CHROMATOGRAPHY GAS

Kromatografi gas adalah cara pemisahan kromatografi menggunakan gas sabagai fasa penggerak. Zat yang dipisahkan dilewatkan dalam kolom yang diisi dengan fasa tidak bergerak yang terdiri dari bahan terbagi halus yang cocok. Gas pembawa mengalir melalui kolom dengan kecepatan tetap, memisahkan zat dalam gas atau cairan, atasu dalam bentuk padat pada keadaan normal. Cara ini digunakan untuk percobaan identifikasi dan kemurnian, atau untuk penetapan kadar.

Kromatografi gas-cair (GLC), atau hanya 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. Dalam beberapa situasi, GC dapat membantu dalam mengidentifikasi sebuah kompleks.

Dalam kromatografi gas, fase yang bergerak (atau "mobile phase") adalah sebuah operator gas, yang biasanya gas murni seperti helium atau yang tidak reactive seperti gas nitrogen. Stationary atau fasa diam merupakan tahap mikroskopis lapisan cair atau polimer yang mendukung gas murni, di dalam bagian dari sistem pipa-pipa kaca atau logam yang disebut kolom. Instrumen yang digunakan untuk melakukan kromatografi gas disebut gas chromatograph (atau "aerograph", "gas pemisah").

Compounds gas yang sedang dianalisis berinteraksi dengan dinding kolom yang dilapisi dengan berbagai tahapan stationary. Ini menyebabkan setiap kompleks ke elute di waktu yang berbeda, yang dikenal sebagai ingatan waktu yang kompleks. Perbandingan dari ingatan kali yang memberikan kegunaan analisis GC-nya.

Kromatografi gas yang pada prinsipnya sama dengan kromatografi kolom (serta yang lainnya bentuk kromatografi, seperti HPLC, TLC), tapi memiliki beberapa perbedaan penting. Pertama, proses memisahkan compounds dalam campuran dilakukan antara stationary fase cair dan gas fase bergerak, sedangkan pada kromatografi kolom yang seimbang adalah tahap yang solid dan bergerak adalah fase cair. (Jadi, nama lengkap prosedur adalah "kromatografi gas-cair", merujuk ke ponsel dan stationary tahapan, masing-masing.) Kedua, melalui kolom yang lolos tahap gas terletak di sebuah oven dimana temperatur gas yang dapat dikontrol, sedangkan kromatografi kolom (biasanya) tidak memiliki kontrol seperti suhu. Ketiga, konsentrasi yang majemuk dalam fase gas adalah hanya salah satu fungsi dari tekanan uap dari gas.

Kromatografi gas juga mirip dengan pecahan penyulingan, karena kedua proses memisahkan komponen dari campuran terutama berdasarkan titik didih (atau tekanan uap) perbedaan. Namun, pecahan penyulingan biasanya digunakan untuk memisahkan komponen campuran pada skala besar, sedangkan GC dapat digunakan pada skala yang lebih kecil (yakni microscale).

Umumnya terdiri dari pencadang gas pembawa (injector), tempat penyuntikan zat, kolom terletak dalam thermostat, alat pendeteksi (detector) dan alat pencatat (rekorder) yang ditampilkan pada komputer.

Susunan alat tersebut dapat dibuat seperti skema berikut:

  

Keterangan:

Alat suntik(injector) dinamakan “siring”dengan volume sampel sebanyak 0,5 ml

Kolom panjangnya 15 meter dengan diameter 0,25 mm

Suhu detector > Suhu Kolom > Suhu injector > suhu sampel

Secara umum prinsip kerja kromatografi gas dapat dijelaskan sebagai berikut: sampel dimasukkan dalam siring sebanyak 0,5 ml, kemudian disuntikkan ke dalam kolom dimana suhu kolom lebih tinggi agar sampel berubah menjadi gas dalam kolom. Di dalam kolom sampel akan dipisahkan per senyawa dari suhu terendah – tertinggi. Pergerakan zat dari injector ke kolom diatur waktunya (misalnya: 10⁰C permenit atau 5⁰C per menit agar lebih jelas pemisahannya. Setelah sampel diteruskan ke detector, maka didalam detektorlah sampel yang dianalisis dibaca untuk mengetahui senyawa atau gugus apa yang terdapat dalam sampel. Selanjutnya hasil pembacaan dalam detector akan direkam dalam rekorder dan ditampilkan pada layar computer berupa diagram/grafik dengan puncak / pick yang berbeda-beda sesuai dengan senyawa atau gugus senyawanya, seperti gambar di bawah ini:

Cara kerja kromatografi gas

1. Hidupkan poewer “on” pada alat. pada display alat akan keluar perintah “press any key to cannect the network”. tekan tombol “stop” untuk mengaktifkan alat GC

2. Sementara itu putar keran gas N₂, H₂, dan O₂ dan atur aliran gasnya sesuai dengan yang dibutuhkan

3. Hidupkan juga komputer dan aktifkan software GC di komputer

4. Setelah alat GC aktif, atur suhu injektor, kolom dan detektornya. Atur juga aliran gas N₂, H₂ dan O₂ yang masuk ke alat GC. Atur juga pergerakan suhu kolom sesuai dengan sampel yang akan dirunning

