Preparasi Kolom Microbore Monolith Berbasis Polistirena untuk Pemisahan Alkilbenzena Menggunakan Kromatografi Cair Kinerja Tinggi

  

Preparasi Kolom Microbore Monolith Berbasis Polistirena untuk

Pemisahan Alkilbenzena Menggunakan Kromatografi Cair

_{1) 1) 1) 1,2,)*}

Kinerja Tinggi

Aprilia Nur Tasfiyati , Wigang Solandjari , Elvina Dhiaul Iftitah , Akhmad Sabarudin _{1) 2)}

Jurusan Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Brawijaya

Pusat Penelitian Advanced System and Material Technology (ASMAT), Universitas Brawijaya

  

Diterima 31 Maret 2015, direvisi 07 Juli 2015

ABSTRAK

Dalam penelitian ini, monolith polimer organik berbasis polistirena dikembangkan sebagai kolom

kromatografi fasa terbalik pada kromatografi cair kinerja tinggi (KCKT) untuk pemisahan senyawa-

senyawa dengan ukuran molekul kecil, yaitu alkilbenzena. Kolom monolith dibuat dalam kolom silicosteel

berukuran microbore (100  1,02 mm i.d) secara polimerisasi in situ menggunakan styrene sebagai

monomer, divinilbenzena sebagai crosslinker, porogen, dan inisiator radikal 2,2’-azobis(isobutyronitrile).

Morfologi kolom monolith dipelajari menggunakan SEM. Karakter monolith seperti permeabilitas,

porositas, dan distribusi ukuran monolith juga dipelajari dengan detil. Dari hasil karakterisasi 9 variasi

komposisi monolith, monolith PS-DVB dengan komposisi %T 30, %C 50 menggunakan porogen yang

terdiri dari toluena:1-dekanol (3:7 v/v) merupakan komposisi yang ideal dan dapat memberikan hasil yang

terbaik untuk pemisahan alkilbenzena. Monolith ini mempunyai jumlah piringan teoritis (N) sebesar

17260/m kolom, serta memiliki proporsi flow-through pore dan mesopore yang relatif seimbang, yaitu

berturut-turut sebesar 47% dan 44%. Performa kolom monolith juga dibandingkan dengan kolom

monolith komersial Proswift RP-4H. Kolom monolith PS-DVB yang dibuat dalam penelitian ini

menunjukkan hasil yang lebih baik daripada kolom monolith komersial. Kata kunci : kolom monolith, microbore, polistirena, kromatografi cair fasa terbalik, alkilbenzena

ABSTRACT

  In this study, polystyrene-based monolith was developed as reversed phase column in high

performance liquid chromatography (HPLC) for separation of small molecule sample (alkylbenzene).

Polystyrene-based monolithic column was prepared in microbore silicosteel column (100 x 1.02 mm i.d.) by

in-situ polymerization reaction using styrene as monomer, divinylbenzene as crosslinker, porogenic

solvents, with the presence of radical initiator 2,2’-azobis(isobutyronitrile). The morphology of the

monolithic column was studied by SEM. The properties of the monolithic column, such as permeability,

mechanical stability, binding capacity and pore size distribution, were characterized in detail. From the

characterization results of 9 monolith variation, monolith PS-DVB with %T 30, %C 50, using toluene:1-

decanol (3:7 v/v) as porogenic solvent was found to be the ideal composition and gave the best separation of

alkylbenzene. It has theoretical plate value (N) of 17260/m column, also has relatively equal proportion of

flow-through pore and mesopores (47% and 44% respectively). The performance of monolithic column was

also compared with commercially available monolithic column Proswift RP-4H. PS-DVB monolith

prepared in this study shown its superiority over commercial one.

  Keywords : monolithic column, microbore, polystyrene, reversed phase liquid chromatography, alkylbenzene PENDAHULUAN

• Monolith adalah material berpori kontinyu
• Corresponding author:

  dengan struktur pori yang terdiri dari 3 jenis

  Phone: +62-341-575838, Fax: +62-341-554403,

  50 nm), dan macropore/flow-through pores (>50 nm). Sebagai media pemisahan, monolith telah banyak diaplikasikan sebagai pengganti kolom partikel konvensional yang selama ini digunakan dalam KCKT. Variasi dan aplikasi kolom monolith telah berkembang dengan pesat dalam dekade terakhir ini dan memainkan peranan yang sangat penting dalam ilmu kimia pemisahan [1,2].

