Modul Kromatografi PDF

Preview

Summary

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Kromatografi 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 cair dan fasa diam yang juga bisa berupa cairan ataupun suatu padatan. Penemu Kro...

Description

BAB I PENDAHULUAN A.

Latar Belakang

Kromatografi 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 cair dan fasa diam yang juga bisa berupa cairan ataupun suatu padatan. Penemu Kromatografi adalah Tswett yang pada tahun 1903, mencoba memisahkan pigmen-pigmen dari daun dengan menggunakan suatu kolom yang berisi kapur (CaSO4). lstilah kromatografi diciptakan oleh Tswett untuk melukiskan daerah-daerah yang berwarna bergerak kebawah kolom. Pada waktu yang hampir bersamaan, D.T. Day juga menggunakan kromatografi untuk memisahkan fraksi-fraksi petroleum, namun Tswett lah yang pertama diakui sebagai penemu dan yang menjelaskan tentang proses kromatografi. Perkembangan tentang kromatografi digunakan suatu teknik dalam bentuk kromatografi padatan cair (LSC). Akhir tahun 1930 an sampai tahun 1940 an, kromatografi mulai berkembang. Dasar kromatografi lapisan tipis (TLC) pada tahun 1938 oleh Izmailov dan Schreiber, dan kemudian diperhalus oleh Stahl pada tahun 1958. Hasil karya yang baik sekali dari Martin dan Synge pada tahun 1941, tidak hanya mengubah

kromatografi cair tetapi seperangkat umum langkah untuk

pengembangan kromatografi gas dan kromatografi kertas. Pada tahun 1952 Martin dan James mempublikasikan kromatografi gas. Diantara tahun 1952 dan akhir tahun 1960 an kromatografi gas dikembangkan menjadi suatu teknik analisis yang canggih. Kromatografi cair, dalam praktek ditampilkan dalam kolom gelas berdiameter besar. High Performance Liquid Chromatography (HPLC) atau Kromatografi Cair Penampilan Tinggi atau High Preformance = Tekanan atau Kinerja Tinggi, High Speed = Kecepatan Tinggi dan Modern = moderen) berhasil dikembangkan. Saat ini dengan teknik yang sudah matang dan dengan cepat, KCKT mencapai suatu keadaan yang sederajat dengan kromatografi gas.

Kromatografi berkembang menjadi teknik pemisahan untuk zat kimiawi dengan sifat yang sangat mirip, dan dapat digunakan untuk identifikasi kualitatif dan penetapan ANALIS KIMIA SMKN 1 BONTANG

kuantitatif untuk zat-zat yang sudah dipisahkan. Keuntungan-keuntungan dari Kromatografi diantaranya : 1.

Kromatografi merupakan metoda pemisahan yang cepat, mudah dan menggunakan peralatan yang murah serta sederhana, kecuali unt uk kromatografi gas, hingga campuran yang kompleks dapat dipisahkan dengan mudah.

2. Kromatografi sedikit

sekali,

hanya

membutuhkan

bahkan

tidak

campuran

menggunakan

cuplikan . yang

sangat

jumlah

besar,

yang

disamping itu kromatografi pekerjaannya dapat diulang. B.

Tujuan :

Adanya modul ini diharapkan peserta diklat dapat melakukan analisis kromatografi C. Ruang Lingkup Modul melakukan analisis kromatografi meliputi : menjelaskan dasar-dasar analisis kromatografi,

menyiapkan

sampel

dan

standar,

melaksanakan

pemisahan

kromatografi, melaksanakan pengukuran analisis, melaksanakan perhitungan hasil analisis.

ANALIS KIMIA SMKN 1 BONTANG

BAB II RANCANG BANGUN PEMBELAJARAN MATA DIKLAT/GBPP/SILABUS Nama Diklat

:

Pengingkatan Kompetensi Guru Bidang Produktif Kimia Analis

Mata Diklat

: Melakukan Analisis Kromatografi

Jenjang Diklat

: Tingkat Menengah

Kode Kompetensi

: TR.TK.KA.052.M.1

Alokasi Waktu

: 14 X 45 Menit

Tujuan

: Peserta diklat diharapkan mampu melakukan analisis kromatografi

Deskripsi Materi

: Melakukan analisis kromatografi meliputi materi : menjelaskan

dasar-dasar

analisis

kromatografi,

menyiapkan sampel dan standar, melaksanakan pemisahan kromatografi, melaksanakan pengukuran analisis, melaksanakan perhitungan hasil analisis.

