KROMATOGRAFINama Kelompok: Melia Stefani Tjipto Natalia Christina Rebbeca Ervina Maria Victoria (5203010003) (5203010013) (5203010025) (5203010039)

Pemisahan CampuranPemisahan zat padat dari suatu suspensi a. Penyaringan (Filtration) b. Pemusingan (Sentrifuge) Pemisahan zat padat dari larutannya a. Penguapan b. Pengkristalan (Kristalisasi) Pemisahan campuran zat cair a. Distilasi b. Distilasi bertingkat c. Corong pisah Pemisahan campuran dua jenis padatan a. sublimasi b. pelarutan

PengertianBerasal dari bahasa yunani: Chromos warna Graphein tulis

Pengertian menurut IUPACIUPAC (Union of Pure and Applied Chemistry) Kromatografi adalah pemisahan yang menggunakan metode fisika, dimana komponen dipisahkan dan didistribusikan di antara dua fase yaitu fase gerak (fase mobile) dan fase diam (fase stationer)

Pengertian secara umum Teknik pemisahan campuran berdasarkan perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu, di mana komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase yaitu fase diam dan fase gerak

Sejarah Kromatografi

1901- Michael Tswett pemisahan warna pada klorofil Pada akhir 1930an adanya kromatografi pertukaran ion 1931 - Kuhn memisahkan pigmen-pigmen karotin dengan kromatografi adsorpsi

Contd1938 - Izmailov dan Schreiber menemukan kromatografi lapisan tipis (TLC) 1941 - Yohanes Bower Potter Martin dan Richard Lawrence Millington Synge mendapat Nobel 1952- Martin and James mengembangkan GC 1958 Stahl mengembangkan kromatografi menjadi teknik analisis yang canggih 1959 kromatografi filtrasi gel

Fase Mobile dan Fase StationerFase Mobile gas atau cairan yang terus mengalir melalui fase stationer dan cenderung melarutkan campuran Fase Stationer padatan atau cairan yang tidak bergerak dan menahan komponen campuran

Proses KromatografiFase gerak

Fase diam

Fase gerak

A+BFase diam

Fase gerak

A

BFase diam

Tujuan KromatografiUntuk memisahkan komponen yang berbeda dari campuran. Resolusi menunjukan tingkat pemisahan antara komponen-komponen dari campuran. Semakin tinggi resolusi kromatogram, semakin baik tingkat pemisahan sampel. Besar resolusi antara 1,2 sampai 1,5.

GPC = gel permeation chromatography

Jenis-Jenis Kromatografi

Berdasarkan Fase Mobilea. GC (Gas Chromatography) b. LC (Liquid chromatography) c. SFC (Supercritical Fluid Chromatography)

Berdasarkan wujud fase-fasenyaa. kromatografi cair-padat b. kromatografi gas-padat c. kromatografi cair-cair d. kromatografi gas-cair

a. Kromatografi cair-padatKromatografi yang fase stationernya padat dan fase mobilenya cair Contoh : a. Kromatografi Pertukaran Ion b. Kromatografi Adsorpsi

b. Kromatografi gas-padatKromatografi yang fase stationernya adalah padat dan fase mobilenya berwujud gas Contoh : a. kromatografi gas-padat(GSC)

c. Kromatografi cair-cairFase stationernya dan fase mobilenya berwujud cair Contoh : a. kromatografi kertas

ContdKromatografi zat warna hubungan antara jarak komponen dari garis atas dan panjang area dinyatakan sebagai Rf. Rfa = jarak komponen a panjang area

d. Kromatografi gas-cairKromatografi fase stationernya adalah cair sedangkan fase mobilenya adalah gas Contoh : a. kromatografi gas-cair (GLC)

Berdasarkan cara kontak antara fase mobile dan stationera. kromatografi kolom b. kromatografi planar

b. Kromatografi PlanarBagian kromatografi yang Fs nya melapisi plat kaca, logam, atau plastik dan ditempatkan pada suatu wadah yang berisi Fm dikontakkan dengan Fm dan Fm bergerak karena kapilaritas.

