AA

GAS CHROMATOGRAPHY - I

BAB IPENDAHULUAN1.1 TUJUAN PERCOBAAN1. Memahami prinsip analisa dengan menggunakan GC 2. Mampu mengoperasikan GC3. Mengetahui pengaruh suhu oven terhadap retention time

1.2 DASAR TEORI1.2.1 Kromatografi GasKromatografi adalah suatu istilah umum yang digunakan untuk bermacam-macam teknik pemisahan yang didasarkan atas partisi sampel diantara suatu fasa gerak yang bisa berupa gas ataupun cairan dan fasa diam yang juga bisa berupa cairan ataupun suatu padatan. Kromatografi gas (GC), merupakan jenis kromatografi yang digunakan dalam kimia organik untuk pemisahan dan analisis.. GC dapat digunakan untuk menguji kemurnian dari bahan tertentu, atau memisahkan berbagai komponen dari campuran. Kromatografi gas memisahkan suatu campuran berdasarkan kecepatan migrasinya di dalam fase diam yang dibawa oleh fase gerak. Sedangkan perbedaan migrasi ini disebabkan oleh adanya perbedaan interaksi diantara senyawa-senyawa kimia tersebut (di dalam campuran) dengan fase diam dan fase geraknya. Kromatografi gas merupakan metode yang tepat dan cepat untuk memisahkan camputan yang sangat rumit. Waktu yang dibutuhkan beragam, mulai dari beberapa detik untuk campuran sederhana sampai berjam-jam untuk campuran yang mengandung 500-1000 komponen. Metode ini sangat baik untuk analisis senyawa organik yang mudah menguap seperti hidrokarbon dan eter. Efisiensi pemisahan ditentukan dengan besarnya interaksi antara sampel dan cairan, dengan menggunakan fasecair standar yang diketahui efektif untuk berbagai senyawa. Kromatografi gas sendiri terdiri dari 2 yaitu kromatografi gas cairan dengan mekanisme pemisahan partisi, teknik kolom dan nama alat GLC dan kromatografi gas padat dengan mekanisme pemisahan absorbsi, teknik kolom dan nama alat GSC. Namun GSC jarang digunakan sehingga pada umumnya.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 organik.

1.2.2 Prinsip Kerja Kromatografi GasKromatografi gas mempunyai prinsip yang sama dengan kromatografi lainnya, tapi memiliki beberapa perbedaan misalnya proses pemisahan campuran dilakukan antara fase diam dan gas sebagai fase gerak kemudian pada oven temperatur gas dapat dikontrol sedangkan pada kromatografi kolom hanya pada tahap fase cair dan tidak memiliki pengaturan temperature. Kromatografi gas merupakan teknik pemisahan yang mana solut-solut yang mudah menguap (dan stabil terhadap panas) bermigrasi melalui kolom yang mengandung fase diam dengan suatu kecepatan yang tergantung pada rasio distribusinya. Pemisahan pada kromatografi gas didasarkan pada titik didih suatu senyawa dikurangi dengan semua interaksi yang mungkin terjadi antara solute dengan fase diam. Selain itu juga penyebaran cuplikan diantara dua fase. Salah satu fase ialah fase diam fase yang lain yaitu gas yang mengelusi fase diam. Fase gerak yang berupa gas akan mengelusi solute dari ujung kolom lalu menghantarkannya ke detector. Prinsip utama pemisahan dalam kromatografi gas adalah berdasarkan perbedaan laju migrasi masing-masing komponen dalam melalui kolom. Komponen-komponen yang terelusi dikenali (analisa kualitatif) dari nilai waktu retensinya (RT). Gas pembawa (biasanya digunakan Helium, Argon atau Nitrogen) dengan tekanan tertentu dialirkan secara konstan melalui kolom yang berisi fase diam. Selanjutnya sampel di injeksikan kedalam injektor (Injection Port) yang suhunya dapat diatur. Komponen- komponen dalam sampel akan segera menjadi uap dan akan dibawa oleh aliran gas pembawa menuju kolom. Komponen- komponen akan teradopsi oleh fase diam pada kolom kemudian akan merambat dengan kecepatan berbeda sesuai dengan nilai Kd masing- masing komponen sehingga terjadi pemisahan. Komponen yang terpisah menuju detektor dan akan terbakar menghasilkan sinyal listrik yang besarnya proporsional dengan komponen tersebut. Sinyal lalu diperkuat oleh amplifier dan selanjutnya oleh pencatat (recorder) dituliskan sebagai kromatogram berupa puncak. Puncak konsentrasi yang diperoleh menggambarkan arus detektor terhadap waktu. Secara sederhana prinsip kromatografi gas adalah udara dilewatkan melalui nyala hydrogen (hydrogen flame) selanjutnya uap organik tersebut akan terionisasi dan menginduksi terjadinya aliran listrik pada detektor, kuantitas aliran listrik sebanding dengan ion.

