Transcript Kromatografi Modern

Teori Kromatografi
Modern
Teori Kromatografi Modern
• Kromatografi adalah metode pemisahan
(dr bahasa kromo=warna dan
graf=tulisan)
• Definisi:
– Suatu Proses yang didasarkan pada
distribusi (pembagian/partisi) yang bersifat
differensial dari komponen sampel diantara
2 fase diam dan fase gerak
– Teknik, komponen dr suatu campuran
dipisahkan berdasrkan laju, pergerakan
melalui fase diam oleh fase gerak yang dp
berupa cair/gas
• Secara teoritis:
• Kromatografi adalah teknik pemisahan
suatu senyawa yang didasarkan pada
perbedaan distribusi suatu senyawa pada
dua fase yaitu fase gerakdan fase diam
• Tiap komponen akan berbeda kemampuan
thd fase diam dan fase gerak, yg
menyebabkan komponen terpisah.
• Analisis kromatografi dapat dilakukan scr
kualitatif dan kuantitatif.
Klasifikasi Kromatografi
Berdasar fase
F. gerak
f. Diam
Berdasar
retensi
Berdasar
kromatografi
scr fisik
Beradasr
pengembangan
secara sampel
Gas
cair
Partisi
Kolom
Frontal
Gas
Padat
Adsorbsi
Planar (kertas)
Displacement
Cair
Cair
Eksklusi
KLT
Elusi (sering
digunakan_
cair
Padat
Penukar ion
Pada Kromaografi Modern
• Koromatografi modern = alat instrument
• GC dan HPLC merupakan bagian dr
kromatografi modern
• Kromatogram  “Peak”
• Kromatogram hub waktu (menit ) vs
Intensitas komponen
• Jumlah puncak menyatakan jumlah
komponen terdapat dlm campuran
• Kuantitas tiap kompenen dpt diukur
dari luas puncak
• Makin besar puncak makin besar
kuantitas komponen tsb
Puncak Asimetri
• Profil konsentrasi solut yang bermigrasi
akan simetris jika rasio distribusi solut
(D) konstan selama dikisaran konsentrasi
keseluruhan puncak menghasilkan
kurva yang linier
Cs
CM
• Kurva akan mengalami perubahan menjadi
asimetris yaitu bentuk puncak berekor
(tailing) dan adanya puncak pendahuluab
(fronting), jika perubahan rasio distribusi
solut kearah yang lebih besar
Cs
CM
Cs
CM
• Tailing dan fronting tdk dikehendaki krn
memberikan pemisahan yang kurang
baik.
Bgm cara menguranginy?....
• Adanya puncak yang asimetri dpt
disebabkan krn hal-hal berikut:
– Ukuran sampel terlalu besar? Apa yg terjadi?
– Interaksi yng kuat antara solut dng fase
diam,apa yg terjadi?
– Adanya kontaminasi dalam sampel, apa yng
terjadi?
• Menentukan tingkat asimetri puncak
dilakukkan dgn menghitung faktor
asimetri disebut tailing factor (TF)
TF = a/b, jika TF = 1 puncak simetri TF< 1
puncak tailing
Apa yang terjadi jika nilai TF makin
besar?
a
b
Teori yang mendasari kromatografi modern
baik tidaknya hasil pemisahan:
• Waktu retensi (tR) : Waktu yang
diperlukan suatu komponen keluar dari
kolem setelah terjadi interaksi antara
f.diam dan f.gerak.
Nilai t0 adalah komponen yg tdk
berinteraksi dg f.diam, spt waktu pelarut.
T0 tdk dianggap sbg komponen campuran
yg sdang dipisahkan.
tR 
L

• Kapasitas (k’) : suatu ukuran kekuatan
interaksi suatu komponen dgn f.diam,
 Vs 
t R  t0 ns
k'