KOMPETENSI DASAR

1. Menjelaskan dasar-dasar analisis kromatografi

2. Menyiapkan sampel dan standar

MATERI PEMBELAJARAN

 Prinsip dasar kromatografi  Kasifikasi jenis kromatografi  Sifat Kromatografi  Mengenal alat analisis kromatografi  Identifikasi alat dan bahan analisis kromatografi  Prefarasi sampel analisis kromatografi  Standarisasi bahan kimia (larutan)

KEGIATAN PEMBELAJARAN

INDIKATOR

PENILAIAN

 Menjelaskan prinsip dasar kromatografi  Mengklasifikasi kan jenis kromatografi

 Jenis-jenis  Tes tulis kromatografi  Observasi dikenali  Laporan  Tahaptahap analisis kromatografi diketahui.

 Mengidentifikasi alat dan bahan analisis kromatografi  Melakukan prefarasi bahan/sampel 

 Alat dan bahan disiapkan sesuai kebutuhan

 Tes tulis  Observasi  Laporan

WAKTU JAM

2

2

SUMBER BELAJAR

 Job Sheet  Modul  Peralatan praktek  SOP di Lab Kimia.

 Job Sheet  Modul  Peralatan praktek  SOP di Lab Kimia

ANALIS KIMIA SMKN 1 BONTANG

KOMPETENSI DASAR

3. Melaksanakan pemisahan kromatografi

MATERI PEMBELAJARAN



KEGIATAN PEMBELAJARAN



INDIKATOR



PENILAIAN



WAKTU JAM



SUMBER BELAJAR

ANALIS KIMIA SMKN 1 BONTANG

BAB II KEGIATAN PEMBELAJARAN A. KEGIATAN PEMBELAJARAN 1. MENJELASKAN DASAR-DASAR ANALISIS KROMATOGRAFI. 1. LEMBAR INFORMASI 1.1. DASAR-DASAR KROMATOGRAFI a. Prinsip Kromatografi Kromatografi

adalah

suatu

teknik

pemisahan

campuran

berdasarkan

perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu. Istilah kromatografi

berasal

dari

kata

“chroma”

(warna)

dan

“graphein”

(menuliskan). Teknik pemisahan analitik yang paling banyak digunakan ditemukan pada tahun 1903 oleh TSWETT, ia telah menggunakan kromatografi untuk pemisahan sen ya wa - se n ya wa ya n g berwarna dan nama kromatografi diambil dari senyawa yang berwarna. b. Klasifikasi Kromatografi Kromatografi B. Kromatografi Gas

A. Kromatografi Cair

Planar

Kertas

Kolom

Lapis Tipis

Terbuka (Twsett)

Tertutup (KCKT)

Prinsip pemisahan kromatografi yaitu adanya distribusi komponen-komponen dalam fasa diam dan fasa gerak berdasarkan perbedaan sifat fisik komponen yang akan dipisahkan.

ANALIS KIMIA SMKN 1 BONTANG

Kromatografi dapat digunakan untuk preparatif atau analisa kualitatif dan kuantitatif. Pada dasarnya semua cara kromatografi menggunakan dua fasa yaitu fasa tetap (stationary) dan fasa bergerak (mobile), pemisahanpemisahannya tergantung pada gerakan relatif dari dua fasa tersebut. Persyaratan utama kromatografi adalah : 1). Ada fasa diam dan fasa gerak. Fasa diam tidak boleh bereaksi dengan fasa gerak. 2). Komponen sampel (contoh) harus larut dalam fasa gerak dan berinteraksi dengan fasa tetap (diam). 3). Fasa gerak harus bisa mengalir melewati

fasa diam, sedangkan

fasa diam harus terikat kuat di posisinya. Berdasarkan cara kontak antara fasa diam dan fasa gerak, dikenal kelompok kromatografi kolom dan kromatografi planar,sebagai berikut : 1. Kromatografi kolom : fasa

diam ditahan dalam sebuah

sempit (terbuka di kedua ujungnya). Fasa gerak

kolom

mengalir karena

efek gravitasi atau tekanan. Fasa diam umumnya

berupa

padatan atau cairan. Fasa gerak umumnya berupa cairan atau gas dan dialirkan terus menerus. Hasil pemisahan adalah spesi yang keluar

dari kolom.

