metode kromatogafi

Pendahuluan

Latar belakang

            Kehidupan manusia pada zaman sekarang tidak dapat dapat dipisahkan dari bahan –bahan kimia. Hampir seluruh bagian dari kehidupan manusia berhubungan sangat erat dengan bahan-bahan kimia. Dalam bidang kehidupan rumah tangga, kesehatan, pertanian, makanan, dan lain lain, hamper seluruhnya menggunakan bahan kimia.

            Kita mengenal berbagai macam unsure, senyawa, dan lain-lain. Biasanya unsure atau senyawa yang terdapat di alam adalah bukanlah unsure atau senyawa murni, melainkan yang telah tercampur oleh unsure/senyawa lainnya. Untuk mendapatkan unsure unsure yang murni, campuran zat tersebut dapat dipisahkan dan dimurnikan. Pemisahan dan pemurnian ini sangat penting karena unsure murni sangat banyak dibutuhkan, misalnya di dunia industri, zat murni diperlukan untuk membuat produk yang tepat.

            Dalam ilmu kimia ada banyak metode yang dapat dilakukan untuk memurnikan suatu zat kimia, di antaranya destilasi, kristalisasi, sublimasi, kromatografi, dan lain-lain, dimana setiap metode dilakukan untuk mendapatkan zat murni dari jenis campuran yang berbeda dengan cara yang berbeda pula.

            Pemisahan suatu komponen dari suatu campuran tidak selalu dapat dilakukan dengan metode pemisahan dan pemurnian biasa dengan mudah. Ada juga campuran yang lebih mudah untuk dipisahkan jika dipisahkan melalui metode kromatogafi. Oleh karena itu praktikum kali ini   adalah pemisahan campuran melalui metode kromatografi.

Tujuan

1. Mengetahui kepolaran dari komponen dalam spidol hitam, biru, dan merah, ekstrak pandan, dan ekstrak mawar.
2. Mengetahui fase diam dan fase geraknya.
3. Mengetahui Rf dari masing-masing noda

Tinjauan Pustaka

Kita sering menemukan berbagai macam bentuk zat tercampur, misal zat padat yang tercampur dengan zat padat, padatan dengan cairan, dan lain-lain yang disebut dengan campuran. Kita sering mebutuhkan zat yang murni atau dengan kata lain tidak tercampur zat lain, contohnya kita membutuhkan garam yang murni untuk memasak. Pada air laut tentu saja tidak hanya mengandung garam yang kita butuhkan, terdapat zat lain yang membuat membuat air laut menjadi tidak murni sebagai larutan garam dengan satu jenis zat terlarut. Untuk mendapatkan garam murni harus dilakukan proses pemisahan dan pemurnian.

Dalam pemisahan dan pemurnian, di antara beberapa metode, terdapat metode kromatografi,yaitu teknik pemisahan suatu zat yang didasarkan pada migrasi atau kecepatan menyerap dari komponen-komponennya yang dipisahkan ke dalam dua fase, yaitu fase diam dan fase gerak. (Sarjoni Basri, 2003)

Pemisahan dan pemurnian zat dari suatu campuran dapat dilakukan dengan beberapa metode, diantaranya adalah dekantasi, kristalisasi, ekstraksi, adsorpsi, filtrasi, absorpsi, dan lain-lain. Tetapi terkadang ada campuran yang lebih mudah dipisahkan dengan suatu metode yang disebut kromatografi.

Kromatografi ditemukan oleh Michael Tswett, seorang ahli botani di University Warsawa (Poland) pada tahun 1906. Perkataan kromatografi berasal dari bahasa Yunani chromos yang berarti warna dan graphos yang berarti menulis.