  Keuntungan kolom monolith terutama terletak pada kemudahan produksinya yang dapat dibuat secara langsung di dalam kolom secara in situ dan terikat secara kovalen pada dinding kolom, sehingga tidak memerlukan

  stopper untuk menahan monolith pada

  tempatnya. Selektivitas monolith dapat dengan mudah diubah secara in situ dengan penambahan gugus aktif yang selektif melalui kopolimerisasi monomer fungsional, post- polimerisasi untuk modifikasi situs reaktif, maupun foto-grafting pada permukaan monolith. Monolith mempunyai porositas lebih tinggi daripada kolom partikel konvensional, menyebabkan permeabilitas yang tinggi sehingga dapat diaplikasikan untuk laju alir yang tinggi dengan tekanan rendah tanpa mengurangi efisiensi pemisahan dan tidak berpotensi menimbulkan kerusakan baik pada instrumen maupun pada kolom. Analisis dapat dilakukan dalam waktu lebih singkat [3 –6].

  Penggunaan porositas dan ukuran pori yang dapat divariasi, monolith terbukti dapat berfungsi sebagai media pemisahan dalam kromatografi untuk pemisahan berbagai analit, mulai dari molekul berukuran kecil [3,7 –8], hingga makromolekul seperti peptida dan protein [9 –10], dan juga oligodeoxythymidylic acids [2].

  Monolith diklasifikasikan dalam 2 jenis, yaitu monolith berbasis polimer organik dan monolith berbasis silika. Monolith polimer organik mempunyai lebih banyak keunggulan. Keunggulan tersebut antara lain dapat diaplikasikan pada rentang pH yang lebar, serta kemudahan dalam proses preparasi dan modifikasi. Sedangkan kelemahan monolih polimer organik meliputi stabilitas mekanis yang rendah dan keberadaan micropore yang mengurangi efisiensi dalam pemisahan molekul berukuran kecil. Kelemahan monolith polimer organik dapat diatasi dengan optimasi konsentrasi total monomer (%T) dan monomer dan porogen yang tepat [3].

  Dari berbagai jenis monolith polimer organik, monolith berbasis polistirena termasuk salah satu yang paling umum digunakan sebagai media pemisahan. Fasa diam berbasis polistirena telah terbukti mempunyai stabilitas kimia yang tinggi pada rentang pH yang lebar. Kolom monolith berbasis polistirena telah banyak digunakan secara luas untuk aplikasi pemisahan berbagai jenis analit [11 –13].

  Monolith dalam penelitian ini dibuat dalam kolom berukuran microbore (diameter 0,75 –1,5 mm). Kolom jenis ini dapat dengan mudah dihubungkan ke sistem KCKT standar tanpa modifikasi apapun. Diameter kolom ini cukup kecil sehingga diharapkan mempunyai beberapa keuntungan dibandingkan dengan kolom berdiameter besar, yaitu homogenitas yang baik dan efisiensi pemisahan yang tinggi terutama untuk sampel-sampel biologis dalam jumlah kecil. Selain itu, konsumsi sampel dan pelarut lebih sedikit sehingga lebih hemat dan ramah lingkungan. Sedangkan kolom berdiameter besar bersifat kurang homogen. Homogenitas yang rendah disebabkan oleh pengaruh pemanasan yang tidak merata dan pengaruh gravitasi pada proses pembentukan dan pengendapan polimer (growing

  gravitational settling effect ) [14 –16].

