KROMATOGRAFI GAS Bagian Mata Kuliah Kromatografi Oleh: Purwadi, S.Si., M.Si. FMIPA-Farmasi UTB 1

kromatografi gas adalah teknik untuk memisahkan senyawa atsiri dalam fase gas melalui fase diam. Bila fase diam berupa zat padat, kita sebut cara itu sebagai kromatografi gas-padat. Bila fase diam berupa zat cair, kita sebut cara itu sebagai kromatografi gas-cair.

Kromatografi gas Syarat cuplikan: > harus memiliki keatsirian yang cukup (Volatil) > stabil terhadap panas. Populasi: ± 10~20% senyawa dapat dianalisis dengan kromatografi gas.

Senyawa yang dapat dianalisis dengan KG: Dengan kata lain Senyawa yang dapat dianalisis dengan KG: Pada suhu operasional KG (< 450oC) molekul / senyawa dapat berubah fase gas atau uap Tidak terdekomposisi pada suhu tersebut

Bagian dasar kromatografi gas : Sistem gas pembawa Sistem pemasukan cuplikan Sistem pemanasan kolom Kolom Sistem deteksi Sistem pengolah data

GAS DAN DETEKTOR Detektor Gas Pembawa Gas Pembakar Gas Pendukung 1. TCD He/Ar/N2/H2 __ _____ 2. FID He/N2 H2 Udara 3. FTD 4. FPD 5. ECD N2

GAS DAN TEKANAN Tipe Gas Tekanan Gas yang dibutuhkan 1. Gas Pembawa 7 kg/cm2 atau lebih tinggi 2. Gas Pembakar 2 kg/cm2 atau lebih tinggi 3. Gas Pendukung

Syarat gas sebagai fase gerak : Lembam Koefisien difusi gas rendah Kemurnian tinggi Mudah didapat dan murah Cocok dengan detektor yang dipakai Contoh gas pembawa : N2, He, H2, Ar, dll

Bagan sistem kromatografi gas 12

KROMATOGRAFI GAS C A R A Fase gerak: gas-gas berkemurnian tinggi Mengalir dari tabung gas melalui injektor, masuk ke dalam kolom, ke dalam detektor dan pembuangan. cuplikan dimasukkan ke injektor dengan syringe / semprit. 13

SISTEM PEMASUKAN CUPLIKAN (INJEKTOR) Cuplikan harus dimasukan ke dalam kolom sekaligus. Suhu gerbang suntik harus cukup panas untuk menguapkan cuplikan sedemikian cepat sehingga tidak menghilangkan keefisienan yang disebabkan oleh cara penyuntikan. Sebaliknya harus cukup rendah untuk mencegah penguraian akibat panas. Pemeriksaan cara memasukan cuplikan yang baik ialah dengan menaikan suhu pemanas tempat suntik dan memperkecil ukuran cuplikan. Bila salah satu dari kedua faktor ini memperbesar jumpah pelat teori, artinya cara mencuplik tidak baik.

KROMATOGRAFI GAS C A R A Injektor merupakan tempat masuknya sampel ke dalam sistem KG dipanaskan antara 150 ~ 250oC guna menguapkan sampel dan pelarutnya. Linarut-linarut yang berfase uap ini akan digerakkan ke kolom oleh gas pembawa. Kolom berada dalam oven yang terkontrol suhunya. 15

KROMATOGRAFI GAS C A R A Laju migrasi linarut-linarut dalam kolom ditentukan oleh : sifat-sifat fisikokimia mereka, suhu dan komposisi kolom. Dalam kolom, linarut-linarut ini mengalir dengan kecepatan yang berbeda-beda. Linarut yang bergerak tercepat akan keluar dari kolom paling awal dan diikuti dengan sisanya. 16

KROMATOGRAFI GAS C A R A 17

KROMATOGRAFI GAS C A R A Masing-masing linarut yang terelusi dalam kolom akan memasuki detektor. Suatu sinyal listrik akan terbentuk akibat dari interaksi linarut dengan detektor. Sinyal-sinyal yang terukur direkam oleh suatu sistem data dan dirajah sebagai fungsi waktu menjadi sebuah kromatogram. 18

KROMATOGRAFI GAS C A R A Sebuah kromatogram ideal mempunyai deretan puncak yang rapat namun tidak bertumpukkan. Beberapa puncak yang bertumpukkan dinamakan terelusi bersama. Waktu dan ukuran sebuah puncak digunakan untuk identifikasi dan mengukur kadar senyawa dalam cuplikan. 19