1.2.3 Instrumentasi Kromaografi GasSistem peralatan dari kromatografi gas terdiri dari 7 bagian utama diantaranya:1. Tabung gas pembawa 2. Pengontrolan aliran dan regulator tekanan 3. Injection port (tempat injeksi cuplikan) 4. Kolom 5. Detektor 6. Rekorder (pencatat) 7. Sistem termostat untuk (3), (4), (5) Gambar 1. Instrumentasi Gas ChromatographyCara pemisahan dari sistem ini sangat sederhana sekali, cuplikan yang akan dipisahkan diinjeksikan kedalam injektor, aliran gas pembawa yang inert akan membawa uap cuplikan kedalam kolom. Kolom akan memisahkan komponen-komponen cuplikan tersebut. Komponen-komponen yang telah terpisah tadi dapat dideteksi oleh detektor sehingga memberikan sinyal yang kemudian dicatat pada rekorder dan berupa puncak-puncak (kromatogram). 1. Gas Pembawa Gas pembawa ditempatkan dalam tabung bertekanan tinggi. Biasanya tekanan dari silinder sebesar 150 atm. Tetapi tekanan ini sangat besar untuk digunakan secara Iansung. Untuk memperkecil tekanan tersebut agar memenuhi kondisi pemisahan maka digunakan drager yang dapat mengurangi tekanan dan mengalirkan gas dengan laju tetap. Aliran gas akan mengelusi komponen-komponen dengan waktu yang karaterisitik terhadap komponen tersebut (waktu retensi). Karena kecepatan gas tetap maka komponen juga mempunyai volume yang karateristik untuk gas pembawa (volume retensi). Adapun persyaratan-persyaratan yang harus dipenuhi oleh gas pembawa adalah : 1. Inert, agar tidak terjadi interaksi dengan pelarut. 2. Murni, mudah didapat dan murah harganya. 3. Dapat mengurangi difusi dari gas 4. Cocok untuk detektor yang digunakan.

Gas-gas yang sering dipakai adalah : helium, argon, nitrogen, karbon dioksida dan hidrogen.Gas helium dan argon sangat baik, tidak mudah terbakar, tetapi sangat mahal. H2 mudah terbakar, sehingga harus berhati-hati dalam pemakaiannya. Kadang-kadang digunakan juga CO2. Pemilihan gas pengangkut atau pembawa ditentukan oleh detektor yang digunakan. Tabung gas pembawa dilengkapi dengan pengatur tekanan keluaran dan pengukur tekanan. Sebelum masuk ke kromatografi, (harusnya) ada pengukur kecepatan aliran gas serta sistem penapis molekuler untuk memisahkan air dan pengotor gas lainnya. Pada dasarnya kecepatan alir gas diatur melalui pengatur tekanan dua tingkat yaitu pengatur kasar (coarse) pada tabung gas dan pengatur halus (fine) pada kromatograf. Tekanan gas masuk ke kromatograf (yaitu tekanan dari tabung gas) diatur pada 10 s.d 50 psi (di atas tekanan ruangan) untuk memungkinkan aliran gas 25 s.d 150 mL/menit pada kolom terpaket dan 1 s.d 25 mL/menit untuk kolom kapiler. Laju alir gas pembawa mempengaruhi resolusi. Laju alir yang minimum diperlukan untuk resolusi maksimum. Namun, perlu diketahui bahwa pada laju alir yang sangat lambat resolusinya secara dramatis menurun oleh karena faktor-faktor: packing tidak teratur, ukuran partikel, diameter kolom, dan lain-lain. Laju alir harus dikontrol dengan tepat. Tekanan dari silinder gas bertekanan pada gas pembawa harus cukup untuk mendorong gas melewati kolom packing. Flow controller atau needle valve harus ada pada sistem GC dan sering disatukan dalam bagian depan instrumen. Laju alir harus dapat diatur secara hati-hati sehingga dapat diketahui berapa laju alir optimumnya dan harus dapat disamakan dalam percobaan berikutnya. Berbagai flow meter tersedia, dan kadang-kadang oleh pabrik pembuat instrumen disatukan di dalam instrument sehingga laju alir terpantau secara kontinyu dan dapat diatur lagi (bila perlu) dengan memutar needle valve. Bila tidak ada flow meter maka flow meter gelembung sabun sering digunakan, flow meter gelembung sabun tersusun dari pipet ukur (measuring pipet), tabung gelas (glass tubing), dan pipet bulb. Dengan perangkat flow meter gelembung sabun, stop watch digunakan untuk mengukur waktu pada gelembung yang bergerak di antara dua tanda garis, misalnya 02 ml. Dengan demikian laju alir gas pembawa (ml/menit) dapat dihitung.2. Tempat Injeksi Dalam pemisahan dengan GLC cuplikan harus dalam bentuk fase uap. Gas dan uap dapat dimasukkan secara langsung. Tetapi kebanyakan senyawa organik berbentuk cairan dan padatan. Hingga dengan demikian senyawa yang berbentuk cairan dan padatan pertama-tama harus diuapkan. Ini membutuhkan pemanasan sebelum masuk dalam kolom. Panas itu terdapat pada tempat injeksi seperti pada gambar 9. bagan injektor. Tempat injeksi dari alat GLC selalu dipanaskan. Dalam kebanyakan alat, suhu dari tempat injeksi dapat diatur. Aturan pertama untuk pengaturan suhu ini adalah bahwa suhu tempat injeksi sekitar 50C lebih tinggi dari titik didih campuran dari cuplikan yang mempunyai titik didih yang paling tinggi. Bila kita tidak mengetahui titik didih komponen dari cuplikan maka kita harus mencoba-coba. Sebagai tindak lanjut suhu dari tempat injeksi dinaikkan. Jika puncak-puncak yang diperoleh lebih baik, ini berarti bahwa suhu percobaan pertama terlalu rendah. Namun demikian suhu tempat injeksi tidak boleh terlalu tinggi, sebab kemungkinan akan terjadi perubahan karena panas atau penguraian dari senyawa yang akan dianalisa. Cuplikan dimasukkan ke dalam kolom dengan cara menginjeksikan melalui tempat injeksi.Hal ini dapat dilakukan dengan pertolongan jarum injeksi yang sering disebut "a gas tight syringe". Perlu diperhatikan bahwa kita tidak boleh menginjeksikan cuplikan terlalu banyak, karena GC sangat sensitif. Biasanya jumlah cuplikan yang diinjeksikan pada waktu kita mengadakan analisa 0,5 -50 ml gas dan 0,2 - 20 ml untuk cairan. Ketepatan volum injeksi menjadi sangat penting untuk analisa kuantitatif di mana jumlah analit yang diukur oleh detektor tergantung pada konsentrasi analit dalam cuplikan. Apabila prosedur dikehendaki hanya untuk identifikasi (analisis kualitatif), maka ketepatan volum injeksi menjadi kurang penting. Untuk mengisi alat injeksi dapat dipakai teknik sebagai berikut: - Alat injeksi dibersihkan. - Alat injeksi dikuras dengan menghisap cuplikan beberapa kali (dan mengeluarkan isinya di luar tempat cuplikan). - Jumlah cuplikan yang diperlukan dihisap. Cara untuk mengeluarkan gelembung-gelembung udara yang masih tertinggal pada tabung injeksi adalah dengan jalan menekan torak injeksi secepatnya beberapa kali dan ujung jarum harus selalu berada di dalam cairan. - Udara 1/10 dari volum maksimum dihisap lagi. - Jarum bagian luar dibersihkan dengan kain yang tidak mudah lepas serat- seratnya. - Cuplikan diinjeksikan dengan menusukkan jarum menembus septum, dan menekan penghisap sampai ujungnya dengan gerakan yang cepat dan tidak terputus-putus, kemudian tarik jarum keluar dari septum. - Torak injeksi ditarik kembali sedikit dan lihat berapa banyak cairan yang masih tertinggal. - Diameter kolom yang digunakan tetap diperhatikan dalam melakukan pemisahan agar sesuai dengan batasan volum penyuntikan.