  Dalam penelitian ini dibuat monolith polimer organik berbasis polistirena, yaitu poly- (stirena-co-divinilbenzena) / PS-DVB, yang disintesis secara in situ dalam kolom microbore (1,02 mm i.d. x 100 mm). Berbagai jenis porogen biner, konsentrasi total monomer (%T) dan konsentrasi crosslinker (%C) dioptimasi untuk menghasilkan monolith dengan karakteristik terbaik, mencakup permeabilitas, porositas, serta distribusi ukuran pori. Morfologi monolith diobservasi menggunakan scanning electron microscopy (SEM). Kemudian, monolith dievaluasi performa kromatografiknya dengan aplikasi pemisahan sampel senyawa alkilbenzena.

METODE PENELITIAN

  Bahan dan Instrumen Penelitian. Bahan-

  bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu, stirena, divinilbenzena (DVB), 2,2’- azobis(isobutironitril) (AIBN), isooktana,

• –Aldrich Jepang (Tokyo, Jepang). HCl, NaOH, dan toluena dari Kanto Chemicals (Tokyo, Jepang), sementara 3- metakriloksipropil-trimetoksisilan (MAPS) diperoleh dari Shin-etsu Chemicals (Tokyo, Jepang). Semua bahan dengan kemurnian p.a dan langsung digunakan tanpa proses purifikasi lebih lanjut. Akuades dipersiapkan menggunakan sistem purifikasi ELIX 10/Milli- Q Element A-10 purification system (Nihon Millipore Kogyo, Tokyo). Kolom silicosteel (1,02 mm i.d, 1/16 inch o.d) berasal dari GL

  VI

  50 Toluena : 1-Dekanol (3:7 v/v) 1% w/v 2,1

  IV

  30

  25 Toluena : 1-Dekanol (3:7 v/v) 1% w/v 1,1

  V

  30

  10 Toluena : 1-Dekanol (3:7 v/v) 1% w/v 0,8

  20

  III

  50 Toluena : 1-Dekanol (3:7 v/v) 1% w/v 0,2

  VII

  40 50 1,4-Butanadiol : Isoamilalkohol (3:7 v/v) 1% w/v 0,2

  VIII

  40

  50 Toluena : Isooktana (5:5 v/v) 1% w/v >40 ^d)

  IX

  40

  30

  10 Toluena : 1-Dekanol (3:7 v/v) 1% w/v >40 ^d)

  50 THF : 1-Dekanol (2:13 v/v) 1% w/v >40 ^d) _a) % =

  dilakukan dengan mengadopsi prosedur yang dilakukan oleh Shu et al. [14]. Kolom silicosteel secara berurutan dicuci dengan akuades, 0,2 M NaOH, akuades, 0,2 M HCl, akuades, dan aseton menggunakan syringe. Kemudian diisi dengan 30% MAPS dalam aseton dan kedua ujung kolom ditutup, lalu ditempatkan didalam oven pada suhu 60°C selama 12 jam. Setelah proses silanisasi ini selesai, kolom silicosteel dicuci dengan aseton, dipotong-potong sepanjang 10 cm, dan siap diisi dengan larutan polimer.

  isoamilalkohol, aseton, asetonitril dan tetrahidrofuran (THF) berasal dari Wako Pure Chemicals (Osaka, Jepang). Urasil, etilbenzena, propilbenzena, butilbenzena, dan amilbenzena diperoleh dari Tokyo Chemical Industries (Jepang). Polistirena standar set (Mw 500- 2000000) dan bovine serum albumin (BSA) berasal dari Sigma

  sciences, Tokyo, Jepang.

  Eksperimen kromatografi cair dilakukan dengan menggunakan set KCKT prominence 20 dari Shimadzu Jepang yang dilengkapi dengan software LabSolution, terdiri dari unit degasser (DGU-20A), pompa (LC-20AD), oven (CTO-

  20A), detektor UV/VIS (SPD-20A), semi-micro

  flow cell (2.5 μL), Rheodyne 7125 injektor

  dengan sample loop 1 μL, controller (CBM-

  20A). Observasi morfologi menggunakan SEM JEOL-JSM-6360LV (JEOL, Tokyo, Jepang).