KROMATOGRAFI GAS C A R A Ukuran puncak hasil analisis berhubungan banyaknya senyawa dalam cuplikan. Bila konsentrasi sebuah senyawa bertambah maka ukuran puncakpun membesar. Bila kolom dan semua kondisi operasi kromatografi gas tetap sama, sebuah senyawa akan mengalir dalam kolom dengan kecepatan yang sama. 20

KROMATOGRAFI GAS C A R A Sehingga sebuah senyawa akan dapat diidentifikasikan oleh waktu yang dibutuhkannya untuk bergerak dalam kolom (dinamakan waktu tambat). Identifikasi senyawa tidak dapat hanya ditentukan sendiri oleh waktu tambatnya. Senyawa yang asli, murni dan diketahui kadarnya harus dianalisis dan waktu tambat serta ukuran akan didapatkan. 21

Nilai-nilai yang diperoleh dapat dibandingkan dengan cuplikan yang tak dikenal guna menentukan keberadaan senyawa yang dicari (dengan membandingkan waktu tambat) dan kadarnya (dengan membandingkan ukuran puncak). Bila beberapa puncak bertumpang tindih maka ketepatan pengukuran puncak-puncak ini tidaklah mungkin didapat. 22

atau terelusi bersamaan. Bila dua buah puncak memiliki waktu tambat yang sama maka ketepatan identifikasi tidaklah mungkin diperoleh. Oleh karena itu, tidaklah diinginkan terjadinya puncak yang bertumpang tindih atau terelusi bersamaan. 23

SISTEM DETEKSI ( DETEKTOR) Senyawa yang terdeteksi Jumlah minimum TCD Semua senyawa kecuali gas pembawa 10 ppm (10 ng) FID Senyawa organik 0,1 ppm (0,1 ng) ECD Senyawa halogen/logam organik 0,1 ppb (0,1 pg) FTD Senyawa nitrogen/fosfor organik 1 ppb (1 pg)/ FPD Senyawa sulfur/fosfor organik 10 ppb (10 ng)/ 50 ppb (50 pg)

THERMAL CONDUCTIVITY DETECTOR (TCD) Mendeteksi semua senyawa yang memiliki perbedaan bahang dengan gas pembawa. 1. TCD mengunakan jembatan Wheatstone untuk prinsip pendeteksiannya.

FLAME IONIZATION DETECTOR (FID) Sensitif terhadap senyawa-senyawa organik pada umumnya. Senyawa-senyawa organik dioksidasi dengan pembakaran hidrogen dan udara. Reaksi kimia: Oksidasi CH -----------> CHO+ + e-

ELECTRON CAPTURE DETECTOR (ECD) Sensitif terhadap senyawa-senyawa halogen dan logam organik. Biasanya untuk analisis pestisida organoklorin Sangat sensitif dan selektif terhadap senyawa-senyawa elektrofilik seperti halogen. Sumber radiasi yang dipakai adalah isotop 63Ni Contoh: Sinar  N2 ---------> N2+ + e- PCB + e- ---------> PCB-

FLAME THERMIONIC DETECTOR (FTD /NPD) Sensitif terhadap senyawa fosfor organik dan nitrogen organik. Biasanya untuk analisis pestisida dan produk medikal. Selektif untuk senyawa-senyawa fosfor dan nitrogen organik. Pada suhu 600 ~ 800oC dengan kecepatan alir H2 (hidrogen) 3 ~ 5 ml/mn, Rb2SO4 akan berbentuk plasma seperti atmosfir. Reaksi: Rb. + CN ------> Rb* + CN-

FLAME PHOTOMETRIC DETECTOR (FPD) Sensitif terhadap senyawa-senyawa fosfor organik, sulfur organik dan timah organik. Biasanya untuk analisis pestisida dan flavour. Merupakan nyala api reduksi, selektif untuk senyawa-senyawa yang mengandung fosfor dan sulfur. Reaksi : S: (S-S)* -----> (S-S) + hv (394 nm) P : (PHO)* ----> (PHO) + hv (526 nm)

SISTEM PENGOLAH DATA Sinyal yang didapat dari detektor akan direkam dalam bentuk kromatogram dan diolah.

ADA PERTANYAAN?

KROMATOGRAFI GAS H A S I L 32

KROMATOGRAFI GAS H A S I L 33

KROMATOGRAFI GAS H A S I L 34

35