Tabel 1 Batasan Volum PenyuntikanDiameter KolomVolume Injeksi Maksimum

in. (packed column)1/8 in. (packed column)Kapiler (open tubular)100 l20 l0,1 l

3. Kolom Kolom merupakan jantung dari kromatografi gas. Bentuk dari kolom dapat lurus, bengkok, misal berbentuk V atau W, dan kumparan/spiral. Biasanya bentuk dari kolom adalah kumparan. Kolom ini dapat terbuat dari : a. Tembaga (murah dan mudah diperoleh) b. Plastik (teflon), dipakai pada suhu yang tidak terlalu tinggi. c. Baja (stainless steel), (mahal) d. Alumunium e. Gelas Panjang kolom dapat dari 1 m sampai 3 m. Diameter kolom mempunyai berbagai ukuran, biasanya pengukuran berdasarkan diameter dalam dari kolom gelas yaitu antara 0,3 mm hingga 5 min. Kebanyakan kolom yang digunakan berupa stainles steel dengan diameter luar (OD) dari I/S atau 1/4 inch (0,3 atau 0,6 cm). Pada GSC kolom diisi dengan penyerap (adsorbent), sedangkan pada GLC kolom diisi dengan "solid support" (padatan pendukung) yang diikat oleh fase diam. Instrumen GC didisain supaya kolom dapat diganti secara mudah dengan melepaskan fitting di dalam oven. Fitting ini tidak hanya memudahkan penggantian fasa diam yang berbeda, tetapi juga mengijinkan operator mengganti kolom yang lebih panjang yang berisi fasa diam yang sama. Ide penggantian kolom yang lebih panjang adalah memberikan kesempatan kontak lebih lama antara campuran komponen dengan fasa diam yang pada gilirannya memperbaiki pemisahan. Interaksi campuran komponen dengan cairan fasa diam memainkan peran kunci dalam proses pemisahan sehingga sifat-sifat fasa diam menjadi penting. Berbagai jenis kolom biasanya menyebutkan nama komersialnya, komposisi, dan klasifikasi senyawa untuk penggunaannya (kaitannya dengan polaritas). Ada 2 jenis kolom yang digunakan dalam kromatografi gas secara umum, yaitu kolom jejal (packed columns) dan kolom tubuler terbuka (open tubular columns). Kolom jejal (packed columns) adalah kolom metal atau gelas yang diisi bahan pengepak terdiri dari penunjang padatan yang dilapisi fase cair yang tidak menguap (untuk kromatografi gas-padatan). Kolom tubuler terbuka sangat berbeda dengan kolom jejal, yaitu gas yang mengalir sepanjang kolom tidak mengalami hambatan, karena kolomnya merupakan tabung tanpa bahan pengisi. Kolom jejal umumnya mempunyai panjang yang berkisar antara 0,7 sampai 2 meter, sedangkan kolom tubuler terbuka dapat mempunyai panjang dari 30 sampai 300 meter. Kolom yang panjang ini biasanya dibuat dalam bentuk melilit bergulung seperti spiral. Kemampuan memisahkan komponen per meter kolom pada kolom tubuler terbuka tidak jauh berbeda dengan pemisahan pada kolom jejal. Meskipun demikian, penggunaan kolom yang sangat panjang bersama-sama dengan waktu analisis yang relatif cepat merupakan alat penolong yang berharga bagi para ahli kimia untuk dapat memisahkan komponen-komponen yang perbedaannya kecil didalam sifat-sifat fisiknya.