  Prosedur Kerja: Preparasi Monolith poly-(GMA-co-EDMA). Silanasi kolom

  Campuran larutan polimer untuk pembuatan monolith PS-DVB terdiri dari styrene (monomer fungsional), DVB (crosslinker), porogen, dan AIBN (inisiator) yang dioptimasi dengan komposisi seperti pada Tabel 1. Larutan polimer pada berbagai komposisi tersebut dimasukkan ke dalam kolom silicosteel dengan menggunakan syringe, lalu ditutup kedua ujungnya dan selanjutnya dilakukan polimerisasi di dalam oven pada suhu 70°C selama 20 jam. Setelah proses polimerisasi berakhir, kolom kemudian dihubungkan dengan pompa KCKT dan dicuci dengan etanol dan air untuk menghilangkan sisa-sisa komponen yang tidak bereaksi.

  40

  Uji Permeabilitas. Monolith PS-DVB

  yang dihasilkan diuji permeabilitasnya dengan cara mengukur tekanan balik yang dihasilkan dari elusi dengan fasa gerak asetonitril-air (50:50 v/v) pada laju alir konstan 0,1 mL/menit. Permeabilitas monolith ditentukan dari tekanan balik yang terukur ketika dialiri fasa gerak. Semakin besar tekanan balik yang terukur, semakin kecil permeabilitas monolith.

  

Tabel 1. Komposisi dan data tekanan balik monolith PS-DVB

Monolith %T ^a) %C ^b)

Porogen

  AIBN ^c) Tekanan Balik (Mpa)

  I

  40

  50 Toluena : 1-Dekanol (3:7 v/v) 1% w/v >40 ^d)

  II

• × 100%
_b)
• × 100%
_c)

Jumlah AIBN sebagai inisiator adalah 1% w/v yang dihitung berdasarkan total monomer (volume styrene + volume

DVB). _d) Tekanan balik sangat tinggi melebihi kemampuan kerja pompa KCKT yang digunakan (maximum 40 MPa).

  Uji Distribusi Pori Metode ISEC. Inverse size exclusion chromatography (ISEC)

HASIL DAN PEMBAHASAN

  dilakukan dengan menggunakan polistirena standar dan toluen. Volume untuk injeksi diatur 1 μL untuk masing-masing standar, dengan laju alir 0,1 mL/menit dijaga konstan pada suhu 27 C. THF digunakan sebagai fasa gerak dan deteksi dilakukan pada 254 nm yang memberikan serapan maksimum bagi polistirena. Untuk perhitungan proporsi flow- through pores, mesopore, dan micropore dilakukan menurut metode yang dilakukan oleh Al-Bokari et al. [17].

  Aplikasi Pemisahan Sampel Alkilbenzena. Untuk pemisahan alkilbenzena,

  digunakan sampel campuran yang terdiri dari uracil (marker, unretained molecule), toluen, etil benzena, propil benzena, butil benzena, dan amil benzena. Monolith PS-DVB dipasangkan pada KCKT prominence 20. Pemisahan dilakukan secara isokratik dengan komposisi fasa gerak asetonitril-air (50:50 v/v), pada suhu

  27 C, laju alir 0,1 mL/menit, dan dideteksi menggunakan detektor UV pada 214 nm.

  Pembuatan Kolom Monolith PS-DVB

  Sebelum dilakukan in situ polimerisasi monolith di dalam kolom silicosteel, dilakukan proses silanasi terlebih dahulu dengan MAPS, yaitu modifikasi terhadap permukaan dinding bagian dalam kolom untuk memberikan gugus fungsi yang dapat berikatan secara kovalen dengan polimer monolith. Reaksi silanasi pada permukaan dinding kolom silicosteel ditunjukkan pada Gambar 1 [18].

  Kolom monolith PS-DVB dalam penelitian ini dibuat dalam 9 variasi komposisi sebagaimana tercantum dalam Tabel 1. Reaksi yang terjadi selama polimerisasi berlangsung diilustrasikan pada Gambar

  2. Reaksi polimerisasi berlangsung secara polimerisasi adisi (chain-growth reaction ) dengan melibatkan inisiasi radikal bebas.

  Hasil pengamatan SEM pada Gambar 3 menunjukkan bahwa semua monolith yang dihasilkan merupakan jaringan berpori kontinyu dengan struktur globular.

