuliah kromatografi

Penggolongan tipe adsorbsi isotermik

27

Peristiwa adsorbsi isotermik dapat digolongkan dalam beberapa tipe.

a.Tipe konkap, terjadi bila mula-mula linarut tidak kuat interaksinya. tetapi kemudian menjadi lebih kuat sehingga terikat lama pada fase diam. berarti K < 1

b. Tipe normal (linier), ikatan yang terjadi pada sctiap saat panggah atau tetap. Sehingga berupa

garis lurus dan K = 1. c. Tipe konvek, adsorpsi mula-mula terikat

dengan kuat oleh fese diam, tetapi makin lama makin lemah sehingga bentuk kurvanya menjadi konvek atau harga K>1

Puncak berckor

Tipe a dan b tersebut yang sering menyebabkan terjadinya pelebaran puncak lihat gambar 3.2

Page 28: Bahan kuliah kromatografi

Cntoh gambar adsorbsi isotermik

28

Gambar:

Page 29: Bahan kuliah kromatografi

a. Jenis fase diam

29

Fase diam untuk kromatografi adsorbsi yang paling banyak digunakan adalah silica gel, hampir semua bahan kimia dapat dipisahkan secara kromatografi menggunakan fase diam silica gel.

Partikel fase diam mempunyai bentuk dan ukuran yang berbeda. Ukuran makin kecil akan makin memperluas pcrmukaan fase diam, dan memperluas pula gugus aktif dan fase diam yang aktif berhubungan dengan linarut

Bentuk dengan pori yang dalam, bila pori tersebut sangat banyak akan menaikkan harga K, yang jauh lebih besar dari 1 dan menimbulkan garis kurva adsorbsi isotermik yang konkaf

Page 30: Bahan kuliah kromatografi

30

Makin dangkal pori yang ada, makin efisien untuk pemisahan.dan kromatografi model sekarang digunakan yang paling efisien.

Dianjurkan untuk memilih fase diam dengan pedoman sebagai berikut:

1).Fase diam yang bentuk pelikuler (pori yang dalam) akan menurunkan efisiensi, tetapi menaikkan kapasitasnya.

2). Bentuk pelikuler tak berporus umumnya dibuat packing dengan cara kering

 

Page 31: Bahan kuliah kromatografi

31

3/. Bentuk mikroporus, dikepak secara basah (adonan atau slurry, permukaan jadi luas menambah harga K 4/. Bila pemisahan antara linarut sukar. sebaiknya menggunakan mikroporus, karena efisiensinya makin tinggi, luas permukaan partikel makin besar, sehingga kontak dengan linarut makin banyak (K menjadi besar).Kejadian tersebut akan menaikkan sifat selektivitas fase diam terhadap linarut, dan kapasitas fase diam akan menjadi lebih besar.

02 4 6 8 10 Waktu tambat daiam memt

Gambar 4. 1 Dua puncak dari senyawa alkena yang isomersampel 1 dan 2 untuk melewati kolom. Makin besar selisih tR2 dengan tR1, kedua

puncak akan makin jelas pemisahannya. Kejadian sepertt itu adalah tujuan utama untuk pemisahan sekaligus analisis yang menggunakan kromatografi,

b. Tetapan Partisi Bila linarut dimasukkan dalam si stem kromatografi, maka linarut akan segera menebar

kebagian-bagian fase diam maupun fase gerak. Pada saat rase gerak berhenti. linarut akan terbagi kedalam dua fase yang mempunyai perbandingan tertentu, bandingkan dengan gambar 2a dan 2b yang besamya diberi istilah tetapan partisi termodinamik, dengan rumus:

K = Cs/Cm (10.1) Cs merupakan kadar linarut dalam fase diam dan Cm kadar linarut dalam rase gerak. Harga ini akan tergantung kekuatan interaksi antara linarut dengan fase diam dan linarut dengan fase gerak. Untuk puncak yang semitris maka linarut akan terbagi secara teratur

ke dalam vr, atau terelusi dan sebagian tersisa dalam rase diam dan fase gerak (Vs dan Vm). karena itu dirumuskan:

Cm = VfflCm + VsCs (11.1)Atau:

VR = Vm Cm / Cm + Vs.Cs/ Cm menjadi VR = Vm + K.Vs atauVR-Vm-KVs

Dalam persamaan ini terlihat bahwa volume retensi (VR) sangat bergantung pada ruang kosong (Vm), tetapan partisi (K), dan kemampuan fase diam melarutkan linarut (V s). Bila persamaan tersebut diterapkan pada peristiwa adsorbsi misalnya maka V s dapat diganti As

Page 32: Bahan kuliah kromatografi

Perbedaan porositasPorositas merupakan rasio antara volume

total fase diam dengan volume kolom. Untuk pengepakan yang rapat porositas antara 0,35 - 0,45, sedang porositas yang kurang rapat antara 0,70 - 0,90.