4. Detektor Detektor berfungsi sebagai pendeteksi komponen-komponen yang telah dipisahkan dari kolom secara terus-menerus, cepat, akurat, dan dapat melakukan pada suhu yang lebih tinggi. Detektor harus dapat dipercaya dan mudah digunakan. Fungsi umumnya mengubah sifat-sifat molekul dari senyawa organik menjadi arus listrik kemudian arus listrik tersebut diteruskan ke rekorder untuk menghasilkan kromatogram. Detektor yang diinginkan adalah detektor yang mempunyai sensitifitas yang tinggi, noisenya rendah, responnya linear, dapat memberikan respon dengan setiap senyawa, tidak sensitif terhadap perubahan temperatur dan kecepatan aliran dan juga tidak mahal harganya. Detektor dalam GC digunakan untuk memunculkan sinyal listrik hasil elusi gas pembawa dari kolom. Berbagai jenis detektor dibuat untuk melakukan deteksi. Tidak hanya berupa variasi disain, tapi juga variasi sensitivitas dan selektivitas. Sensitivitas mengacu pada kuantitas terkecil komponen campuran di mana sensitivitas menghasilkan sinyal yang masih teramati. Sementara, selektivitas mengacu pada jenis senyawa di mana sinyalnya dapat dimunculkan. Detektor yang umum digunakan: Detektor hantaran panas (Thermal Conductivity Detector_ TCD) Prinsip kerja TCD : Berdasarkan perbedaan daya hantar panas, relatif terhadap gas pembawa. Filament dipanaskan, dimana suhu filament tergantung pada konduktivitas panas gas di sekelilingnya. Konduktivitas panas efluen kolom lebih rendah (karena adanya sampel). Adanya sampel melewati kolom menyebabkan jembatan Wheatstone tak seimbang sehingga terjadi signal. TCD berdasar atas prinsip, suatu benda yang panas akan kehilangan panasnya pada suatu kecepatan yang tergantung kepada komposisi gas di sekitarnya. Jadi, kecepatan hilangnya panas itu dapat digunakan sebagai ukuran tentang komposisi gas. Gas pembawa yang mengandung sample atau analit masuk ke dalam kolom, maka konduktivitas gas akan turun dan suhu filamen akan meningkat serta resistansi. Lewatnya sampel melalui kolom menyebabkan Jembatan Wheatstone yang tak seimbang sehingga terjadi signal yang terbaca pada detektor.

Detektor ionisasi nyala (Flame Ionization Detector_ FID) Prinsip kerja detector FID : Senyawa yang terbawa fasa gerak diionisasi dengan nyala (H2 + O2 / udara). Perubahan arus akibat ionisasi diukur sebagai respon analit. Tidak senstif terhadap karbon yang teroksidasi penuh. FID merupakan detektor yang paling luas penggunaannya, bahkan dianggap sebagai detektor yang universal untuk analisis obat dalam cairan biologis menggunakan GLC. Pada detector ini, komponen-komponen sampel yang keluar dari kolom dibakar dalam nyala (campuran gas hidrogen dan udara atau oksigen). Sejumlah besar ion yang terbentuk dalam nyala masuk ke dalam celah elektrode dan menurunkan tegangan listrik dari celah elektrode mula-mula. Penurunan tegangan ini yang kemudian dicatat sebagai sinyal oleh rekorder. Intensitas sinyal ini berbanding lurus dengan konsentrasi solute dalam gas pembawa.