  

Gambar 1. Reaksi modifikasi permukaan dinding kolom silika dengan MAPS

Gambar 2. Reaksi polimerisasi styrene dengan DVB membentuk PS-DVB

  

Gambar 3. Foto SEM monolith PS-DVB pada berbagai komposisi dengan pembesaran 5000x

Permeabilitas Kolom Monolith PS-DVB.

  Dari uji permeabilitas diperoleh nilai tekanan balik untuk setiap komposisi monolith sebagaimana dapat dilihat pada Tabel 1. Monolith I, II, VIII, dan IX mempunyai permeabilitas yang tidak diinginkan, diindikasikan dari tekanan balik yang sangat besar (>40 MPa). Dari fenomena ini, diduga bahwa monolith-monolith pada komposisi tersebut didominasi oleh karakter micropore atau bahkan lebih kecil lagi yang mengakibatkan transfer massa kurang baik. Sementara itu, rendahnya tekanan balik pada monolith

• –0,6 μm dengan flow-through pore bervariasi hingga 1,5 μm. Monolith IV dan V mempunyai ukuran yang hampir sama untuk diameter globule sebesar 0,8 –1,2 μm dan flow-through pore hingga 2 μm. Adapun monolith VI dan VII mempunyai diameter globule berkisar 1,7 –2,2 μm, dengan flow-through pore bervariasi hingga 5 μm. Dari fakta ini membuktikan bahwa monolith III, IV, V, VI, dan VII mempunyai permeabilitas yang baik, ditandai dengan resistansi aliran yang relatif kecil (low flow resistant ).

  III,

  IV, V,

  VI, dan

  VII mengindikasikan bahwa monolith ini mempunyai permeabilitas yang baik, dan didominasi oleh karakter mesopore dan flow- through pore.

  Data permeabilitas tersebut diperkuat dengan hasil uji SEM sebagaimana terlihat pada Gambar 3. Dari observasi morfologi tersebut dapat diketahui bahwa diameter globule untuk monolith I, VIII, dan XI berkisar pada ukuran <0,1 μm, sedangkan ukuran flow-through pore yang berperan penting pada permeabilitas tidak dapat ditentukan karena terlalu kecil (hampir tidak ada). Dari hasil ini semakin mendukung bahwa monolith dengan komposisi tersebut mempunyai permeabilitas yang kurang baik, ditandai dengan resistansi aliran yang besar monolith I, II, VIII, dan IX tidak digunakan untuk pengujian selanjutnya.

  Hal yang berbeda ditunjukkan oleh monolith III, IV, V, VI, dan VII. Monolith III mempunyai diameter globule sebesar 0,5

  Porositas dan Distribusi Pori Monolith.

  Untuk mengetahui distribusi flow-through

  pores , mesopore, dan micropore, maka

  dilakukan ISEC, yang merupakan salah satu metode untuk menentukan distribusi ukuran pori dari suatu kolom. Metode ini sangat ideal untuk diaplikasikan pada kolom monolith, karena memungkinkan untuk dilakukan tanpa destruksi monolith. Disamping itu karena monolith dalam penelitian ini digunakan dalam kromatografi cair, maka informasi distribusi pori monolith yang terukur dalam kondisi basah lebih diperlukan daripada porositas yang terukur dalam keadaan kering.

  ISEC dilakukan menggunakan polistirena standard (MW = 500, 2000, 3000, 10000, 20000, 30000, 70000, 150000, 300000, 700000, 1000000, 2000000) yang dilewatkan melalui kolom monolith. Toluen berperan sebagai analit terkecil yang dapat mengakses semua pori pada monolith. Melalui uji ini diperoleh hasil sebagaimana terlihat pada Gambar 4.