Dalam kromatografi, sampel-sampel yang merupakan campuran dari berbagai macam komponen ditempatkan dalam situasi dinamis dalam sistem yang terdiri dari fase diam dan fase gerak. Semua pemisahan pada kromatografi tergantung pada gerakan relatif dari masing-masing komponen diantara kedua fase tersebut. Senyawa atau komponen yang tertahan atau terhambat lebih lemah oleh fase diam akan bergerak lebih cepat daripada komponen yang tertahan lebih kuat. Perbedaan pergerakan komponen yang satu dengan yang lainnya disebabkan oleh perbedaan dalam adsorbsi, partisi, kelarutan, atau penguapan diantara kedua fase. Jika perbedaan ini cukup besar maka akan terjadi pemisahan secara sempurna. Oleh karena itu dalam kromatografi, pemilihan dalam fase gerak maupun fase diam perlu dilakukan sedemikian rupa sehingga semua komponen bisa bergerak dengan kecepatan yang berbeda-beda agar dapat terjadi proses pemisahan.

Prinsip kromatografi adalah adsorpsi, partisi, dan kepolaran, dimana adsorspsi adalah kromatografi yang didasarkan pada panjang komponen dalam campuran yang diadsorp pada permukaan fase diam. Dan partisi adalah kromatografi yang memperhatikan distribusi komponen zat antara fase gerak dan cairan yang tidak mudah menguap yang diadsorp pada fase diam inert yang mendukung. Dan kepolaran komponen dalam campuran dan pelarut yang digunakan sangat berpengaruh karena komponen akan larut, terbawa, dan terpisah oleh pelarut jika memiliki kepolaran yang sama, misalnya komponen yang memiliki sifat polar dan pelarut juga bersifat polar.

Ada berbagai penggolongan metode kromatografi. Penggolongan kromatografi yang didasarkan pada jenis fase yang terlibat dapat dibedakan menjadi :

1.      Kromatografi gas-cair      : Bila fase geraknya berupa gas dan fase diamnya berupa cairan yang dilapiskan pada padatan pendukung yang inert.

2.      Kromatografi gas-padat   : bila fase geraknya berupa gas dan fase diamnya berupa padatan yang dapat menyerap atau mengadsorp.

3.      Kromatografi cair-cair      : bila fase gerak dan fase diamnya berupa cairan, dimana fase diamnya dilapiskan pada permukaan padatan pendukung yang inert.

4.      Kromatografi cair-padat   : bila fase geraknya berupa cairan dan fase diamnya berupa padatan yang dapat menyerap.

Fase gerak dalam metode kromatografi adalah fase yang melarutkan komponen campuran. Sedangkan fase diam adalah fase tempat merambatnya fase gerak atau pelarut. Contohnya jika pada pemisahan digunakan kertas saring dan pelarut air, maka air bertindak sebagai fase gerak karena air melarutkan komponen campuran dan kertas saring bertindak sebagai fase diam karena kertas saring adalah tempat dimana pelarut merambat.

Kromatografi digolongkan berdasarkan teknik yang digunakan, diantaranya :

1.      Kromatografi kolom, yaitu apabila komponen yang dipisahkan bergerak bersama fase gerak melalui sebuah kolom tabung (pipa) kaca kemudian setiap komponen terpisahkan berupa zona-zona pita. Pada kromatografi analitik setiap komponen yang keluar dari kolom akan dicatat oleh rekorder dan disajikan dalam bentuk puncak (peak) yang menunjukkan konsentrasi eluen sebagai fungsi waktu. Untuk senyawa yang mengandung komponen tunggal akan ditandai dengan waktu elusi atau pemisahan yang tampak pada konsentrasi eluen maksimum. Tinggi atau luasan puncak sebanding dengan konsentrasi komponen sampel. Pada kromatografi ini akan diperoleh sejumlah fraksi dari komponen sampel dalam fase gerak.

2.      Kromatografi planar atau kromatografi lapis tipis, yaitu apabila komponen yang akan dipisahkan bergerak bersama fase gerak dalam sebuah bidang datar atau lempeng tipis seperti kaca atau lempeng logam. Senyawa yang bergerak berupa bentuk noda yang dapat dikenali dengan bantuan metode fisika, kimia, maupun biologis. Identitas suatu senyawa atau komponen ditunjukkan oleh posisi noda, sedangkan besar atau intensitasnya menunjukkan konsentrasinya. Pada kromatografi planar ini beberapa komponen dapat dipisahkan secara bersamaan maupun dipisahkan tidak bersamaan.

