KROMATOGRAFI DAN EKSTRAKSI PELARUT

Sabtu, Juni 02, 2012 | Label: analisa kualitatif dan kuantitatif

BAB 7

KROMATOGRAFI DAN EKSTRAKSI PELARUT

KROMATOGRAFI

Salah satu metoda pemisahan campuran senyawa-senyawa kimia adalah kromatografi; berasal dari bahasa latin chroma = warna

graphien = menulis

Penemu : Mikhail Tsweet

Pemisahan zat warna tanaman (klorofil)

Dengan cara :

Melewatkan larutan yang mengandung zat tanaman pada suatu kolom yang diisi dengan bubuk kalsium karbonat → terbentuk pita-pita warna pada kolom

Perkembangan teknik kromatografi paling pesat dibandingkan dengan pemisahan yang lain : (dekantasi, filtrasi, destilasi dan ekstraksi) dari mulai metode sederhana (kromatografi kertas) sampai metode instrumentasi (HPLC).

Karena perkembangan teknik kromatografi paling pesat, banyak system dan teknik penggunaan yang bervariasi, tetapi ada syarat/ hal yang selalu ada dalam semua teknik kromatografi; yaitu : adanya fasa diam (fasa stasioner) dan fasa gerak (fasa mobile).

Klasifikasi kromatografi didasarkan atas perbedaan fisik fasa diam dan fasa geraknya dan kontak kedua fasa tersebut dengan zat yang akan dipisahkan.

Fasa diam → biasanya berupa zat padat atau cairan yang terserap pada zat padat pendukung yang berbentuk butiran halus.

Fasa gerak → biasanya berupa gas atau cairan

Bebebrapa istilah dalam kromatografi

1. Koefisien distribusi / koefisien partisis (Kd)

Kd = Konsentrasi zat terlarut pada pelarut A

Konsentrasi zat terlarut pada pelarut B

C_A B = fasa gerak (M)

C_BA = fasa diam (S)

Jika K besar : populasi sample dalam fasa diam lebih banyak disbanding dalam fasa gerak.

Zat / molekul dengan K besar, akan membutuhkan waktu yang lebih lama di dalam kolom.

2. Waktu retensi

Waktu yang diperlukan suatu komponenen untuk bergerak sepanjang kolom.

3. Laju perpindahan dengan koefisien partisi

Rf = Jarak yang ditempuh zat terlarut

Jarak yang ditempuh pelarut

4. Teori pelat → suatu kolom kromatografi terbagi atas pelat / segment dengan ketebalan tertentu

n = 4t_R²→ 16 t_R²

W W

n = Jumlah pelat

t_R = Waktu retensi

W = Lebar puncak elusi

Penggolongan (klasifikasi) proses kromatografi :

Fasa gerak	Fasa diam	Jenis kromatografi	Mekanisme
Cair (l) Padat (S) Cair (l) Gas (g) Gas (g) Gas (g)	Padat (s) Cair (L) Cair (l) Padat (s) Cair (l) Padat (s)	LSC SLC LLC GSC GLC Permeation exclusion	Adsorpsi Penukar ion Distribusi partisi adsorpsi Partisi Penyaringan penyaringan

Prinsip kerja kromatografi adsorpsi

Didasarkan pada retensi zat terlarut oleh adsorpsi permukaan
Berguna pada pemisahan senyawa-senyawa non polar dan konstituen yang sukar menguap
Pemisahan bergantung kesetimbangan yang terbentuk pada : permukaan butiran fasa diam dan fasa cair yang bergerak, serta kelarutan realtif zat terlarut pada fasa geraknya
Terjadi kompetisi antara molekul zat terlarut dan pealrut dengan permukaan adsorben.

Prinsip kerja kromatografi penukar ion

Terjadi pertukaran kation atau anion antara zat terlarut dalam fasa gerak dengan kation atau anion dalam fasa diam.
Biasa digunakan untuk penentuan konsentrasi asam, basa, garam total; pengeluaran ion-ion pengganggu.

Prinsip kerja kromatografi partisi

Contoh : - Kromatografi kertas

- Kromatografi lapis tipis

Pemisahan dipengaruhi oleh distribusi sampel dalam zat cair fasa gerak dan dalam zat cair fasa diam. (partisis zat terlarut dalam fasa diam dan fasa gerak)

Prinsip kerja kromatografi gas (GC)

Fasa gerak : gas

Zat terlarut : gas *

Fasa diam : gas *

*bisa dimodifikasi

Sampel diinjeksikan dalam injection part, senyawa-senyawa dalam sample akan menguap dan akan dibawa oleh gas pengemban menuju kolom.

PROSEDUR PEMISAHAN TEKNIK KROMATOGRAFI KOLOM

elusi
frontal
pergeseran (displacement)

Elusi → Eluent dilewatkan melalui kolom yang dapat menyebabkan differential migration dengan laju aliran tertentu.

Frontal → Sampel dialirkan secara kontinyu melalui pengadsorpsi

Komponen yang sukar teradsorpsi akan keluar terlebih dulu

Pergeseran → pengaliran suatu reagen yang teradsorpsi lebih kuat

EKSTRAKSI PELARUT

Dasar pemikiran :

Partisi zat-zat terlarut antara dua cairan yang tidak bercampur

Pelarut air tidak bercampur dengan pelarut organik, tetapi ada beberapa zat terlarut yang dapat larut dalam pelarut air dan dalam pelarut organic.

Angka banding konsentrasi pada keadaan kesetimbangan pada T tertentu, merupakan suatu konstanta

[ A]₁ = Tetapan ~ aA₁ = KD_A

[A ]₂ aA₂

[A₁ ] = konsentrasi terlarut A dalam larutan 1

[A₂ ] = konsentrasi zat terlarut A dalam larutan 2

a A₁ = aktivitas zat terlarut A dalam larutan 1

a A₂ = aktivitas zat terlarut A dalam larutan 2

KD_A = koefisien distribusi dari zat terlarut A

Contoh :

Asam benzoat dapat larut dalam air, dan dapat pula larut dalam benzene

Tiap spesies (1,2,3) mempunyai nilai KD, tergantung dari aktifitasnya.

Fokus diarahkan pada keberadaan asam benzoate secara kuantitatif, tidak difokuskan pada kenyataan terionisasi atau terjadi dimerisasi sehingga angka banding yang sering digunakan :

D = Jumlah asam benzoate dalam fase benzene

Jumlah asam benzoate dalam fase air

D = {HBz}_org + 2{9HBz)₂}_org

{HBz}_aq + {Bz^-}_aq

(angka banding distribusi) dipengaruhi oleh kondisi teretentu (pH,T….)

Contoh :

A. Ekstraksi suatu logam sebagai senyawa chelat. Reagen yang digunakan “oksina”

- Sifat molekul netral

- Tak larut dalam air

- Larut dalam kloroform atau CCl₄

B. Ekstraksi suatu logam sebagai senyawa chelat. Reagen yang digunakan “ditizon”

- Ditizon dan sepit / kelat logamnya tidak larut dalam air