  III 90,8 47,4 43,4

  23

  1

  82 VII 67,5 49,9 17,6

  16

  2

  66 VI 98,9 82,8 16,1

  30

  4

  47 V 94,3 65,6 28,7

  44

  9

  Macropore / Flow-through Pore (%)

  Berdasarkan Gambar 4(a) dapat ditentukan total porositas (ε ^t ), porositas eksternal (ε ^{e ), dan} porositas internal (ε ⁱ ). Hasil perhitungan porositas monolith ditampilkan pada Tabel 2, menunjukkan porositas eksternal yang lebih besar dari porositas internal pada semua monolith yang diuji. Hal ini menandakan jumlah flow-through pore lebih dominan daripada jumlah mesopore. Kondisi ini sangat menguntungkan untuk proses transfer massa yang efektif di dalam kolom monolith.

  Mesopore (%)

  Micropore (%)

  Porositas Eksternal / ε ^e (%) Porositas Internal / ε ⁱ (%)

  

Tabel 2. Porositas dan distribusi ukuran pori monolith PS-DVB

Monolith Total Porositas / ε ^t (%)

  

Gambar 4. Plot ISEC untuk penentuan porositas (a) dan distribusi ukuran pori (b) dari monolith PS-DVB III, V, VI, dan VII.

  terhadap sampel yang digunakan, serta terjadinya pelebaran puncak yang pada akhirnya akan mengurangi efisiensi pemisahan. Jumlah micropore yang sangat kecil dan tidak signifikan pada Tabel 2 (<10%) memberikan keuntungan karena dapat mencegah terjadinya adsorpsi irreversible, terutama untuk sampel- sampel biomolekul. Dengan demikian monolith yang dibuat dalam percobaan ini dapat diaplikasikan secara luas, tidak terbatas pada sampel senyawa-senyawa alkilbenzena atau molekul berukuran kecil lainnya, tetapi juga dapat diaplikasikan untuk sampel-sampel biologi atau biomolekul seperti DNA, protein, asam amino, dll.

  irreversible (adsorpsi tidak dapat balik)

  Sementara itu, terbentuknya micropores kurang disukai karena dapat menyebabkan adsorpsi

  jumlah flow-through pore yang dominan maka dapat menghasilkan transfer massa yang efisien didalam monolith sehingga analisis sampel dapat dilakukan dengan cepat. Jumlah mesopore yang besar akan menyediakan luas permukaan yang memadai untuk interaksi efektif antara sampel dengan permukaan monolith sehingga dapat menghasilkan pemisahan dengan resolusi yang baik.

  trough pore/macropore , mesopore , dan micropore ditampilkan pada Tabel 2. Dengan

  Berdasarkan Gambar 4(b) dapat ditentukan distribusi ukuran pori dari perhitungan fraksi volume. Hasil perhitungan distribusi flow-

  76 Berdasarkan Tabel 2, monolith

  III fakta pada Tabel 2. Monolith komersial mempunyai karakter yang lebih baik dalam hal Proswift RP-4H juga tidak mampu memisahkan jumlah mesopore dibandingkan dengan sampel-sampel alkil benzena. Sedangkan kolom monolith lainnya. Monolith III memiliki

  III, IV, dan V mampu memberikan pemisahan keseimbangan antara proporsi flow-through yang cukup baik, ditandai dengan munculnya

  pore (untuk transfer massa secara konvektif) puncak-puncak terpisah pada kromatogram.

  dan proporsi mesopores (untuk interaksi yang efektif), serta mempunyai proporsi micropores seminimal mungkin. Kombinasi proporsi tersebut akan memberikan binding capacity yang baik dan pemisahan yang efisien untuk aplikasi kolom pada laju alir yang tinggi dengan tekanan relatif rendah.

  Aplikasi Pemisahan Sampel Alkilbenzena. Untuk mengetahui performa

  monolith PS-DVB dalam pemisahan dan analisis molekul berukuran kecil, maka dilakukan evaluasi untuk pemisahan senyawa- senyawa turunan alkilbenzena. Dalam penelitian ini juga digunakan kolom monolith komersial Proswift RP-4H dari Dionex untuk memisahkan sampel yang sama, untuk kemudian dibandingkan hasilnya dengan monolith yang dikembangkan pada penelitian ini. Hasil pemisahan senyawa-senyawa alkilbenzena dapat dilihat pada Gambar 5.