Detektor penangkap elektron (Electron Capture Detector _ECD)

Prinsip kerja detector ECD : Mekanisme deteksi melibatkan emisi partikel radioaktif () dari 63Ni. Partikel menghasilkan elektron termal dari gas pembawa. Berdasarkan penangkapan elektron termal oleh molekul sampel. Pada ECD terdapat pemancar radioaktif , seperti 3H atau 63Ni yang akan mengionisasi gas pembawa. Aliran elektron sebagai hasil ionisasi gas pembawa (nitrogen atau argon/methan) dalam ECD memberikan sinyal yang berupa baseline suatu kromatogram. Bila kemudian suatu senyawa masuk ke dalam detektor, sebagian dari elektron tersebut akan ditangkap oleh senyawa sebelum mereka mencapai plat detektor. Ini mengakibatkan aliran arus listrik dalam detektor berkurang, yang oleh rekorder akan dicatat sebagai suatu peak.

Detektor fotometrik nyala (Falame Photomertic Detector _FPD) Detektor nyala alkali Detektor spektroskopi massa Detektor yang peka terhadap senyawa organik yang mengandung fosfor adalah FID, ECD, dan FPD. Detektor penangkap elektron (Electron Capture Detector ECD). Pada penetapan ini, digunakan detektor penangkap elektron. Detektor ini merupakan modifikasi dari FID yaitu pada bagian tabung ionisasi. Dasar dari ECD ialah terjadinya absorbsi e- oleh senyawa yang mempunyai afinitas terhadap e- bebas (senyawa-senyawa elektronegatif). Dalam detektor gas terionisasi oleh partikel yang dihasilkan dari 3H atau 63Ni. Detektor ini mengukur kehilangan sinyal ketika analit terelusi dari kolom kromatografi. Detektor ini peka terhadap senyawa halogen, karbonil terkoyugasi, nitril, nitro, dan organo logam, namun tidak peka terhadap hidrokarbon, ketone, dan alkohol.

5. Recorder (pencatat) Recorder berfungsi sebagai pengubah sinyal dari detektor yang diperkuat melalui elektrometer menjadi bentuk kromatogram. Dari kromatogram yang diperoleh dapat dilakukan analisis kualitatif dan kuantitatif. Analisis kualitatif dengan cara membandingkan waktu retensi sampel dengan standar. Analisis kuantitatif dengan menghitung luas area maupun tinggi dari kromatogram (Hendayana, 2001). Sinyal analitik yang dihasilkan detektor dikuatkan oleh rangkaian elektronik agar bisa diolah oleh rekorder atau sistem data. Sebuah rekorder bekerja dengan menggerakkan kertas dengan kecepatan tertentu. di atas kertas tersebut dipasangkan pena yang digerakkan oleh sinyal keluaran detektor sehingga posisinya akan berubah-ubah sesuai dengan dinamika keluaran penguat sinyal detektor. Hasil rekorder adalah sebuah kromatogram berbentuk peak-peak dengan pola yang sesuai dengan kondisi sampel dan jenis detektor yang digunakan. Rekorder biasanya dihubungkan dengan sebuah elektrometer yang dihubungkan dengan sirkuit pengintregrasi yang bekerja dengan menghitung jumlah muatan atau jumlah energi listrik yang dihasilkan oleh detektor. Elektrometer akan melengkapi pik-pik kromatogram dengan data luas pik atau tinggi pik lengkap dengan biasnya. Sistem data merupakan pengembangan lebih lanjut dari rekorder dan elektrometer dengan melanjutkan sinyal dari rekorder dan elektrometer ke sebuah unit pengolah pusat (CPU,Central Procesing Unit).