5. Tunggu sampai suhu injektor dan detektor mancapai suhu yang diinginkan. Sementara itu masukkan sampel yang akan diukur ke dalam “syringe”. Setelah suhu tercapai dan lampu “run” hidup, maka sampel yang ada dalam “syringe” dapat disuntikkan ke dalam injektor

6. Tunggu dan lihat kromatogram yang ada pada layar komputer

7. Setelah semua sampel yang disuntikkan selesai dirunning dan waktu yang diprogram selesai, maka alat GC akan berhenti secara automatis dan suhu kolom akan turun ke posisi awal secara automatis juga

8. Kromatogram yang diperoleh di layar komputer dapat di riset, seperti membuat waktu retensi, persentase komponen yang ada dalam sampel dan lain-lain, sesuai data yang diinginkan. Jangan lupa untuk saving di memory komputer atau dapat langsung di print-out

9. Perhatikan pada alat GC. Setelah suhu kolom kembali ke awal, maka pengaturan suhu dapat di “off” kan. Tunggu sampai suhu injektor dan detektornya turun sampai posisi awal. Sementara itu tutup keran N₂, H₂ dan O₂

10. Setelah suhu injektor dan detektor turun dan gas tidak mengalir lagi, alat GC dapat di “off” kan, dan komputer juga dapat dimatikan

11. Bersihkan alat dan “syringe” yang telah digunakan

Cara Pengoperasian Gas Chromatography

Selain prosedur kerja di atas, pengoperasian kromatografi gas dapat dilakukan dengan tiga cara khususnya untuk penentuan kadar zat, sebagai berikut:

Sesudah alat-alat disiapkan, kolom, alat pendeteksi, suhu dan aliran gas pembawa diatur hingga kondisi seperti yang tertera pada masing-masing monografi, suntikkan larutan zat sejumlah yang tertera pada masing-masing monografi atau larutan baku pada tempat penyuntikan zat menggunakan alat penyuntik mikro. Pemisahan komponen-komponen dideteksi dan digambarkan dalam kromatografi. Letakkan kurva pada kromatogram dinyakatakn dalam waktu retensi (waktu dari penyuntikan contoh sampai puncak kurva pada kromatogram) atau volume retensi (waktu retensi x kecepatan alir gas pembawa) yang tetap untuk tiap zat pada kondisi yang tetap. Dasar ini digunakan untuk identifikasi. Dari luas daerah puncak urva atau tinggi puncak kurva, komponen zat dapat ditetapkan secara kwantitatif. Umumnya penetapan kadar dapat dilakukan dengan salah satu cara berikut.

1. Cara baku internal.

Pada satu seri zat baku internal dengan jumlah tertentu, masing-masing tambahkan sejumlah zat dengan jumlah yang berbeda-beda. Dari masing-masing larutan baku tersebut, suntikan dengan jumlah yang sama pada tempat penyuntikan zat. Garis kalibrasi diperoleh dengan menggambarkan hubungan antara perbandingan luas daerah puncak kurva atau tinggi puncak kurva zat dengan zat baku internalnya, pada sumbu vertical, dan perbandingan jumlah zat baku dengan jumlah zat baku internal, atau jumlah zat baku, pada sumbu horizontal.

Buat larutan zat seperti yang tertera pada masing-masing monografi, tambahkan zat baku internal dengan jumlah sama seperti pada larutan zat baku di atas. Dari kromatogram yang diperoleh dengan kondisi yang sama seperti cara memperoleh garis kalibrasi, hiitung perbandingan luas daerah puncak kurva atau tinggi puncak kurva zat dengan luas daerah puncak kurva zat baku internal. Jumlah zat dapat ditetapkan dari garis kalibrasi.

Untuk baku internal, gunakan senyawa yang mantap yang puncak kurvanya terletak dekat puncak kurva zat tetapi cukup terpisah dari puncak kurva zat, serta puncak kurva komponen-komponen lain.

2. Cara garis kalibrasi mutlak.

Buat satu seri larutan baku. Suntikan dengan volume sama tiap larutan ke dalam tempat penyuntikan zat. Gambar garis kalibrasi dari kromatogram, dengan berat zat pada sumbu horizontal, dan tinggi puncak kurva atau luas daerah puncak kurva pada sumbu vertical. Buat larutan zat seperti yang tertera pada masing-masing monografi. Dari kromatogram yang diperoleh dengan kondisi yang sama seperti cara memperoleh garis kalibrasi, ukur luas daerah puncak kurva atau tinggi puncak kurva. Hitung jumlah zat menggunakan garis kalibrasi. Dalam cara kerja ini, semua harus dikerjakan dengan kondisi yang betul-betul tetap.

3. Cara luas daerah normalisasi.

Jumlah luas daerah puncak kurva komponen-komponen yang bersangkutan dalam kromatogram dinyatakan sebagai angka 100. Perbandingan kadar komponen-komponen dihitung dari harga prosen luas daerah tiap puncak kurva masing-masing.

Dalam tiga cara yang dinyatakan di atas, tinggi puncak kurva atau luas daerah puncak kurva ditetapkan sebagai berikut :

a. Tinggi puncak kurva.

Ukur tinggi dari titik puncak kurva sepanjang garis tegak lurus hingga berpotongan dengan garis yang menghubungkan kedua kaki dari puncak kurva.

b. Luas daerah puncak kurva

- Lebar puncak kurva pada pertengahan tinggi puncak kurva x tinggi puncak kurva

- Gunakan planimeter untuk mengukur daerah puncak kurva.