2. Kromatografi planar : fasa diam didukung plat datar atau lembaran. Fasa gerak

bergerak

kapiler atau gaya gravitasi. Fasa diam sedangkan fasa gerak dialirkan hanya

umumnya

oleh (dilapiskan pada) berdasarkan aksi

umumnya adalah padatan,

adalah cairan. Fasa

gerak

sampai mendekati akhir bidang fasa diam. Hasil

pemisahan berua spot-spot pada lintasan (tract) yang dijalani oleh sampel.

Cara kromatografi dapat digolongkan sesuai dengan sifat-sifat dari fasa tetap, yang dapat berupa zat padat atau zat cair. Jika fasa tetap berupa zat padat maka cara tersebut dikenal sebagai kromatografi serapan (absorption chromatography), dan jika zaf cair dikenal sebagai kromatografi partisi ANALIS KIMIA SMKN 1 BONTANG

(partition chromatography). Karena fasa gerak dapat berupa zat cair atau gas maka semua ada empat macam sistem kromatografi. Keempat rnacam sistem kromatografi tersebut adalah : 1). Fasa gerak zat cair - fasa tetap padat : Komatografi penukar ion. 2). Fasa gerak gas - fasa tetap padat : Kromatografi gas padat 3). Fasa gerak zat cair - fasa tetap zat cair, dikenal sebagai kromatografi partisi dan kromatografi kertas. 4). Fasa gerak gas - fasa tetap zat cair : Kromatografi gas-air dan Kromatografi kolom kapiler. Semua pemisahan dengan kromatografi tergantung pada senyawa senyawa yang dipisahkan, sehingga terdistribusi sendiri diantara fasa gerak dan fasa tetap dalam perbandingan yang sangat berbeda -beda dari satu senyawa terhadap senyawa yang lain. c. Kromatografi Partisi Perbedaan yang pokok adalah terletak pada sifat dari penyerap, dimana dalam

kromatografi

kieselguhr,

yang

partisi

dilapisi

berupa dengan

materi

yang

lapisan

dari

berpori, zat

cair

seperti sering

menggunakan air. Fasa tetap adalah lapisan zat cair dan zat padat yang berperan sebagai penyangga/penyokong. Jika fasa-fasa bergerak dan tetap keduanya berupa zat cair maka akan diperoleh kromatografi zat cair-cair. Kecepatan

bergerak

dari

suatu

komponen

dari

campuran

tidak

tergantung pada kelarutannya dalam fasa tetap, yang berupa zat cair sehingga senyawa-senyawa yang lebih larut akan bergerak lebih lambat turunnya dalam kolom daripada yang kurang kelarutannya. Selama bergerak senyawa-senaywa mengalami partisi di antara dua fasa, dan pemisahan terjadi karena perbedaan dalam koefisien partisi. Kromatografi kertas merupakan partisi yang spesial, d imana lembaran kertas adalah sebagai pengisi/pengganti dari kolom.

Kromatografi

ANALIS KIMIA SMKN 1 BONTANG

campuran dari senyawa yang dipisahkan membentuk suatu jalur dalam kolom. 1.2. Kromatografi Serapan/Kolom a. Kolom Serapan Untuk

memisahkan

suatu

campuran,

kolom

seperti

gambar

l.a

dapat

digunakan dan diisi dengan penyerap zat padat seperti alumina sebagai fasa tetap dan dialiri dengan pelarut seperti benzena sebagai fasa gerak

b

a

gambar I 1a. Pemisahan suatu campuran dengan kolom kromatografi. 1b. Jalur-jalur serapan

Sejumlah kecil cuplikan dari campuran dimasukkan melalui sebelah atas dari kolom yang kemudian membentuk jalur-jalur serapan dari senyawa, seperti gambar Ib. Bila pelarut dibiarkan mengalir melalui kolom ia akan mengangkut senyawa-senyawa yang merupakan komponen-komponen dari campuran. Kecepatan bergerak dari suatu komponen tergantung pada berapa besarnya zat terhambat/tertahan oleh penyerap di dalam kolom. Jadi suatu senyawa yang diserap lemah akan bergerak lebih cepat daripada yang diserap kuat. Akan terlihat bahwa jika perbedaan -perbedaan dalam serapan cukup besar maka akan terjadi pemisahan yang sempurna, seperti terlihat pada gambar 1b. Bentuk kolom serapan yang sederhana telah ditunjukkan seperti dalam garnbar 1a. Bentuk ini merupakan jenis yang pertama-tama digunakan untuk pemisahan-pernisahan kromatografi hingga sampai sekarang.