  Berdasarkan Gambar 5 diketahui bahwa

  Gambar 5. Pemisahan alkilbenzena menggunakan

  monolith VI, VII, dan monolith komersial

  monolith PS-DVB III-VII dan kolom

  Proswift RP-4H tidak mampu untuk monolith komersial Proswift RP-4H

  (Dionex) sebagai fase diam. Fasa gerak:

  memisahkan sampel-sampel alkilbenzena. Hal

  asetonitril-air (50:50 v/v), laju alir: 0,1

  ini berkaitan dengan jumlah karakter mesopore

  mL/min (isokratik), panjang gelombang: 214

  sebagai media interaksi antara sampel dengan

  nm, suhu: 27 C. Sampel: (*) urasil, (1)

  monolith yang lebih kecil dibandingkan

  toluena, (2) etilbenzena, (3) propilbenzena, (4) butilbenzena, (5) amilbenzena

  monolith lainnya sebagaimana didukung oleh

  

Tabel 3. Kapasitas faktor dan jumlah piringan teoritis (N) PS-DVB monolith untuk pemisahan alkilbenzena

Kapasitas Faktor N Monolith

  (plates/m kolom) Toluena Etilbenzena Propilbenzena Butilbenzena Amilbenzena

  

III 13,66 21,24 34,14 56,71 93,03 17260

  

IV 13,05 20,22 32,42 54,22 88,84 11022

V 10,97 17,58 26,77 43,67 70,97 1800

  Berdasarkan hasil kromatogram, dapat pemisahan molekul alkilbenzena berukuran dihitung kapasitas faktor dan jumlah piringan kecil, dengan nilai N mencapai 17260 plate/m teoritis (N) dari monolith III, IV, dan V kolom. Nilai N pada monolith ini lebih besar sebagaimana disajikan pada Tabel

  3. daripada monolith serupa yang dikembangkan Perhitungan N didasarkan pada waktu retensi oleh Zhang et al. [8] dengan nilai N 11290 dan lebar puncak dari amilbenzena. Dari hasil plate/m. Hal ini menunjukkan performa yang percobaan ini dapat diketahui bahwa monolith lebih baik dalam memisahkan molekul III merupakan monolith dengan komposisi berukuran kecil. terbaik untuk dapat diaplikasikan dalam

  KESIMPULAN

  [6] Arrua, R.D., M. Talebi, T.J. Causon, E.F.

  Separation of parabens in capillary

  [11] Huang, H.Y., Y.C. Liu, Y.J. Cheng (2008), Development of capillary electrochromatography with poly- (styrene-divinylbenzene-vinyl benzene sulfonic acid) monolith as the stationary phase, J. Chromatogr. A, 1190, 263-270. [12] Huang H.Y., I.Y. Huang, H.Y. Lin (2006),

  [10] Krenkova, J., A. Gargano, N.A. Lacher, J.M. Schneiderheinze, F. Svec (2009), High binding capacity surface grafted monolithic columns for cation exchange chromatography of proteins and peptides, J. Chromatogr. A , 1216, 6824-6830.

  Chromatogr. A , 1200, 55-61.

  Brennen, K. Robotti, H. Yin, K. Killeen, F. Svec, J.M.J. Fréchet (2008), Monolithic porous polymer stationary phases in polyimide chips for the fast high performance liquid chromatography separation of proteins and peptides, J.

  [9] Levkin, P.A., S. Eeltink, T.R. Stratton, R.

  394, 617 –623.

  G.L. Zhao, Y.X. Zhang (2009), Fast preparation of polystyrene-based monolith using microwave irradiation for micro- column separation, Anal. Bioanal. Chem.,

  Efficient separation of small molecules using a large surface area hyper- crosslinked monolithic polymer capillary column, Anal. Chem., 82, 1621-1623. [8] Zhang, Y.P., W. Li, X.J. Wang, L.B. Qu,

  12. [7] Urban, J., F. Svec, J.M.J. Fréchet (2010),

  Hilder (2012), Review of recent advances in the preparation of organic polymer monoliths for liquid chromatography of large molecules, Anal. Chim. Acta, 738, 1-

  [5] Schaller, D., E.F. Hilder, P.R. Haddad (2006), Monolithic stationary phases for fast ion chromatography and capillary electrochromatography of inorganic ions, J. Sep. Sci. , 29, 1705-1719.

