2.3.1.5 Suhu
Suhu merupakan salah satu faktor utama yang menentukan hasil analisis kromatografi gas dan spektrometri massa. Umumnya yang sangat menentukan adalah
pengaturan suhu injektor dan kolom. Kondisi analisis yang cocok sangat bergantung pada komponen minyak atsiri yang akan dianalisis Agusta, 2000.
2.3.1.6 Detektor
Detektor merupakan perangkat yang diletakkan pada ujung kolom tempat keluar fase gerak gas pembawa yang membawa komponen hasil pemisahan.
Detektor pada kromatografi adalah suatu sensor elektronik yang berfungsi mengubah sinyal gas pembawa dan komponen-komponen di dalamnya menjadi sinyal elektronik.
Sinyal elektronik detektor akan sangat berguna untuk analisis kualitatif maupun kuantitatif terhadap komponen-komponen yang terpisah di antara fase diam dan fase
gerak Rohman, 2009.
2.3.2. Spektrometri Massa
Pemboman molekul oleh sebuah arus elektron pada energi mendekati 70 elektron volt dapat menghasilkan banyak perubahan pada struktur molekul. Salah satu proses yang
terjadi yang disebabkan oleh pemboman dengan elektron adalah keluarnya sebuah elektron dari molekul sehingga terbentuklah kation radikal [M
.
]
+
. Ion berenergi tinggi ini serta hasil fragmentasinya merupakan dasar bagi cara analisis spektrometri massa
Pine, 1988.
Sampel dimasukkan, diuapkan dan diumpankan dalam suatu aliran yang berkesinambungan ke dalam kamar pengionan. Di dalam kamar ini, sampel melewati
suatu aliran elektron berenergi tinggi, yang menyebabkan ionisasi beberapa molekul sampel menjadi ion-ion molekul. Setelah terbentuk sebuah ion molekul dapat
mengalami fragmentasi dan penataan ulang. Proses ini berjalan sangat cepat 10
-10
-10
- 16
detik. Partikel yang berumur panjang yang dapat dideteksi oleh pengumpul ion dan hanya produk-produk fragmentasinya menunjukkan peak. Setelah radikal-radikal ion
dan partikel-partikel lain itu terbentuk, mereka diumpankan melewati dua elektroda, lempeng pemercepat ion, yang mempercepat partikel bermuatan positif. Dari lempeng
Universitas Sumatera Utara
pemercepat, partikel bermuatan positif menuju ke tabung analisator, di mana partikel- partikel ini dibelokkan oleh medan magnet sehingga lintasannya melengkung.
Jari-jari lintasan melengkung bergantung pada kecepatan partikel, yang pada gilirannya bergantung pada kuat medan magnet; voltase pemercepat dan me partikel.
Pada kuat medan dan viltase yang sama, partikel dengan me tinggi akan memiliki jari-jari yang lebih besar, sedangkan yang me nya rendah akan mempunyai jari-jari
yang lebih kecil lihat gambar berikut
Gambar 2.5 Diagram sebuah spektrometer massa
Arus uap dari pembocor molekul masuk ke dalam kamar pengion ditembak pada kedudukan tegak lurus oleh seberkas elektron yang dipancarkan dari filamen
panas. Satu dari proses yang disebabkan oleh tabrakan tersebut adalah ionisasi dari molekul yang berupa uap dengan kehilangan satu elektron dan terbentuk ion molekul
bermuatan positif a. Karena molekul senyawa organik mempunyai elektron berjumlah genap maka proses pelepasan satu elektron menghasilkan ion radikal yang
mengandung satu elektron tidak berpasangan.
M - e
M a
M + e
M b
Proses lain, molekul yang berupa uap tersebut menangkap sebuah elektron membentuk ion radikal bermuatan negatif b dengan kemungkinan terjadi jauh lebih
kecil daripada ion radikal bermuatan positif Sudjadi, 1985.
Universitas Sumatera Utara
Pada sistem GC-MS ini, yang berfungsi sebagai detektor adalah spektrometer massa itu sendiri yang terdiri dari sistem analisis dan sistem ionisasi, dimana Electron
Impact ionization EI adalah metode ionisasi yang umum digunakan Agusta, 2000. Spektrometer massa pada umumnya digunakan untuk :
1. Menentukan massa suatu molekul 2. Menentukan rumus molekul dengan menggunakan Spektrum Massa Beresolusi
Tinggi High Resolution Mass Spectra 3. Mengetahui informasi dari struktur dengan melihat pola frakmentasinya
Ketika uap suatu senyawa dilewatkan dalam ruang ionisasi spektrometer massa, maka zat ini dibombardir atau ditembak dengan elektron. Elektron ini mempunyai energi
yang cukup untuk melemparkan elektron dalam senyawa sehingga akan memberikan
ion positif, ion ini disebut dengan ion molekul M
+
. Ion molekul cendrung tidak stabil dan terpecah menjadi frakmen-frakmen yang lebih kecil. Frakmen-frakmen ini
yang akan menghasilkan diagram batang Dachriyanus, 2004.