ANALIS KIMIA SMKN 1 BONTANG

Kolom krornatografi dapat berupa pipa gelas yang dilengkapi dengan kran dan gelas penyaring di dalamnya. Meskipun kolom-kolom dapat dibuat secara sederhana dari tabung gelas, kadang-kadang buret pun dapat digunakan. Ukuran kolom tergantung pada banyaknya zat yang akan dipisahkan. Untuk menahan penyerap yang diletakkan di dalam kolom dapat digunakan gelas wool atau kapas, lihat gambar 2 a dan b.

a b. Gambar 2 Kolom untuk kromatografi

a.

Pengisian Kolom

Pengisian kolom adalah tidak mudah untuk mernperoleh pengisian kolom yang homogen, tetapi perlu dicoba hingga mendapatkan hasil yang maksimurn. Pengisian yang tidak teratur dari penyerap akan mengakibatkan merusak batasbatas

pita

krommatografi.

Putusnya

penyerap

dalam

kolom

biasanya

disebabkan oleh gelembung-gelembung udara selama pengisian. Untuk

ANALIS KIMIA SMKN 1 BONTANG

rnencegah hal-hal tersebut sedapat mungkin zat pengisi/penyerap dibuat menjadi "bubur" dengan pelarut kemudian dituangkan perlahan-lahan dalam tabung. Jika penyerap dibiarkan turun perlahan-lahan dapat ditolong dengan mengguncang perlahan-lahan maka akan diperoleh pengisian yang homogen. Jika besarnya partikel-partikel penyerap sama, akan lebih mudah untuk mendapatkan pengisian yang homogen. Tetapi hal ini sangat jarang. Harus diperhatikan penyerap yang telah dimasukkan jangan sampai ada bagian yang kering baik selama pengisian atau selama pemisahan.

1.3. Kromatografi Kertas Kromatografi kertas termasuk dalam kelompok kromatografi planar, dimana pemisahannya menggunakan medium pemisah dalam bentuk bidang datar yaitu benuk kertas.

Seluruh bentuk kromatografi memiliki fase

diam (berupa padatan atau cairan yang didukung pada padatan) dan fase gerak (cairan atau gas). Fase gerak mengalir melalui fase diam dan membawa komponen-komponen dari campuran bersama-sama. Komponen-komponen yang berbeda akan bergerak pada laju yang berbeda pula. Kromatografi kertas, fase diam adalah kertas serap yang sangat seragam. Fase gerak adalah pelarut atau campuran pelarut yang sesuai. Berbagai jenis pemisahan yang sederhana dengan Kromatografi kertas telah

dilakukan dimana proses dikenal sebagai "analisa Kapiler".

Metoda-metoda ini sangat sesuai dengan kromatografi serapan, dan sekarang kromatografi kertas dipandang sebagai perkembangan dari sistem partisi. Salah satu zat padat dapat digunakan untuk menyokong fasa tetap yaitu bubuk selulosa. Mula-mula telah dilakukan pemisahan asam-asam amino dan peptidapeptida yang merupakan hasil hidrolisa protein wool dengan suatu cara di mana kolom yang berisi bubuk diganti dengan lem baran kertas dan kemudian diletakkan dalam bejana tertutup yang berisi uap jenuh larutan. Ini adalah merupakan jenis dari sistem partisi dimana fasa tetap adalah air, disokong oleh molekul-molekul selulose dari kertas, dan fasa

ANALIS KIMIA SMKN 1 BONTANG

bergerak biasanya merupakan campuran dari satu atau lebih pelarutpelarut organik dan air. Suatu hal yang perlu diperhatikan disini adalah tentang peralatan. Pada kromatografi Kertas peralatan yang dipakai tidak perlu alat-alat yang teliti atau mahal. Hasil-hasil yang baik dapat diperoleh dengan peralatan dan materi-materi

yang

sangat

sederhana.