 K  
t0
nm
 Vm 
Jika nilak k’ tinggi, makin kuat interaksi
komponen dgn f.diam dan sebaliknya
• Selektivitas (): perbandingan faktor
kapasitas dua komponen campuran
k '2

k '1
Jika nilai  = 1 , senyawa 1 dan 2 tdk dapat
dipisahkan, keluar kolom bersama
Jika >1, senyawa 1 lebih cepat keluar dr
senyawa2
Nilai  besar  baik pemisahan
• Effisiensi : tingkat efisiensi st pemisahan
didasarkan pada puncak yang dihasilkan
Makin lebar puncak  pemisahan tdk efisien
• Efisiensi dpt dijelaskan dengan teori plat (N)
Jumlah plat teori (N)
 4t R 
N 

W 
2
W= lebar`alas (menit)
• Pemisahan baik jika N besar, mk W kecil
• Cara memperbesar N:
– Memperpanjang kolom, N ≈ panjang kolom
– Memperbesar n untuk setiap satuan panjang
kolom (H)
L
L W
H
 
N 16  t R



2
Ket: H = High ekuivalen theorytical plate (HETP)
• Resolusi (R): Derajat pemisahan dua
komponen campuran. Tingkat
pemisahan berupa angka
 t R 2  t R1 

R  2
 W1  W2 
R ≈ tR (selisih puncak lebar)  R besar
W kecil (pucaka kecil)  R besar
• Gambar : macam puncak berdasar
resolusi
• Besar tR dan W dipengaruhi oleh jenis zat
yg dialirkan oleh fase gerak
• Memperbesar nilai R:
– Memperbesar selisih tR2 dan tR1
– Memperkecil W
• Bagaimana caranya????
Memperbesar selisih tR1 dan tR2
• Meningkatkan panjang kolom (L) pemisahan lama
• Meningkatkan jumlah fase diam  komponen lebih
lama ditahan f.diam
• Memperbaiki faktor pemisahan
– Menurunkan temperatur kolom
– Memilih dan menggunakan f.diam dan f.gerak yg berbeda
• Langkah memperkecil W
– Menggunakan kolom dengan f.diam yg seragam
(menyusun f diam dan kolom lebih sempurna,
menggunakan partikel lebih kecil)
– Memilih kecepatan alir f.gerak yg optimum (memperkecil
H)
– Memperkecil ukuran sampel (
– Memperkecil adanya dad space ( udara dlm f.diam dgn
cara mengalirkan f. diam sblm injeksi sampel)
– Memperkecil diameter kolom shg puncak tajam (W kecil)
Soal
Suatu metode kromatografi gas untuk
pemisahan campuran sikloheksana, tbutanol dan benzen menggunakan
kolom kapiler memberikan data sbb:
Paremeter
Sikloheksan
t-butanol
Benzen
tR
3 menit 20 detik
3 menit 30 detik
3 menit 45 detik
Wb
8 detik
9 detik
11 detik
• Hitunglah
a. bilangan lempeng (N)
b. Tinggi lempeng teoritis (H)
c. Resolusi antara 2 pasang solut yg
berdekatan
Gambar diatas adalah profil kromatogram HPLC
campuran senyawa yang dihasilkan melalui
pengukuran dengan 25 cm kolom c-18 dan Fasa
gerak yang digunakan campuran air dan
metanol (35:65) dengan sistem gradien,
kecepatan alir 1 ml/menit. dideteksi dengan
detektor UV pada panjang gelombang 282 nm.
Dari informasi gambar dan tersebut hitung:
1. Berapa komponen yg terdapat dlm campuran?
2. Hitung nilai faktor kapasitas masing2 puncak
3. Hitung harga selektivitas dua puncak yg
berdekatan
4. Harga teori plate (N) dan HETP masing2 puncak
5. Hitung haga resolusi pemisahan
Persamaan Van Deemter
(HETP)
HETP = H
H  A
B

 C.
H =(Difusi Edy)+(Difusi logitudinal)+(Transfer massa)