Prinsip Dasar Kromatografi Gas

2.3.1. Prinsip Dasar Kromatografi Gas

Dasar pemisahan secara kromatografi gas ialah penyebaran sampel diantara dua fase, yaitu fase diam yang permukaannya luas dan fase lain berupa gas yang melewati fase diam. Kromatografi gas ialah suatu cara untuk memisahkan senyawa atsiri dengan mengalirkan arus gas melalui fase diam berupa zat padat kromatografi gas padat. Jika fase diam berupa zat cair, cara tadi disebut kromatografi gas cair. Fase cair diselaputkan berupa lapisan tipis pada zat padat yang lembam dan pemisahan didasarkan pada partisi sampel yang masuk dan keluar dari lapisan zat cair ini Bonelli, 1988. Dalam kromatografi gas, fase gerak berupa gas lembam seperti helium, nitrogen, argon, atau bahkan hidrogen yang digerakkan dengan tekanan melalui pipa yang berisi fase diam. Untuk pemisahan secara kromatografi, fase diam cair berada sebagai lapisan tipis yang diserap atau diikat secara kimia oleh penyangga padat yang dikemas di dalam pipa logam, kaca, atau plastik yang berdiameter kecil 2-8 mm dan panjangnya sedang 1-10 m. Ini disebut kolom kemas. Dalam sistem lain disebut kolom kapiler atau pipa terbuka fase diam berupa film tipis 0,1-2 µ m yang melekat pada dinding dalam pipa logam kapiler atau pipa kaca kapiler berdiameter sangat kecil 0,2-1 mm dan sangat panjang 10-100 m Gritter, 1991. Alat GLC atau GC terdiri atas 7 bagian, yaitu: 1. Silinder tempat gas pembawapengangkut 2. Pengatur aliran dan pengatur tekanan 3. Tempat injeksi sampel 4. Kolom 5. Oven kolom 6. Detektor 7. Rekorder 13 Universitas Sumatera Utara Gambar 1. Diagram Blok Kromatografi Gas Bagian-bagian dari kromatografi gas : 1. Gas pengangkutpemasok gas 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. H 2 mudah terbakar, sehingga harus berhati-hati dalam pemakaiannya. Kadang-kadang digunakan juga CO 2 Madbardo, 2010. 2. Pengatur aliran dan pengatur tekanan Ini disebut pengatur atau pengurang Drager. Drager bekerja baik pada 2,5 atm, dan mengalirkan massa aliran dengan tetap. Tekanan lebih pada tempat masuk dari kolom diperlukan untuk mengalirkan sampel masuk ke dalam kolom. Ini disebabkan, kenyataan lubang akhir dari kolom biasanya mempunyai tekanan atmosfir biasa.Kecepatan gas akan mempengaruhi effisiensi kolom Madbardo, 2010. 3. Tempat injeksisampel Tempat injeksi dari alat GLC selalu dipanaskan. Dalam kebanyakan alat, suhu dari tempat injeksi dapat diatur. Aturan pertama untuk pengaturan suhu ini adalah suhu tempat injeksi sekitar 50°C lebih tinggi dari titik didih campuran dari sampel yang mempunyai titik didih yang paling tinggi. Bila 14 Universitas Sumatera Utara kita tidak mengetahui titik didih komponen dari sampel 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 dianalisis. Biasanya jumlah sampel yang diinjeksikan pada waktu kita mengadakan analisa 0,5-50 ml gas dan 0,2-20 ml untuk cairanMadbardo, 2010. 