Senyawa-senyawa

yang

terpisahkan dapat dideteksi pada kertas dan dapat segera diidentifikasi. Bahkan komponen-komponen yang terpisahkan dapat diambil dari kertas dengan jalan memotong-motongnya yang kemudian dilarutkan secara terpisah. Meskipun kromatografi kertas sangat mudah pengerjaannya, tetapi sangat sulit dijelaskan

apabila

membadingkannya

dengan

kromatografi

lapis

tipis.

Penjelasannya tergantung tingkatan pemilihan pelarut yang anda gunakan, dan beberapa sumber untuk mengatasi masalah secara tuntas. Jika anda telah pernah melakukannya, ini sangat membantu jika anda dapat membaca penjelasan bagaimana kromatografi lapis tipis bekerja. 

Struktur dasar kertas

Kertas dibuat dari serat selulosa. Selulosa merupakan polimer dari gula sederhana, yaitu glukosa.

Sangat menarik untuk mencoba untuk menjelaskan kromatografi kertas dalam kerangka bahwa senyawa-senyawa berbeda diserap pada tingkatan yang berbeda pada permukaan kertas. Dengan kata lain, akan baik menggunakan beberapa penjelasan untuk kromatografi lapis tipis dan kertas. Sayangnya, hal ini lebih kompleks daripada itu! Kompleksitas timbul karena serat-serat selulosa beratraksi dengan uap air dari atmosfer sebagaimana halnya air yang timbul ANALIS KIMIA SMKN 1 BONTANG

pada saat pembuatan kertas. Oleh karenanya, anda dapat berpikir yakni kertas sebagai serat-serat selulosa dengan lapisan yang sangat tipis dari molekulmolekul air yang berikatan pada permukaan. Interaksi ini dengan air merupakan efek yang sangat penting selama pengerjaan kromatografi kertas.

1.3.Kromatografi Lapisan Tipis (Thin Layer Chromatography, TlC ) Teknik TLC/KLT fasa diam (terutama silika, alumina, dan selulosa) dilapiskan

di permukaan sebuah plat pendukung (umumnya dibuat dari

bahan kaca atau lembaran logam Al). Bila noda telah kering plat diletakkan secara vertikal dalam bejana yang sesuai dengan tepi yang di bawah dicelupkan ke dalam fasa gerak, maka pemisahan kromatografi penaikan akan diperoleh. Pada akhir perkembangan, pelarut dibiarkan menguap

dari

plat

dan

noda-noda

yang

terpisah

dilokalisir

dan

diidentifikasi dengan cara fisika dan kimia seperti yang digunakan dalam kromatografi kertas. 1) Metoda Kromatografi Lapisan Tipis Kromatografi serapan dalam bentuk lapisan tipis yang dilekatkan pada suatu penyokong telah diketengahkan dalam tahun 1938. dicoba untuk memisahkan

terpen-terpen. Pada

Pertamakali

"Cromatostrip" yang

dibuat melapisi ` potongan gelas kecil dengan penyerap yang dicampur dengan pati atau perekat sebagai pengikat. Perkembangan lebih lanjut STHAL telah mernbuat cara-cara pembuatan potongan gelas dan cara melapiskannya serta menunjukkan bahwa kromatografi lapisan tipis dapat digunakan untuk keperluan yang luas dalam pernisahanpemisahan. Metoda kromatografi kertas memberikan hasil pemisahan dengan waktu yang lebih cepat dan lebih baik.

2) Jenis Penyerap Sifat-sifat umum dari penyerap

untuk kromatografi lapisan tipis adalah

mirip dengan sifat-sifat penyerap untuk kromatografi kolom. Dua sifat yang penting dari penyerap adalah besar partikel dan homogenitasnya, karena adhesi terhadap penyokong sangat tergantung pada jenis penyerap. Besar ANALIS KIMIA SMKN 1 BONTANG

partikel yang biasa digunakan adalah 1 - 25 mikron. Partikel yang butirannya sangat kasar tidak akan memberikan hasil yang memuaskan dan

salah

satu

alasan

untuk

menaikkan

hasil

pemisahan

adalah

menggunakan penyerap yang butirannya halus. Sedangkan dalam kolom partikel yang sangat halus akan mengakibatkan aliran pelarut men jadi lambat, pada lapisan tipis butiran yang halus memberikan aliran pelarut yang lebih cepat. Beberapa contoh penyerap yang digunakan untuk pemisahan dalam kromatografi lapisan tipis adalah sebagai b...