  Kolom monolith PS-DVB telah berhasil dibuat secara polimerisasi in situ dalam kolom

  J. Pharmaceut. Biomed. , 87, 130-141.

  [4] Nema, T., E.C.Y. Chan, P.C. Ho (2014), Applications of monolithic materials for sample preparation,

  [3] Ueki, Y., T. Umemura, J. Li, T. Odake, application of methacrylate-based cation- exchange monolithic columns for capillary ion chromatography, Anal. Chem., 76, 7007-7012.

  Chim. Acta , 736, 108-114.

  Sakagawa, T. Umemura (2012). Preparation of methacrylate-based anion- exchange monolithic microbore column for chromatographic separation of DNA fragments and oligonucleotides, Anal.

  Schoenmakers (2008), Characterization of polymer-based monolithic capillary columns by inverse size-exclusion chromatography and mercury-intrusion porosimetry, J. Chromatogr. A, 1182, 161- 168. [2] Sabarudin, A., J. Huang, S. Shu, S.

  DAFTAR PUSTAKA [1] Urban, J., S. Eeltink, P. Jandera, P.J.

  Penelitian ini didanai oleh Hibah Unggulan Universitas (No. 023.04.2.414989/2013-2014) dari Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, Indonesia.

  irreversible adsorption terhadap sampel.

  diameter 1,02 mm. Dari hasil optimasi 9 variasi komposisi monolith, monolith PS-DVB dengan komposisi %T 30, %C 50, menggunakan porogen biner yang terdiri dari toluena:1- dekanol (3:7 v/v) memberikan hasil yang terbaik untuk pemisahan molekul berukuran kecil. Adapun N dari monolith ini sebesar 17260/m kolom dengan jumlah mesopore 44% dan flow-through pore 47%. Macropore yang dominan pada monolith ini memberikan transfer massa yang efisien sehingga analisis sampel dapat dilakukan dengan cepat, sedang jumlah mesopore dapat mengefektifkan interaksi antara sampel dengan permukaan monolith sehingga menghasilkan pemisahan dengan resolusi yang baik. Jumlah micropore yang kecil (<10%) dapat mencegah terjadinya

  silicosteel berukuran microbore dengan

UCAPAN TERIMA KASIH

  (styrene-divinyl benzene-methacrylic acid) monolithic columns, J. Sep. Sci., 29, 2038 –2048. [13] Huang H.Y., H.Y. Lin, S.P. Lin (2006),

  CEC with monolithic poly(styrene- divinylbenzene-vinylsulfonic acid) as the stationary phase, Electrophoresis, 27, 4674 –4681. [14] Shu, S., H. Kobayashi, N. Kojima, A.

  Sabarudin, T. Umemura (2011), Preparation and characterization of lauryl methacrylate-based monolithic microbore column for reversed-phase liquid chromatography, J. Chromatogr. A, 1218, 5228-5234. [15] Shu, S., H. Kobayashi, M. Okubo, A.

  Sabarudin, M. Butsugan, T. Umemura (2012), Chemical anchoring of lauryl methacrylate-based reversed phase monolith to 1/16” o.d. polyetheretherketone tubing, J.

  Chromatogr. A , 1242, 59-66.

  [16] Umemura, T., Y. Ueki, K. Tsunoda, A.

  Katakai, M. Tamada, H. Haraguchi (2006), Preparation and characterization of methacrylate-based semi-micro monoliths for high-throughput bioanalysis, Anal.

  Bioanal. Chem. , 386 566-571.

  [17] Al-Bokari, M., D. Cherrak, G. Guiochon (2002), Determination of the porosities of monolithic columns by inverse size- exclusion chromatography, J.

  Chromatogr. A , 975, 275-284.

  [18] Bystrom, E. (2009), Porous polymeric

  materials for chromatography : Synthesis, functionalization and characterization ,

  Department of Chemistry, Umea University.