4. Kolom Ada 2 jenis kolom pada kromatografi gas yaitu kolom kemasdan kolom kapiler. Kolom kemas terdiri atas fase cair yang tersebar pada permukaan penyangga yang lembam inert yang terdapat dalam tabung yang relatif besar diameter dalam 1-3 mm. Kolom kapiler jauh lebih kecil diameter dalam 0,10-0,53 mm dan dinding kapiler bertindak sebagai penyangga lembam untuk fase diam cair. Fase diam ini dilapiskan pada dinding kolom atau bahkan dapat bercampur dengan sedikit penyangga lembam yang sangat halus untuk memperbesar luas permukaan efektif. Tabung terbuat dari Silika SiO 3 dengan kemurnian yang sangat tinggi. Panjang kolom 5-60 m dengan tebal lapisan film 0,05-1 mikron Rohman, 2007. Gambar2. Jenis Kolom Kromatografi Gas 5. Oven kolom 16 Universitas Sumatera Utara Kolom terletak didalam sebuah oven dalam instrumen. Suhu oven harus diatur dan sedikit dibawah titik didih sampel. Jika suhu diset terlalu tinggi, cairan fase diam bisa teruapkan, juga sedikit sampel akan larut pada suhu tinggi dan bisa mengalir terlalu cepat dalam kolom sehingga menjadi terpisah Madbardo, 2010. 6. Detektor Detektor berfungsi sebagai pendeteksi komponen-komponen yang telah dipisahkan dari kolom secara terus-menerus, cepat, akurat, dan dapat digunakan 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 kromatogramMadbardo, 2010. Detektor yang digunakan pada analisa residu glifosat adalah electron capture detector ECD. ECD merupakan modifikasi dari Flame Ionisation Detector 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 3 H atau 63 Ni. 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, keton, dan alkohol Madbardo, 2010. 7. Rekorder Rekorder 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. Sinyal analitik yang dihasilkan detektor dikuatkan oleh rangkaian elektronik agar bisa diolaholeh rekorder atau sistem data. Hasil Universitas Sumatera Utara rekorder adalah sebuah kromatogram berbentuk puncak-puncak dengan pola yang sesuaidengankondisi sampel dan jenis detektor yang digunakan.Rekorder biasanya dihubungkan dengansebuah elektrometer yang dihubungkan dengan sirkuit pengintregrasi yang bekerja dengan menghitung jumlah muatan atau jumlah energi listrik yang dihasilkan oleh detektor. Elektrometer akan melengkapi puncak-puncakkromatogram dengan data luas puncak atau tinggi puncak lengkap dengan biasnya Madbardo, 2010. Sistem data merupakan pengembangan lebih lanjut dari rekorder dan elektrometer dengan melanjutkan sinyal dari rekorder dan elektrometer ke sebuah unit pengolah pusat CPU, Central Processing Unit Madbardo, 2010. 2.3.2.Derivatisasi pada Kromatografi Gas Derivatisasi merupakan proses kimiawi untuk mengubah suatu senyawa menjadi senyawa lain yang mempunyai sifat-sifat yang sesuai untuk dilakukan analisis menggunkan kromatografi gas. Alasan dilakukannya derivatisasi : • Senyawa - senyawa tersebut tidak memungkinkan dilakukan analisis dengan KG terkait dengan volatilitas dan stabilitasnya • Untuk meningkatkan batas deteksi dan bentuk kromatogram beberapa senyawa tidak menghasilkan bentuk kromatogram yang bagus atau sampel yang dituju tidak terdeteksi, karenanya diperlukan derivatisasi sebelum dilakukan analisis dengan KG • Meningkatkan volatilitas senyawa yang tidak mudah menguap • Meningkatkan deteksi • Meningkatkan stabilitas beberapa senyawa volatil mengalami dekomposisi parsial karena panas sehingga diperlukan derivatisasi untuk meningkatkan stabilitasnya • Meningkatkan batas deteksi pada penggunaan detektor tangkap elektron 17 Universitas Sumatera Utara Ada beberapa cara derivatisasi yang dilakukan pada kromatografi gas, serta gugus-gugus fungsional yang bereaksi seperti asilasi, alkilasi, siliasi, esterifikasi, kondensasi dan siklisasi Rohman, 2007.

2.3.3 Asilasi