Spektrometer mampu menganalisis cuplikan yang jumlahnya sangat kecil dan menghasilkan data yang berguna mengenai struktur dan indentitas senyawa organik.
Jika efluen dari kromatofrafi gas diarahkan ke spektrometer massa, maka informasi mengenai struktur untuk masing-masing puncak pada kromatogram dapat diperoleh.
Karena laju aliran yang rendah dan ukuran cuplikan yang kecil, cara ini paling mudah diterapkan pada kolom kromatografi gas kapiler. Cuplikan disuntikkan ke dalam
kromatografi gas dan terkromatografi sehingga semua komponenya terpisah. Spektrum massa diukur secara otomatis pada selang waktu tertentu atau pada
maksimum atau tengah-tengah puncak ketika keluar dari kolom. Kemudian data disimpan di dalam komputer, dan daripadanya dapat diperoleh hasil kromatogram
disertai integrasi semua puncak. Disamping itu, kita dapat memperoleh spektrum massa masing-masing komponen. Spektrum ini dapat dipakai pada indentifikasi
senyawa yang pernah diketahui dan sebagai sumber informasi struktur dan bobot molekul senyawa baru Gritter, 1991.
Dalam spektrometer massa, reaksi pertama suatu molekul adalah ionisasi awal- abstraksi pengambilan sebuah elektron. Hilangnya sebuah elektron menghasilkan
ion molekul. Dari peak untuk radikal ion ini, yang biasanya adalah peak yang paling
Universitas Sumatera Utara
kanan dalam spektrum, bobot molekul senyawa itu dapat ditentukan. Ingat, ini adalah bobot molekul untuk sebuah molekul yang mengandung isotop-isotop tunggal dan
bukanlah suatu bobot molekul rata-rata . Timbul pertanyaan, „elektron mana yang
terlepas dari molekul?.” Pertanyaan ini tidak dapat dijawab dengan tepat. Diduga bahwa elektron dalam orbital berenergi- tertinggi elektron yang paling longgar
adalah elektron yang pertama-tama akan lepas. Jika sebuah molekul mempunyai elektron-elektron n menyendiri, maka salah satunya akan dilepaskan. Jika tidak
terdapat elektron n, maka akan dilepaskan sebuah elektron pi. Jika tidak terdapat elektron n maupun pi, maka ion molekul akan terbentuk dengan lepasnya sebuah
elektron sigma Fessenden, 1986.
Peningkatan penggunaan GC-MS banyak digunakan yang dihubungkan dengan komputer dimana dapat merekam dan menyimpan data dari sebuah analisis
akan berkembang pada pemisah yang lebih efesien. Karena komputer dapat diprogram untuk mencari spektra library yang langka, membuat indentifikasi dan menunjukkan
analisis dari campuran gas tersebut Willett, 1987.
2.4. Spektroskopi Inframerah
Instrumen yang digunakan untuk mengukur resapan radiasi inframerah pada pelbagai panjang gelombang absorpsi masing-masing gugus fungsi disebut
Spektroskopi inframerah. Suatu spektrum inframerah ialah suatu grafik dari panjang gelombang atau frekuensi, yang secara berkesinambungan berubah sepanjang suatu
daerah sempit dari spektrum elektromagnetik, versus transmisi-persen T atau absorbansi A Fessenden, 1986. Spektroskopi inframerah digunakan untuk
penentuan struktur, khususnya senyawa organik dan juga analisis kuantitatif. Spektrum inframerah memberikan puncak-puncak maksimal yang jelas sebaik puncak
minimumnya Khopkar, 2003. Identifikasi pita absorpsi khas yang disebabkan oleh berbagai gugus fungsi merupakan dasar penafsiran spektrum inframerah Creswell,
2005.
Pancaran inframerah pada umumnya mengacu pada bagian spektrum elektromagnet yang terletak di antara daerah tampak dan daerah gelombang mikro.
Pancaran inframerah yang kerapatannya kurang daripada 100 cm
-1
diserap oleh sebuah
Universitas Sumatera Utara
Kategori