3.            Kromatografi kertas, yaitu kromatografi yang menggunakan kertas sebagai absorben atau sebagai fase diamnya. Kromatografi kertas diperkenalkan oleh Consden, Gordon, dan Martin pada tahun 1944, yang menggunakan kertas saring sebagai penunjang fase diamnya. Kertas mengandung serat selulosa. Pada kertas terjadi pemisahan komponen campuran. Pada kromatografi kertas peralatan yang dipakai tidak perlu alat-alat yang teliti dan mahal. Hasil-hasil yang baik dapat diperoleh dengan peralatan dan materi-materi yang sangat sederhana. Senyawa-senyawa yang terpisah pada kertas dapat dipisahkan atau dapat diambil dari kertas dengan dipotongnya noda yang kemudian dilarutkan secara terpisah.

Kertas dipotong memanjang sesuai ukuran bejana yang akan digunakan. Kertas yang akan dipakai adalah kertas whatman yang secara komersial tersedia dalam berbagai macam ukuran dan lembaran. Biasanya kertas yang dipakai adalah kertas whatman nomor 1 dengan kecepatan sedang. Tersedia juga kertas selulosa murni, kertas selulosa yang dimodifikasi, kertas asam asetil, dan kertas serat kaca. Kertas asam asetil dapat digunakan untuk zat-zat hidrofobik, sedangkan untuk reagen yang korosif digunakan kertas serat kaca.

            Ada tiga metode dalam kromatografi kertas, yaitu :

1.      Metode penaikan, yaitu metode dimana kertas sedemikian rupa diatur sehingga bagian bawah kertas tercelup dalam pelarut. Noda harus tidak tercelup karena dapat larut dalam pelarut. Pelarut akan naik melalui serat-serat kertas dan akan menggerakkan komponen dalam campuran dengan jarak yang berbeda-beda.

2.      Metode penurunan, yaitu metode dimana kertas digantung dalam bejana dengan ujung dimana aliran mulai bergerak dicelupkan dalam palung kaca yang berisi pelarut bergerak turun membawa komponen melalui gaya kapiler dan gaya gravitasi.

3.      Metode mendatar atau radial, yaitu metode dimana kertas dibentuk bulat yang tengahnya diberi sumbu dari benang atau gulungan kertas. Noda ditempatkan dipusat kertas kemudian pelarut akan naik melalui sumbu sehingga membasahi kertas dan kemudian mengembang melingkar membawa komponen yang dipisahkan.

Setetes dari larutan cuplikan yang mengandung sejumnlah komponen yang akan dipisahkan diteteskan pada daerah yang diberi tanda di atas sepotong kertas saring dimana ia akan meluas membentuk noda yang bulat. Bila noda telah kering kertas dimasukkan dalam bejana tertutup yang telah berisi pelarut sebagai fase gerak dimana ujung yang dekat cuplikan campuran tercelup tetapi noda tidak boleh tercelup. Pelarut akan bergerak melalui serat-serat dari kertas dan menggerakkan komponen-komponen dari campuran cuplikan pada perbedaan jarak dalam arah aliran pelarut. Bila permukaan pelarut telah bergerak sampai jarak yang cukup jauhnya atau setelah waktu yang telah ditentukan, maka kertas diambil dari bejana dan kedudukan dari permukaan pelarut diberi tanda dan lembaran kertas dikeringkan. Jika seyawa-senyawa berwarna maka noda akan terlihat secara terpisah. Jika senyawa-senyawa tidak berwarna, maka harus dideteksi dengan metode kimia atau fisika. Cara yang biasa digunakan adalah menggunakan suatu pereaksi yang memberikan sebuah warna terhadap beberapa atau semua dari komponen-komponen campuran. Sering juga digunakan cara deteksi dengan sinar ultraviolet atau teknik radiokimia.

Pada kromatografi kertas, metode identifkasi yang paling mudah adalah berdasarkan pada kedudukan dari noda relatif terhadap permukaan pelarut, menggunakan harga faktor retardasi atau Rf, dimana Rf = Jarak yang ditempuh komponen / jarak yang ditempuh pelarut. Contohnya jika pada suatu campuran terdapat komponen A ketika dipisahkan dengan menggunakan metode kromatografi kertas dengan pelarut air, jika jarak yang ditempuh komponen A adalah 5cm dan jarak yang ditempuh pelarut adalah 10cm, maka rf dari masing masing campuran dapat dihitung menggunakan rumus Rf, yaitu pada komponen A memiliki Rf 0,5 dan komponen B memiliki Rf 0,3.