1.2.4 Kelebihan dan Kekurangan Kromatografi GasKelebihan 1. Waktu analisis yang singkat dan ketajaman pemisahan yang tinggi. 2. Dapat menggunakan kolom lebih panjang untuk menghasilkan efisiensi pemisahan yang tinggi. 3. Gas mempunyai vikositas yang rendah . 4. Kesetimbangan partisi antara gas dan cairan berlangsung cepat sehingga analisis relatif cepat dan sensitifitasnya tinggi. 5. Pemakaian fase cair memungkinkan kita memilih dari sejumlah fase diam yang sangat beragam yang akan memisahkan hampir segala macam campuran. Kekurangan 1. Teknik Kromatografi gas terbatas untuk zat yang mudah menguap. 2. Kromatografi gas tidak mudah dipakai untuk memisahkan campuran dalam jumlah besar. Pemisahan pada tingkat [mg] mudah dilakukan, pemisahan pada tingkat [gram] mungkin dilakukan, tetapi pemisahan dalam tingkat [pon] atau [ton] sukar dilakukan kecuali jika ada metode lain. 3. Fase gas dibandingkan sebagian besar fase cair tidak bersifat reaktif terhadap fase diam dan zat terlarut. 1.2.5 Analisa kualitatif dan kuantitatif pada Kromatografi Gas1. Analisis kualitatifTujuan utama kromatografi adalah memisahkan komponen-komponen yang terdapat dalam suatu campuran. Dengan demikian, jumlah puncak yang terdapat dalam kromatogram menunjukkan jumlah komponen yang terdapat dalam suatu campuran. Selain digunakan untuk keperluan pemisahan, kromatografi juga sering kali digunakan dalam analisis kualitatif senyawa-senyawa yang mudah menguap. Misalnya, analisi komponen pestisida yang dipisahkan dengan kolom (panjang 1,5m dan diameter 6mm) yang berisi fasa diam 1,5% OV-17 dan dideteksi dengan detetktor ECD. Dari hasil pengukuran diperoleh kromatogram sebagai berikut:Berdasarkan kromatogram pada gambar 2 diatas, maka kita dapat mengidentifikasi setiap komponen yang menghasilkan puncak. Dari hasil analisis kualitatif, komponen-komponen yang menghasilkan puncuk A, B, C, D dan E berturut-turut adalah Aldrin, heptaklor, aldrin, dieldrin, dan DDT.Untuk mengidentifikasi tiap peak dalam kromatogram dapat dilakukan dengan berbagai macam cara, antara lain:a.Membandingkan waktu retensi analit dengan waktu retensi standar. Waktu retensi standar diperoleh melalui pengukuran senyawa yang diketahui pada kondisi pengukuran yang sama dengan sampel. Misalnya, menentukan untuk menentukan waktu retensi eldrin saja, atau DDT saja, kemudian dibandingkan dengan waktu retensi yang dihasilkan oleh sampel. Bila kedua waktu retensi tersebut sesuai, maka kita dapat mengidentifikasi puncak pada kromatogram.b.Melakukan ko-kromatografi, yaitu dengan cara menambahkan larutan standar kepada cuplikan untuk kemudian diukur dengan menggunakan kromatografi gas. Bila luas area salah satu peak bertambah, maka dapat dipastikan bahwa analit tersebut identik dengan standar.c.Menghubungkan GC dengan detektor spektrometer massa atau IR. Dengan menghubungkan GC dengan spektra dari setiap peak dapat direkam secara menyeluruh.d.Setiap komponen yang telah keluar dari kolom kemudian dikondensasikan dan selanjutnya dilakukan analisis lebih lanjut dengan menggunakan spektrometri NMR. Cara ini dapat dilakukan apabila detektor yang digunakan pada GC tidak bersifat dekstruktif, misalnya TCD.2. Analisis kuantitatifKromatografi gas juga dapat digunakan untuk keperluan analisis kuantitatif, yang didasarkan pada dua pendekatan, yaitu luas area dan tinggi puncak pada kromatogram. Pendekatan tinggi peak kromatogram dilakukan dengan cara membuat base line pada suatu peak dan mengukur tinggi garis tegak lurus yang menghubungkan base line dengan peak. Pendekatan ini berlaku jika lebar peak larutan standar dan analit tidak berbeda. Pendekatan luas area peak memperhitungkan lebar peak sehingga perbedaan lebar peak antara standar dengan analit tidak lagi menjadi masalah. Biasanya, kromatografi gas modern telah dilengkapi dengan piranti untuk menghitung luas area peak secara otomatis. Secara manual, luas area peak dihitung dengan menggambarkan segitiga pada peak tersebut, kemudian luas segitiga dihitung.Gambar 2. Pendekatan pada analisis kuantitatif

Analisis kuantitatif dengan kedua pendekatan tersebut masih sangat kasar, sehingga diperlukan koreksi terhadap hubungan anatar luas/ tinggi area puncak dengan jumlah analit yang menghasilkan puncak tersebut, yang biasanya dinyatakan sebagai faktor respon detektor. Faktor respon detektor berhubungan dengan kemampuan detektor untuk mendeteksi setiap komponen yang terelusi dari kolom.

BAB IIMETODOLOGI2.1ALAT DAN BAHAN2.1.1Alat yang digunakan :1. GC Varian 4502. Syringe 2.1.2Bahan yang digunakan :1. Sampel larutan Etanol 2.2PROSEDUR PERCOBAANA. Menjalankan Instrument1. Membuka sumber gas hydrogen, nitrogen, dan udara tekan dengan tekanan yang sesuai, yaitu: Nitrogen (carrier gas) : 80 psi Hydrogen : 40 psi Udara tekan : 60 psi2. Menyalakan computer hingga tampil start up widows.3. Menyalakan GC dengan mengatur power switch pada posisi ON.4. Mengklik ikon galaxie sehingga tampil dialog galaxie workstation connection.5. Memasukkan user identification: (nama analis), kemudian memasukkan password: GC lalu mengklik Ok.6. Memilih open pada menu file, kemudian mengklik open method, dan memilih Method ON.7. Pada bagian control, mengklik over view lalu mengklik button (tanda panah merah) untuk mengirimkan perintah method ON ke alat GC kemudian menunggu hingga status GC ready (sinyal lampu pada GC berwarna hijau).

B. Membuat Method Operasi1. Memilih menu file dan mengklik New, kemudian New Method.2. Memastikan bahwa system Varian 450 GC telah terpilih, kemudin mengklik next.3. Memasukkan nama method yaitu kelompok 3&4 (s1) 3a kemudian mengklik Ok.4. Mengklik pada bagian control sehingga akan muncul panel control5. Melakukan pengaturan method analyst sebagai berikut: Suhu Injektor : 250C Suhu Detektor : 300C Suhu Kolom : 60C, 80C, 100C, 120C, 140C, 160C, 180C, 200C, 220C6. Mengklik pada bagian acquisition dan melakukan pengaturan acquisition length 5 min.7. Memilih save pada menu file dan save method.8. Memilih overview pada bagian control dan mengirimkan method analyst ke alat GC dengan mengklik tanda panah merah.9. Menunggu hingga status GC ready yang ditandai dengan sinyal lampu berwarna hijau pada alat GC.