a. Kromatografi kolomFs ditempatkan dalam sebuah kolom sempit dimana Fm atau eluen(fase bergerak yang menyebabkan elusi(zat terlarut bergerak yang menuruni kolom dan keluar dari ujung bawah)) bergerak dibawah karena pengaruh gravitasi atau tekanan. Fm: liquid. Fs : silika gel atau alumina

Gambar

Berdasarkan mekanisme kimia atau Fisikaa. kromatografi adsorpsi b. kromatografi partisi c. kromatografi pertukaran ion d. kromatografi ekslusi e. kromatografi kertas f. kromatografi layar tipis

a. Kromatografi adsorpsiKromatografi yang memanfaatkan keanekaragaman kekuatan dari komponen campuran tersebut untuk teradsorpsi pada fs. Fs = zat polar (mis: silika gel, alumina) Fm = zat non polar (mis: heptana, kloroform, metil asetat)Daya Teradsorpsi Tingkat kepolaran

Gugus fungsi

Asam kerboksilat Alkohol Aldehida Hidrokarbon

(-)

b. Kromatografi PartisiYang melibatkan dua pelarut yang tidak dapat bercampur salah satu diantaranya bertindak sebagai fasa diam dan yang lainnya sebagai fasa gerak Fs = lapisan tipis cairan yang melapisi padatan Fm = liquid

c. Kromatografi pertukaran ionYang bergantung pada penukaran ion-ion di antara Fm dan Fs. Zat terlarut ionik tertarik ke Fs karena gaya elektrostatik. Fs = polimer yang bersifat porous (mis; kopolimer antara stirena, dan divinel benzena) yang berikatan dengan penukar ion (Ion exchager) Fm = pelarut polar (mis; 0,1 M KCl)

d. Kromatografi EkslusiPemisahan yang disebabkan karena perbedaan ukuran zat terlarut. Fs = gel berpori Fm = liquid

e. Kromatografi KertasKromatografi cair-cair dengan media kertas. fs = air yang teradsorpsi oleh permukaan media. fm = air yang mengalir dari wadah.

f. Kromatografi layar tipis (TLC)Tekniknya mirip dengan kromatografi kertas. Ibandingkan dengan kromatografi kertas, kromatografi ini lebih cepat berjalan dan pemisahannya lebih baik. Fs = lapisan tipis adsorben (silika gel, alumina, atau inert subsrat) fm: liquid

DetektorPemisahan kromatografi dipantau dengan detektor. Detektor adalah alat yang digunakan untuk menanggapi perubahan konsentrasi atau laju aliran zat terlarut. Macam-macam Detektor: a. Retractive index b. Fluorescene c. UV/V d. Conductivity

KromatogramGrafik dari signal detektor sebagai fungsi waktu atau volume fase mobil yang mengelusi disebut KROMATOGRAM dan terdiri dari sebuah puncak untuk setiap komponen solut yang terpisah.

KeterangantR = total waktu retensi dari senyawa (dari seluruh sistem kromatografi) tM = dead time waktu retensi di fase mobile dari injeksi sampai keluar peak yang pertama W = lebar pita kromatografi zat terlarut diukur dari garis dasar h = tinggi dari sinyal tR = tR - tM perbedaan antara retensi waktu solute dan waktu kosong kolom VR = volume dari fase mobile yang diperlukan untuk memindahkan solute dari injeksi ke detektor. Void Volume = Volume fase gerak yang dibutuhkan untuk bergerak dari titik injeksi unretained terlarut ke detektor. Resolution (R) = ukuran kuantitatif tingkat pemisahan antara dua puncak kromatografi

ContdCapacity factor (k) = ukuran bagaimana zat terlarut itu ditahan oleh fase diam. Selectivity factor ( ) = Rasio faktor kapasitas (k) untuk dua zat terlarut yang menunjukkan selektivitas kolom untuk salah satu zat terlarut. Band broadening = Meningkatnya lebar garis dasar zat terlarut yang bergerak dari titik injeksi ke detektor. Column efficiency = ukuran kuantitatif dari luasnya band boardening. Theoretical plate = Cara kuantitatif untuk menilai efektivitas kolom seolaholah itu terdiri dari serangkaian daerah kecil, atau plakat, di mana pemisahan antara fase bergerak dan stasioner terjadi. Peak Capacity (tR ) = Jumlah maksimum zat terlarut yang dapat diselesaikan pada kolom tertentu. = fase ratio Waktu yang dibutuhkan oleh senyawa untuk bergerak melalui kolom menuju detektor disebut sebagai waktu retensi.