Makin besar harga rasio tersebut tempat kosong dalam kolom akan makin besar sebingga akan menurunkan kapasitas dan efisiensi.

Tetapi pada kolom kapiler terutama pada kromatografi gas cair, harga porositas tidak ada, karena fase diam menempel pada dinding kapiler bagiao dalam.

32

Page 33: Bahan kuliah kromatografi

Rumus porositas = Kecepatan rata-rata rase gerak dalam kolom

dapat dinyatakan dengan yang merupakan kecepatan linier, yang harganya dirumuskan:

Vt (Voltotal) = (6.1) V d (Vol. fase diam) Volume fase diam= L/tm

(7.1)Gambar 4 menunjukkan beberapa parameter,

tm waktu yang diperlukan fase gerak

33

Page 34: Bahan kuliah kromatografi

Tabel I.I Beberapa nama adsorben/penjerap dan ukurannya (Johson dan Stevenson 1979)

34

Tipe Nama Ukuran(nm) Sifat Luas m 2 gSilicaaktif

PellosilCorasil(HS dan HCPerrisorb AVydac

37-5037-44

30-4030-44

Asam-lemah

1-7dan 11-1HS-4HC-814,12,

Alumina

PelluminaHS dan HC

37-44 Basa lemah

HS-4 & HC-8

Lain-

lain

PellidonPerrisorb PADiatomeaeLempungCelite

45

30-44

non polar

1

0,5

Page 35: Bahan kuliah kromatografi

Keterangan

35

Dalam memilih fase diam, yang perlu diperhatikan kepentingan dan jenis fase diam serta asal fase diam yang digunakan.

Corasil misalnya ukuran partikelnya sangat jauh rcntangannya sehingga luas permukaan persatuan berat juga bervariasi, dan akan menurunkan selektivitas dan kapasitas.

Floresil yang jarang digunakan karena asam kuat, digunakan bila bahan lain tidak mampu memisahkan senyawa yang dikehendaki.

Pada kromatografi partisi, terdapat bilangan partisi atau tetapan partisi dengan inial k' (perbandingan kadar linarut dalam fase diam dibanding dengan kadar linarut dalam fase gerak).

Page 36: Bahan kuliah kromatografi

2. Partisi

36

Pemisahan cara partisi sangat erat kaitannya dengan kelarutan senyawa ke dalam pelarut.

Dalam kromatografi didasarkan pada kelarutan linarut dalam fase diam maupun fase cair, maka terdapat istilah koefisien partisi, yang peristiwanya akan mengembang menjadi koefisen distribusi yang umumnnya berlaku pada kromatografi.

Koefisien partisi dapat dinyatakan sebagai perbandingan kadar(kelarutan) linarut dalam fase diam dengan kadar(kelarutan) linarut dalam fase gerak.

Page 37: Bahan kuliah kromatografi

37

Sedangkan secara umum adalah perbandingan kelarutan senyawa dalam oktanol diban-ding kelarutannya dalam air, (lihat rumus 10.1)

Sifat linarut dalam kromatografi dapat digambarkan dalam berbagai cara, pada kromatografi kolom dikenal dengan volume tambat atau VR.VR (sesuai dengan jumlah volume fase gerak yang digunakan untuk membawa satu linarut keluar dari kolom).

Tetapi bila dinyatakan dengan tR (waktu tambat) menyatakan waktu yang diperlukan fase gerak membawa linarut keluar dari kolom.

Page 38: Bahan kuliah kromatografi

38

Sedangkan waktu yang diperlukan untuk membawa linarut bergerak dari satu titik ke titik yang lain dalam KLT atau elektroforese disebut Rf.

Satuan ini merupakan perbandingan jarak yang ditempuh linarut dengan jarak yang ditempuh pelarut (fase gerak) dalam waktu yang sama

Rf = Pada kromatografi partisi, terdapat bilangan

partisi atau tetapan partisi dengan inial k' (perbandingan kadar linarut dalam fase diam dibanding dengan kadar linarut dalam fase gerak).

Rumusnya adalah: seperti k’= CsVs/ (CmVm)

Page 39: Bahan kuliah kromatografi

Teori pemisahan

39

Pemisahan yang terjadi dalam sistem selalu mengalami keseimbangan yang dinamis, baik pemisahan tersebut karena peristiwa adsorbsi partisi, penukaran ion, permiasi, maupun cara afinitas.

Page 40: Bahan kuliah kromatografi

40

Sifat tambat suatu linarut menggambarkan jenis distribusi linarut diantara fase gerak dan fase diam.

Slide 35 menunjukkan pemisahan dua senyawa dihidroksi benzen.

Volume dari fase gerak yang diperlukan untuk membawa linarut dari permulaan sampai akir elusi (sampai pada detektor, untuk kromatografi gas dan kromatografi cair) lewat fase diam baik dalam kolom atau lempeng tipis dinamakan volume tambat.

Retensi ini dinyatakan sebagai VR (volume tambat) atau tR (waktu tambat), kedua istilah itu berlaku untuk kromatografi gas dan kromatografi cair kinerja tinggi (KCKT).

Page 41: Bahan kuliah kromatografi

41

Contoh:

Page 42: Bahan kuliah kromatografi

42

Sedangkan Rf (=retenstion faktor atau rasio waktu tambat dari pelarut dan linarut), juga disebut retardation factor yang umumnnya digunakn untuk KLT dan kromatografi kertas:

Maka dalam kromatografi kolom dirumuskan sebagai berikut :

VR = tR.Ft (4.1)Ft - kecepatan alir rase gerak tiap satuan

waktu dan Ft dapat dihitung atas dasar: (dc)2 L Vcol(tot)Ft=—— X(tot)X ——= ———— (5.1) 4 tm tm d = garis tengah kolom dalam keadaan

kosong ( = porositas, L/tm = kecepatan rata-rata

L = panjang kolom. V= volume kolom seluruhnya

Page 43: Bahan kuliah kromatografi

43

Arti porositas

Page 44: Bahan kuliah kromatografi

44

Porositas merupakan rasio antara volume total fase diam dengan volume kolom. Untuk pengepakan yang rapat porositas antara 0,35 - 0,45, sedang porositas yang kurang rapat antara 0,70 - 0,90. Makin besar harga rasio tersebut tempat kosong dalam kolom akan makin besar sehingga akan menurunkan kapasitas dan efisiensi. Tetapi pada kolom kapiler terutama pada kromatografi gas cair, harga porositas tidak ada, karena fase diam menempel pada dinding kapiler bagian dalam.

Page 45: Bahan kuliah kromatografi

45

Kecepatan rata-rata fase gerak dalam kolom dapat dinyatakan sama dengan kecepatan linier,yang harganya dirumuskan:

Vt (Voltotal) = (6.1) V d (Vol. fase diam) µ=L/tm (7.1)Gambar slide 32 menunjukkan beberapa

parameter, tm waktu yang diperlukan fase gerak untuk keluar dari kolom.

Sedangkan tR1 dan tR2 menyatakan waktu yang diperlukan sampel 1 dan 2 untuk melewati kolom. Makin besar selisih tR2 dengan tR2 , kedua puncak akan makin jelas pemisahannya.

Page 46: Bahan kuliah kromatografi

46

Kejadian seperti itu adalah tujuan utama untuk pemisahan sekaligus analisis yang menggunakan kromatografi,

Pelarut atau fase gerak yang tidak ditahan oleh fase diam dan dinyatakan dengan waktu tm , pada waktu itu tidak ada linarut yang telah terdusi sehingga Vm = Vo, harga ini disebut juga dead space ruang mati yang tak berfungsi, maka bila dihitung harga sesungguhnya:VR -Vo -VR 'atau tR=tm-tR (8.1)

Dalam kromatografi lapis tipis parameter seperti tersebut tidak diketemukan, sehingga hanya berlaku bagi kromatograti gas, kromatografi kolom, dan KCKT

Page 47: Bahan kuliah kromatografi

47

Pada kromatografi gas fase gerak yang berupa gas harus dinyatakan tekanan dan suhunya, karena kenyataannya kecepatan alir gas pada pennulaan kolom atau inlet lebih besar dari kecepatan pada akir kolom atau outlet.

Maka dari itu kecepatan tersebut secara bertahap mengalami penurunan yang digunakan faktor: sebagai koreksi:

3{(Pt/P0 )2 -1}

j = (9-1) 2{(Pt/P0)

3-l} P, adalah tekanan pada suhu t atau inlet

pada kolom, dan P0 tckanan pada suhu (kamar), atau outlet.

Page 48: Bahan kuliah kromatografi

b. Tetapan Partisi

48

Bila linarut dimasukkan dalam sistem kroma tografi, maka linarut akan segera menebar kebagian-bagian fase diam maupun fase gerak.

Pada saat fase gerak berhenti. linarut akan terbagi kedalam dua fase yang mempunyai perbandingan tertentu, bandingkan dengan slide 2a dan 2b yang besamya diberi istilah tetapan partisi termodinamik, dengan rumus:

K = Cs /Cm (10.1)Cs merupakan kadar linarut dalam fase diam

dan Cm kadar linarut dalam fase gerak. Harga ini akan tergantung kekuatan interaksi antara linarut dengan fase diam dan linarut dengan fase gerak

Page 49: Bahan kuliah kromatografi

49

. Untuk puncak yang semitris maka linarut akan terbagi secara teratur ke dalam VR, atau terelusi dan sebagian tersisa dalam fase diam karena itu dirumuskan:

Cm = VfflCm + VsCs Atau: (11.1)VR = Vm Cm / Cm + Vs.Cs/ Cm menjadi

VR = Vm + K. Vs atauVR-Vm=KVs (12.1)Dalam persamaan ini terlihat bahwa volume

retensi (VR) sangat bergantung pada ruang kosong (Vm), tetapan partisi (K), dan kemampuan fase diam melarutkan linarut (Vs). Bila persamaan tersebut diterapkan pada peristiwa adsorbsi misalnya maka Vs dapat diganti As

Page 50: Bahan kuliah kromatografi

50

3. Rasio PartisiIstilah diatas lebih dikenal dengan nama

kapsitas atau k1, bilangan ini menyatakan kuantitas rasio kemam puan fase menampung linarut yang sangat penting dalam kromatografi kolom

Sesuai dengan definisi maka harga tersebut merupa kan perbandingan jumlah molekul linarut dalam fase diam dengan jumlah molekul linarut dalam fase gerak, yang dirumuskan:

k' = (Cs Vs)/(CmVin) (13.1)Simbul perbandingan volume V/Vm dinyatakan

dengan , sehingga k’=K/ (14.1)

Page 51: Bahan kuliah kromatografi

51

Bila suatu linarut tidak mengalami tambatan (penahanan dalam fase diam maka tak ada tambahan waktu, dan k'=0, karena itu k' dapat pula dirumuskan sebagi berikut:

k’=(tR-tm)/tm (15.1)

k’= tR/ tm – tm/tm

tR/tm = k’ +1 atau tR = tm(k’ +1)

atau: tR = L/u(l+k') lihat rumus 7 (16.1) Rumus 11 menjadi jelas bahwa waktu tambat sangat erat kaitannya dengan kecepatan gerak elusi

(), panjang kolom (L), dan kapasitas fese k’.

4. Tambat Relatif (Snyder & KirkJand, 1979)Tambat relatif merupakan rasio tambat antara dua linarut yang berbeda setelah dielu-si aalau a, dan

dapat dinyatakan dalam beberapa paramter:

k’2 K2 vr.2 t'R.2

= = = = k'1 Kt VR1 tR-1

 Makin besar harga akan makin besar selisih waktu tambat linarut 2 - (dikurangi) waktu tambat

linarut 1, berarti kcdua puncak linarut tcrsebut dapat terpisah dengan baik (gambar 4). Keadaan tersebut menggambarkan kemampuan fase membedakan linarut 1 dan linarut 2. Maka dikenal sebagai harga selektivitasnya fase. Selektivitas ini merupakan faktor yang berpengaruh pada daya pisah kromatografi.

Keadaan tersebut menggambarkan kemampuan fase membedakan linarut 1 dan linarut 2, Maka dikenal sebagai harga selektlvltasnya fase.

 

Page 52: Bahan kuliah kromatografi

52

4. Tambat Relatif (Snyder & KirkJand, 1979)Tambat relatif merupakan rasio tambat antara

dua linarut yang berbeda setelah dielusi atau dapat dinyatakan dalam beberapa paramter:

k’2 K2 vr.2 t'R.2 = = = = (17.1)

k'1 Kt VR1 tR-1 Makin besar harga akan makin besar selisih

waktu tambat linarut 2 - (dikurangi) waktu tambat linarut 1.

Berarti kedua puncak linarut tcrsebut dapat terpisah dengan baik (Slide 2). Keadaan tersebut menggambarkan kemampuan fase membedakan linarut 1 dan linarut 2.

Page 53: Bahan kuliah kromatografi

53

Maka dikenal sebagai harga selektivitasnya fase. Atau Selektivitas ini merupakan faktor yang berpengaruh pada daya pisah romatografi. Keadaan tersebut menggambarkan kemampuan fase membedakan linarut 1 dan linarut 2.

Page 54: Bahan kuliah kromatografi

5. Efisiensi Kolom

54

Efisiensi kolom sangat dipengruhi oleh berbagai faktor, terutama koefisien distribusi yang ajek dan tidak dipengaruhi oleh kadar linarut, Dengan demikian hasil elusi bila digambarkan dalam kurva akan didapat puncak yang semitris ( gambar 5a). Karena elusi fase gerak terhadap linarut pada mulanya hanya sedikit membawa linarut, yang makin lama makin besar setelah mencapai maksimun akan turun lagi sampai fase gerak bebas linarut. Bentuk puncak tergantung akan hubungan linarut dan fase gerak, kalau linarut mudah terbawa fase gerak maka didapat puncak yang ramping.

Page 55: Bahan kuliah kromatografi

55

Sebaliknya bila linarut lebih banyak terikat oleh fase diam akan didapat puncak yang melebar. Pola tersebut (gambar 5) adalah puncak yang normal. Pada gambar 5a garis yang ditarik dari puncak sampai memotong dasar pada titik 0, kekanan sampai angka +3, sama besarnya kekiri sampai angka -3, mempunyai harga sama atau semitris.Bandingkan dengan gambar 5b. Dari data parameter tersebut dapat didiskusikan berbagai hal.Seperti Efisiensi Kolom, lempeng teoritis,puncak semitris dan tidak semitris,(pelebaran puncak) dengan segala faktornya.

Page 56: Bahan kuliah kromatografi

Lanjutan Efisiensi Kolom

56

a. Jumlah lempeng dan tinggi lempeng teoritisDalam kromatografi, ciri yang penting adalah efisinsinya yang dapat dihitung tetapi tanpa dimensi. Parameter tersebut dinamakan lempeng efektif atau effective plates number atau - Neff Bilangan tersebut menyatakan: jumlah peristiwa partisi yang dialami oleh linarut pada setiap saat yang dibawa fase gerak dari masuknya linarut atau inlet, sampai keluar kolom atau outlet. Jumlah lempeng efektif tersebut dirumuskan sebagai berikut:

b. Pelebaran puncakBanyak faktor yang meyebabkan pelebaran puncak, sehingga menimbulkan tidak semi-trisnya puncak. Faktor tersebut akan dibahas daiam paragraf berikutnya agar didapat gambaran yang jelas. 6. Puncak yang Asimetris atau Pelebaran Puncak a. Ukuran yang dianalisis terlalu besar, keadaan ini karena fuse gerak tidak mampu untuk membawa linarut dcngan sempuma, bahkan dapat timbul tailing atau ekor yang panjang.b. Ekor dapat pula timbul karena ikatan linarut dan fase diam terlalu kuat sehingga senyawa tersebut sulit dielusi, atau adanya cemaran senyawa lain.c. Selain ekor dapat terjadi leading atau fronting, ialah puncak pendahulu, hal ini dapat disebabkan oleh kontaminan, Tidak homogennya pengepakan kolom, adanya ruangan kosong pada kolom sehingga tidak berfungsi, maka akan cepat dilewati fase gerak bersama linarut tanpa adahambatan.Faktor puncak yang ascmitris (AF) dinyatakan sebagai rasio antara lebar pada setcngah tinggi yang tidak tetap pada stiap tinggi puncak.Bila puncak makin rendah harga AF makin besar, (gambar 6).Dalam analisis atau pemisahan dengan kromatografi sering ditcmukan puncak atau pita yang asemitris, kemudian didiag-nosis agar pita yang terjadi tidak ascmitris.

Page 57: Bahan kuliah kromatografi

57

L= panjang kolom, H= (HETP), atau High Efficiency Theoritical Plates, tR, waktu retensi.

= lebar alas dari puncak, ( menit atau detik)

Karena lebar dasar Wb, sama dengan 4 (gambar 2), maka rumus 18 menjadi

Pengukuran lebar puncak pada setengah tinggi pada setengah tinggi bagi puncak yang tidak semetris akan mengalami kesulitan.

Page 58: Bahan kuliah kromatografi

58

Sebab sering terjadinya ekor atau tailing dan puncak pendahulu yang dinamakan leading atau fronting, akan sulit menggunakan garis dasarnya.

Tinggi lempeng yang dinyatakan dengan H sebenarnya dari istilah high efficiency of theoritical plates = HETP.

Harganya selalu lebih kecil dari pada 1, karena sebenarnya merupakan panjang kolom L dibagi dengan Jumlah lempeng teoritis

Page 59: Bahan kuliah kromatografi

59