C. Menginjeksikan Larutan 1. Pada menu acquisition, memilih quick start dan memilih file yang telah di save yaitu kelompok 3&4 (s1) 3a kemudian mengklik Ok.2. Ketika muncul kotak dialog sampel Informasi maka melakukan pengaturan identitas injeksi yaitu kelompok 3&4 (s1) 3a (nama analis). 3. Setelah pengaturan selesai kemudian mengklik Ok. 4. Menunggu stabilizing selama 2 menit dan menunggu keterangan pada monitor bertuliskan waiting for injection.5. Menginjeksikan sampel larutan etanol.

Catatan: untuk pengaturan suhu kolom pada 80C, 100C, 120C, 140C, 160C, 180C, 200C, 220C dilakukan dengan langkah yang sama seperti di atas dengan catatan method analyst yang diganti hanya suhu kolom

D. Melihat dan Mencetak Kromatogram1. Memilih Open dan Open Chromatogram sehingga tampil kotak dialog.2. Memilih file kromatogram, kemudian mengklik open sehingga report peak akan tampil pada panel sebelah kanan.3. Untuk mencetak kromatogram, mengklik file dan memilih print kemudian mengklik print preview.4. Mengklik print dan memilih Ok.

2.3 SAFETY ALAT DAN BAHAN1. Jas LabPada setiap praktikum yang dilaksanakan, dibutuhkan jas lab untuk melindungi tubuh terutama pada saat pembuatan larutan dari tumpahan cairan asam atau larutan yang berbahaya lainnya.

2. SepatuPada setiap praktikum dilaksanakan, diwajibkan untuk memakai sepatu untuk melindungi bagian kaki dari cairan asam atau larutan yang berbahaya lainnya. Selain itu sepatu berfungsi sebagai safety yang wajib digunakan saat praktikum.

BAB IIIHASIL DAN PEMBAHASAN1.1 DATA PENGAMATANTabel 1 Data Retention time No.Suhu Kolom (C)Retention Time (min)