Waktu RetensiSenyawa-senyawa yang berbeda memiliki waktu retensi yang berbeda. Untuk beberapa senyawa, waktu retensi akan sangat bervariasi dan bergantung pada: a. panjang kolom (L) b. Laju alir fase gerak c. koefisien distribusi d. Volume fase diam e. Vm

Chromatographic Resolution

Contoh soal: suatu minyak lemon, dianalisi secara kromatografi. Mempunyai waktu retensi 8.36 min. dengan lebar garis dasar 0.96 min. g-Terpinene yang dielusi pada 9.54 menit, dan luas dasar 0,64 min. berapa besar resolusi antara dua puncaknya? jawab:

Capacity Factor (k)Distribusi dari, solut S, antara fasa mobil dan fasa stasioner dapat diwakili oleh suatu reaksi kesetimbangan

selama terlarut tidak terlibat dalam kesetimbangan tambahan di kedua fase mobile atau fase stasioner

ContdPartition coefficient

Distribution ratio

Konservasi massa mensyaratkan bahwa jumlah mol zat terlarut tetap konstan di seluruh pemisahan, sehingga

Contd

dimana VM dan Vs adalah volume fase mobile dan stasioner. Dan fraksi zat terlarut dalam fase gerak, fm, memberikan

Dibagi dengan Vm, maka di dapat

JADI:

Contd

Keterangan: u = kecepatan linear fase gerak L = panjang kolom v = kecepatan linear rata-rata

ContdContoh: Dalam analisis kromatografi asam rendah, elusi asam butirat dengan waktu retensi 7,63 menit. Dan waktu kolom void adalah 0,31 menit. Hitung faktor kapasitas untuk asam butirat! Jawab:

Selectivity FactorContoh: Dalam analisis kromatografi sama untuk asam butirat (sama seperti contoh sebelumya), waktu retensi untuk asam isobutyric adalah 5,98 menit. Berapa faktor selektivitas asam isobutyric dan asam butirat?

Gaussian Peak

Column EfficiencyDi mana: N = theoretical plates H = tinggi theoretical plates, L = panjang kolom = variasi statistic = standart deviasi

Contoh: Analisis kromatografi untuk dieldrin pestisida klor memberikan puncak dengan waktu retensi 8,68 menit dan lebar dasar 0,29 menit. Berapa banyak pelat teoritis terlibat dalam pemisahan ini? Mengingat bahwa kolom yang digunakan dalam analisis ini adalah 2,0 meter panjang, apa ketinggian pelat teoritis?

Peak Capacity

Contoh: sebuah larutan dianalisis menggunakan kromatografi. Mempunyai theoretical plates sebanyak 10,000 plates. jika volume minimum dan maksimum fase gerak dimana terlarut ke mengelusi adalah 1 mL dan 30 mL. Berapa kapasitas peaknya?

Peak Ideal

Penyimpangan PeakFronting

Tailing

Mengatasi Penyimpangan PeakAda dua macam cara mengatasi penyimpangan peak: a. meningkatkan efisiensi kolom, dengan cara memperkecil Wa atau Wb. b. Mengubah sesktivitas kolom, dengan cara memperbesar waktu retensi.

Optimizing Chromatographic Separations

Cara untuk meningkatkan hasil KromatografiMeningkatkan resolusi Memperbesar keseluruhan (meningkatkan jumlah volum, suhu, dll)

Cara untuk meningkatkan resolusiMeningkatkan efisiensi kolom Mengubah selektivitas kolom a. Mengubah suhu, meningkatkan panjang kolom, menambah jumlah fase stationer (Vs). b. Mengurangi lebar pita (W) dengan cara: mengurangi jumlah sampel, mengurangi konstanta waktu detektor, memperkecil diameter kolom, dan menambah N sehingga pemisahan semakin bagus.

Terima kasih