Selain ketiga kromatografi tersebut, ada juga kromatografi pertukaran ion, yaitu kromatografi yang melibatkan proses elektrostatis yang didasarkan pada afinitas ion. Fase diam dalam kromatografi ini adalah berupa larutan penyangga dengan pH tertentu atau dengan larutan penyangga dengan pH tertentu yang pH-nya secara terus-menerus bertambah atau berkurang sesuai dengan kebutuhan.

Aplikasi kromatografi dalam kehidupan sehari-hari sangat banyak, di antaranya adalah pada bidang bioteknologi digunakan untuk menentukan protein baik secara kualitatif maupun kuantitatif, kromatografi juga dapat diaplikasikan pada pemisahan karbohidrat,lemak, dan molekul lainnya. Pada bidang kesehatan dapat digunakan oleh dokter untuk mendeteksi penyakit pasien, dan masih banyak aplikasi lainnya.

Bab 3 Metodologi percobaan

Alat dan bahan

3.1.1        alat

Gelas kimia

Kertas saring

Penggaris

Gunting

Pensil

3.1.2        Bahan

Spidol hitam

Spidol biru

Spidol merah

Ekstrak pandan

Ekstrak mawar

Aquades

Alkohol

N heksan

3.2      Prosedur percobaan

1.      Dipotong kertas saring persegi panjang dengan panjang 10 cm dan lebar 6 cm. Beri garis batas sekitar 1 cm dari batas bawah dan atas kertas. Diberi tanda (titik) noda tinta hitam, merah, biru, ekstrak pandan, dan ekstrak mawar dengan jarak yang sama oada batas bawah kertas. Dimasukkan kertas tersebut dalam gelas kimia yang telah diisi dengan pelarut aquades yang tingginya sekitar 0,5cm sedemikian rupa sehingga posisi kertas miring (hampir tegak lurus). Dibiarkan air merambat naik hingga sekitar 1 cm di batas atas kertas, diambil dan dikeringkan. Diukur jarak yang ditempuh pelarut dan komponen noda yang terpisahkan. Dihitung harga Rf dari masing-masing noda.

2.      Diulangi langkah (1) dengan digunakan pelarut alkohol

3.      Diulangi langkah (1)dengan dugunakan pelarut n heksan

Bab 4 hasil dan pembahasan

4.1  Hasil pengamatan

Liat buku laporan sementara

4.2Perhitungan

Liat buku laporan sementara pake rumus Rf

4.3hasil dan pembahasan

Praktikum kali ini adalah penggunaan metode kromatografi dalam proses pemisahan. Kromatografi adalah teknik pemisahan suatu zat dari campuran didasarkan pada migrasi atau kecepatan menyerap dari komponen-komponennya yang dipisahkan ke dalam dua fase, yaitu fase diam dan fase gerak. Fase gerak dalam metode kromatografi adalah fase yang melarutkan komponen campuran sehingga didapatkan komponen campuran yang terpisah. Sedangkan fase diam adalah tempat noda campuran diletakkan dan juga tempat merambatnya fase gerak atau pelarut sehingga didapat campuran yang terpisah pada fase ini. Prinsip kromatografi adalah adsorpsi, partisi dan kepolaran, dimana adsorspsi adalah kromatografi yang didasarkan pada panjang komponen dalam campuran yang diadsorpi pada permukaan fase diam. Partisi adalah kromatografi yang perhatiannya terletak pada distribusi komponen zat antara fase gerak dan cairan yang tidak mudah menguap yang diadsorp pada fase diam inert yang mendukung. Dan kepolaran komponen dalam campuran dan pelarut yang digunakan sangat berpengaruh karena komponen akan larut, terbawa, dan terpisah oleh pelarut jika memiliki kepolaran yang sama, misalnya komponen memiliki sifat polar dan pelarut juga bersifat polar. Semakin sifat komponen dengan pelarut, maka semakin jauh jarak yang ditempuh komponen atau dengan kata lain semakin terpisah antar komponennya.

 Penggolongan kromatografi yang didasarkan pada jenis fase yang terlibat dapat dibedakan menjadi :

1.      Kromatografi gas-cair      : Bila fase geraknya berupa gas dan fase diamnya berupa cairan yang dilapiskan pada padatan pendukung yang inert.

2.      Kromatografi gas-padat   : bila fase geraknya berupa gas dan fase diamnya berupa padatan yang dapat menyerap atau mengadsorp.

3.      Kromatografi cair-cair      : bila fase gerak dan fase diamnya berupa cairan dimana fase diamnya dilapiskan pada permukaan padatan pendukung yang inert.

4.      Kromatografi cair-padat   : bila fase geraknya berupa cairan dan fase diamnya berupa padatan yang dapat menyerap.

Kromatografi juga digolongkan berdasarkan teknik kerja, yaitu

1.      Kromatografi kertas, yaitu kromatografi yang menggunakan kertas sebagai fase diam dimana campuran diletakkan pada kertas berupa titik noda dan kemudian kertas diletakkan di atas pelarut hingga pelarut menyerap pada kertas dan membawa noda hingga jarak tertentu noda berhenti bergerak. Campuran akan terpisah berdasarkan komonen penyusunnya.

2.      Kromatografi kolom, yaitu kromatografi yang menggunakan sebuah kolom pipa kaca dimana komponen akan dipisahkan bersama fase gerak. Kemudian setiap komponen terpisahkan berupa zona-zona pita.

3.      Kromatografi lapis tipis, yaitu apabila komponen yang akan dipisahkan bergerak bersama fase gerak dalam sebuah bidang datar. Senyawa yang bergerak berupa noda yang dapat dikenali dengan bantuan metode fisika, kimia, dan biologi.

 Pada praktikum kali ini digunakan campuran zat yang terdapat dalam ekstrak pandan, ekstrak mawar, spidol hitam, spidol biru, dan spidol merah. Fase diam yang digunakan adalah kertas saring dan fase gerak yang digunakan adalah n heksan, alcohol, dan air.

Pada percobaan pertama dimana digunakan n heksan atau pelarut non polar sebagai fase gerak. Pada pemisahan ini tidak semua noda bergerak jauh dan terpisah menjadi komponen-komponennya , melainkan hanya ekstrak pandan yang bergerak sejauh 4,7cm, ekstrak mawar yang bergerak sejauh 0,7cm, dan spidol hitam yang bergerak sejauh 0,25cm, sedangkan spidol merah dan biru tidak bergerak sama sekali, dan pelarut n heksan yang bergerak sejauh 5,3cm pada percobaan menggunakan ekstrak pandan dan ekstrak mawar. Dan pelarut bergerak sejauh 5,5cm pada percobaan menggunakan spidol. Hal ini terjadi karena perbedaan waktu dalam menunggu pelarut menyerap pada kertas saring. Kesalahan dalam menunggu waktu menyerapnya pelarut mempengaruhi nilai Rf yang didapatkan. Dari percobaan pertama ini dapat disimpulkan bahwa sebagian besar komponen dalam campuran ekstrak pandan adalah bersifat non polar karena campuran1 terbawa cukup jauh, ekstrak mawar mengandung sedikit komponen non polar karena bergerak sedikit dalam pelarut n heksan yang non polar, spidol hitam juga mengandung sedikit komponen yang bersifat non polar, sedangkan spidol biru dan merah tidak mengandung zat yang bersifat non polar.

Pada percobaann kedua digunakan alkohol atau pelarut yang bersifat semi polar sebagai fase gerak. Pada pemisahan ini semua noda bergerak dan terpisah menjadi komponen-komponennya walaupun jarak yang noda tidak terlalu jauh. Ekstrak pandan bergerak sejauh 3,5 cm, ekstrak mawar 1,4cm, spidol hitam, biru, dan merah 4,2 cm, dan pelarut yang digunakan, alkohol 4,2cm. Terdapat kesamaan jarak yang ditempuh antara ketiga spidol dan pelarut yang digunakan. Hal ini terjadi lagi karena faktor kesalahan waktu yang digunakan untuk menunggu pelarut merambat pada kertas tidak terlalu lama, sehingga jarak yang didapat bukanlah jarak maksimum yang dapat ditempuh oleh spidol maupun alkohol. Pada percobaan kedua dapat disimpulkan bahwa sebagian besar komponen ekstrak pandan juga bersifat semi polar, ekstrak mawar mengandung sedikit komponen semi polar, sedangkan ketiga spidol memiliki spidol yang seluruhnya bersifat semi polar.

Percobaan ketiga digunakan air atau pelarut polar sebagai fase gerak.  Pada percobaan ini komponen campuran pada semua noda bergerak cukup jauh, kecuali pada ekstrak pandan yang tidak bergerak sama sekali atau jarak yang ditempuhnya adalah 0, ekstrak mawar 5,6cm, spidol hitam 7,5cm, spidol biru 7,9cm, spidol merah 7,7cm, dan air sejauh 8,1cm. Pada percobaan ketiga ini dapat disimpulkan bahwa komponen ekstrak pandan tidak ada yang bersifat polar, ekstrak mawar mengandung sebagian besar komponen yang polar, dan ketiga spidol mengandung sangat banyak komponen yang bersifat polar.

Dari percobaan ini dapat dihitung harga Rf masing-masing zat. Harga Rf dipengaruhi oleh jarak yang ditempuh komponen terhadap jarakyang ditempuh pelarut. Jarak yang ditempuh komponen tergantung pada kepolaran komponen dan pelarut, dan daya adsorpsi. Kepolaran memiliki peran besar dalam jarak tempuh noda, karena jika sifat komponen dalam noda sama dengan sifat pelarut yang digunakan, maka akan semakin jauh jarak yang ditempuh oleh noda karena noda larut bersama pelarut. Contohnya adalah pada spidol, jarak yang ditempuhnya sangat jauh karena sebagian besar komponen spidol bersifat polar, sebaliknya pada pandan yang komponennya tidak ada yang bersifat polar, maka jarak yang ditempuh adalah 0.

Aplikasi kromatografi dalam kehidupan sehari-hari sangat banyak, diantaranya adalah pada bidang bioteknologi digunakan untuk menentukan protein baik secara kualitatif maupun kuantitatif. Kromatografi juga dapat diaplikasikan pada pemisahan karbohidrat,lemak, dan molekul lainnya. Pada bidang kesehatan dapat digunakan oleh dokter untuk mendeteksi penyakit pasien, dan masih banyak aplikasi lainnya.

Bab 5 Penutup

5.1 Kesimpulan

-          Spidol hitam mengandung sedikit komponen non polar, dan banyak memiliki komponen semi polar dan polar. Spidol biru tidak memiliki komponen non polar, dan memiliki banyak komponen semi polar dan polar. Spidol merah tidak memiliki komponen non polar, dan memiliki banyak komponen semi polar dan polar. Ekstrak pandan memiliki banyak komponen non polar, memiliki cukup banyak komponen semi polar, dan tidak ada komponen yang bersifat polar. Dan ekstrak mawar mengandung sedikit komponen non polar dan semi polar, dan banyak komponen polar.

-          Pada kromatografi kertas, fase diamnya adalah berupa kertas. Dan fase gerak yang digunakan  adalah air, alkohol, n heksan.

- Harga Rf liat table bab 4

5.2 Saran

      Pada kromatografi kertas, disarankan menunggu lebih lama hingga pelarut berhenti bergerak atau merambat pada kertas sehingga bisa didapatkan hasil perhitungan Rf yang lebih akurat.

Daftar pustaka

Armarego, W.L.F. 1997. Purification of Laboratory Chemicals 4^th Edition. The Bath Press : Great Britain

Basri, Sarjoni. 2003. Kamus Kimia. PT Rineka Cipta        : Jakarta

Yazid, Estien. 2005. Kimia Fisika untuk Paramedis. Andi : Yogyakarta