1.602.97

2.802.68

3.1002.60

4.1202.45

5.1402.38

6.1602.25

7.1802.19

8.2002.12

9.2202.03

1.2 PEMBAHASANPada praktikum kali ini bertujuan untuk memahami prinsip analisa dengan menggunakan GC dan mampu mengoperasikannya, kemudian mengetahui pengaruh suhu oven terhadap waktu retensi. Kromatografi adalah teknik pemisahan komponen-komponen dalam campuran berdasarkan perbedaan distribusi komponen-komponen ke dalam dua fase yaitu fase diam dan fase gerak. Dasar prinsip pemisahan kromatografi adalah adanya perbedaan sifat fisik dan kimia dari masing-masing senyawa. Pada kromatografi sifat yang paling dominan berpengaruh adalah sifat kelarutan (polar & non polar). Berdasarkan fase gerak yang digunakan kromatogafi dibedakan menjadi dua yaitu liquid chromatography dan gas chromatography. Dalam praktikum ini jenis kromatografi yang digunakan adalah GC atau berarti fase gerak yang digunakan adalah dalam bentuk gas. Syarat sampel yang akan dianalisa pada GC ada dua, yaitu mudah menguap (volatile) saat diinjeksikan dan stabil pada suhu pengujian (60C-220C) yakni tidak mengalami penguraian atau pembentukan menjadi senyawa lain. Langkah pertama pada percobaan ini adalah membuat method analyst yaitu dengan pengaturan suhu injektor pada 250C, kemudian variasi suhu kolom yang digunakan yaitu 60C, 80C, 100C, 120C, 140C, 160C, 180C, 200C, 220C dan pengaturan suhu detektor yaitu 300C. Hal yang harus diperhatikan dalam analisa GC adalah saat penginjeksian sampel. Penginjeksian menggunakan syringe harus dilakukan dalam waktu yang singkat, kecepatan konstan, dan dengan volume yang sedikit. Hal ini dikarenakan sampel yang digunakan adalah cairan yang akan langsung menguap pada injektor. Jika injeksi sampel dilakukan dengan lambat, maka kemungkinan sampel akan tersebar sebelum pemisahan dalam kolom terjadi.Ketika sampel masuk melalui injektor akan berkontak dengan gas pembawa (N2) dan dibawa menuju kolom. Pada GC pemisahan terjadi di kolom kapiler. Sampel didorong dari injektor oleh gas pembawa. Pemisahan terjadi berdasarkan sifat kepolaran. Pada kolom kapiler berisi zat padat seperti silica berlapis cairan yang memiliki sifat kepolaran tertentu. Senyawa yang memiliki sifat keloparan yang sama fase stasioner maka akan bertahan lebih lama pada fase stasioner tersebut begitupun sebaliknya pada senyawa yang sifat kepolarannya berbeda dengan fase stasioner maka akan keluar lebih dahulu dari kolom. Temperature kolom lebih kecil dari temperature injektor, dan temperature injektor lebih kecil dibanding temperature detektor. Perbedaan temperature ini bertujuan mencegah kondensasi pada kolom. Jika terjadi kondensasi pada kolom maka akan mengakibatkan kolom tersumbat oleh sampel (dalam bentuk cairan) sehingga mengakibatkan kolom aus dan lebih cepat rusak. Tahap akhir analisa GC adalah pada komponen detektor yaitu mendeteksi adanya kandungan senyawa-senyawa tertentu yang ada pada sampel dan menampilkannya dalam data kromatogram. Pada praktikum ini detektor yang digunakan adalah FID( Flame Inization Detector ). FID akan mengukur arus listrik dari ion-ion dan electron-elektron (dihasilkan dari reaksi pembakaran senyawa yang keluar dari kolom oleh gas hidrogen dan oksigen) yang berkumpul pada suatu elektroda. Hasil pengukuran detektor selanjutnya ditampilkan pada kromatogram. Dari hasil percobaan yang dilakukan dengan melihat kromatogram didapat kesimpulan bahwa pengaruh kenaikan suhu kolom akan mempercepat waku retensi. Hal ini dikarenakan pada suhu tinggi menyebabkan moleku-molekul gas pada senyawa yang terkandung pada sampel bergerak lebih cepat sehingga dapat mempercepat waktu retensi. Namun penggunaan suhu kolam yang tinggi akan membuat moleku-molekul gas pada sampel akan melalui kolom secara cepat, dengan kata lain akan membuat pemisahan menjadi kurang baik. Dalam analisa kualitatif yang melibatkan lebih dari satu senyawa akan membuat tidak terdapat jarak antara puncak-puncak dalam kromatogram. Pada percobaan ini analisa yang dilakukan adalah analisa kualitatif serta hanya melibatkan satu jenis senyawa yaitu etanol. Pada kromatogram, satu puncak hanya mewakili satu jenis senyawa, namun pada hasil percobaan ini dalam kromatogram terlihat ada beberapa puncak yang terbentuk. Dapat disimpulkan detektor mendeteksi senyawa lain selain etanol. Ada beberapa dugaan kesalahan atau error yang terjadi yaitu keberadaan komponen pengotor yang ada pada sampel, gas pembawa, syringe maupun pada kolom, kemudian dugaan kesalahan lain adalah pada proses injeksi sampel yang tidak dilakukan dengan kecepatan konstan.

BAB IVPENUTUP2.1 KESIMPULANDari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan:a. Kenaikan suhu oven akan berbanding lurus dengan waktu retensi, semakin tinggi suhu kolom maka akan semakin cepat karena menyebabkan moleku-molekul gas pada senyawa yang terkandung pada sampel bergerak lebih cepat sehingga dapat mempercepat waktu retensi.b. Berdasarkan hasil kromatogram, terdapat ada lebih dari satu puncak yang terbentuk, hal ini terjadi diduga karena terdapat komponen pengotor yang ada pada sampel, gas pembawa, syringe maupun pada kolom, kemudian dugaan kesalahan lain adalah pada proses injeksi sampel yang tidak dilakukan dengan kecepatan konstan.

4.2 SARANa. Pada proses penginjeksian sampel dapat diusahakan semaksimal mungkin dilakukan dengan kecepatan yang konstan dengan volume injeksi yang sama.

DAFTAR PUSTAKAFrayekti,M.C.2014. Makalah Gas Chromatography. https://www.thesweetestsugar.files. wordpress.com/2014/03/makalah-gas-chromatography_melly-chandraf_651201001 pdf.Diakses 14 Desember 2014 16.00 WITAIrawan,Y.2014 Kromatografi Gas. http://www.academia.edu/6376243/Kromatografi_Gas. Diakses 14 Desember 2014 16.10 WITARahma,R.2011.Kimia Analitik Definisi Gas Kromatografi. http://rachmakimhunter. blogspot.com/p/kimia-analitik.html. Diakses 14 Desember 2014 16.22 WITATim Penyusun. 2014. Penuntun Praktikum Kimia Analisa Instrumen. Samarinda: PolnesWiryawan,A.2011.Instrumentasi Kromatografi Gas.http://www.chem-is-try.org/materi_ kimia/instrumen_analisis/kromatografi1/instrumentasi-kromatografi-gas/ Diakses 14 Desember 2014 16.13 WITA

GAMBAR ALAT

Gas Chromatography VARIAN 450

Syringe Kromatogram pada suhu 60C Kromatogram pada suhu 80C Kromatogram pada suhu 100C Kromatogram pada suhu 120C Kromatogram pada suhu 140C

Kromatogram pada suhu 160C

Kromatogram pada suhu 180C

Kromatogram pada suhu 200C Kromatogram pada suhu 220C

TEKNIK KIMIA | POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA26