Gas Chromatography IIBAB IPENDAHULUAN1.1 TUJUAN PERCOBAAN1.
Dapat mambuat larutan standar2 Memahami temperature programming
pada GC3 Melakukan analisa kuantitatif untuk menentukan konsentrasi
yang ada dalam sampel.1.2 DASAR TEORI1.2.1 Kromatografi
GasKromatografi adalah suatu istilah umum yang digunakan untuk
bermacam-macam teknik pemisahan yang didasarkan atas partisi sampel
diantara suatu fasa gerak yang bisa berupa gas ataupun cairan dan
fasa diam yang juga bisa berupa cairan ataupun suatu padatan.
Penemu kromatografi adalah Tswett yang pada tahun 1903, mencoba
memisahkan pigmen pigmen dari daun dengan menggunakan suatu kolom
yang berisi kapur (CaSO4). Istilah kromatografi diciptakan oleh
Tswett untuk melukiskan daerah daerah yang berwarna yang bergerak
ke bawah kolom. Dasar - dasar kromatografi gas pertama kali
dikembangkan oleh Erika Cremer, seorang professor dari Jerman pada
tahun 1940. Kromatografi gas digunakan untuk memisahkan senyawa
kimia dalam campuran kimia. Cairan dan padatan yang dapat diubah
menjadi keadaan gas, juga dapat dipisahkan dengan menggunakan
metode ini. Hasil dari penelitian Erika Cremer dipublikasikan pada
tahun 1951. Kromatografi gas merupakan metode yang tepat dan cepat
untuk memisahkan campuran yang sangat rumit. Waktu yang dibutuhkan
beragam, mulai dari beberapa detik untuk campuran sederhana sampai
berjam-jam untuk campuran yang mengandung 500-1000 komponen. Metode
ini sangat baik untuk analisis senyawa organik yang mudah menguap
seperti hidrokarbon dan eter. Efisiensi pemisahan ditentukan dengan
besarnya interaksi antara sampel dan cairan, dengan menggunakan
fase cair standar yang diketahui efektif untuk berbagai senyawa.
Dalam kromatografi partisi, fase stasioner yang digunakan berupa
cairan. Fase mobilenya dapat berupa cairan seperti HPLC atau berupa
gas, yaitu pada GLC. Keuntungan pemakaian kromatografi partisi
dibanding kromatografi absorbsi ialah karena daya ulangnya lebih
baik, dan dari data kelarutan hasilnya telah dapat diperkirakan.
Koefisien distribusinya konstan dalam jangka konsentrasi agak luas,
sehingga dapat menghasilkan puncak yang simetris dan lebih tajam.
1.2.2 Prinsip Kerja Kromatografi GasKromatografi gas merupakan
teknik pemisahan yang mana solut-solut yang mudah menguap (dan
stabil terhadap panas) bermigrasi melalui kolom yang mengandung
fase diam dengan suatu kecepatan yang tergantung pada rasio
distribusinya. Pemisahan pada kromatografi gas didasarkan pada
titik didih suatu senyawa dikurangi dengan semua interaksi yang
mungkin terjadi antara solute dengan fase diam. Selain itu juga
penyebaran cuplikan diantara dua fase. Salah satu fase ialah fase
diam fase yang lain yaitu gas yang mengelusi fase diam. Fase gerak
yang berupa gas akan mengelusi solute dari ujung kolom lalu
menghantarkannya ke detector. Prinsip utama pemisahan dalam
kromatografi gas adalah berdasarkan perbedaan laju migrasi
masing-masing komponen dalam melalui kolom. Komponen-komponen yang
terelusi dikenali (analisa kualitatif) dari nilai waktu retensinya
(RT). Gas pembawa (biasanya digunakan Helium, Argon atau Nitrogen)
dengan tekanan tertentu dialirkan secara konstan melalui kolom yang
berisi fase diam. Selanjutnya sampel di injeksikan kedalam injektor
(Injection Port) yang suhunya dapat diatur. Komponen- komponen
dalam sampel akan segera menjadi uap dan akan dibawa oleh aliran
gas pembawa menuju kolom. Komponen- komponen akan teradopsi oleh
fase diam pada kolom kemudian akan merambat dengan kecepatan
berbeda sesuai dengan nilai Kd masing- masing komponen sehingga
terjadi pemisahan. Komponen yang terpisah menuju detektor dan akan
terbakar menghasilkan sinyal listrik yang besarnya proporsional
dengan komponen tersebut. Sinyal lalu diperkuat oleh amplifier dan
selanjutnya oleh pencatat (recorder) dituliskan sebagai kromatogram
berupa puncak. Puncak konsentrasi yang diperoleh menggambarkan arus
detektor terhadap waktu. Secara sederhana prinsip kromatografi gas
adalah udara dilewatkan melalui nyala hydrogen (hydrogen flame)
selanjutnya uap organik tersebut akan terionisasi dan menginduksi
terjadinya aliran listrik pada detektor, kuantitas aliran listrik
sebanding dengan ion.
1.2.3 Instrumentasi Kromatografi Gas
1. 2. Gambar 2. Skema Sistem Kromatografi GasGambGambar 2. Skema
Sistem Kromatografi Gas1. Fase Diam (stasioner)Berdasarkan
sifat-sifat dari fase diamnya, GC dibagi menjadi dua, yaitu GSC dan
GLC. Pada GSC fase diamnya adalah zat padat seperti silica, alumina
atau karbon. Karena adanya adsorbsi pada permukaan padatan, GSC
sangat terbatas penggunaannya. Permukaan padatan berkurang karena
adanya tailing pada peak yang disebabkan oleh adsorbsi
isotherm-linear, sehingga terjadi penutupan permukaan padatan oleh
gas-gas yang mudah bereaksi. Dalam penerapannya, GLC lebih banyak
digunakan dari pada GSC. 2. Fase Mobile pada GC Sedangkan fase
bergerak (mobile) pada GC adalah berupa gas, yang disebut juga
dengan carrier gas (gas pembawa). Gas pembawa yang umum digunakan
adalah Helium (He), Nitrogen (N2), dan Argon (Ar). Gas pembawa yang
dipakai harus disesuaikan dengan jenis detektornya. Selain itu, gas
pembawa juga harus mempunyai kemurnian yang tinggi, karena
kontaminasi dalam jumlah yang kecil pun dapat menyebabkan noise
pada signal yang dikirimkan oleh detektor, sehingga dapat
memberikan garis dasar (Base line) yang tidak lurus. Aliran gas
pembawa melalui kolom dapat terjadi karena adanya perbedaan tekanan
pada ujung masuk dan ujung keluar dari kolom tersebut. Kecepatan
aliran gas dapat diukur dengan Flowmeter.3. Injeksi SampelSejumlah
kecil sampel yang akan dianalisis diinjeksikan pada mesin/alat
menggunakan semprit kecil. Jarum semprit menembus lempengan karet
tebal (disebut juga septum) yang mana akan mengubah bentuknya
kembali secara otomatis ketika semprit ditarik dari lempengan karet
tersebut. Sampel harus disuntikkan dalam waktu yang sangat singkat
dengan volume yang sekecil mungkin. Injektor berada dalam oven yang
mana temperaturnya dapat dikontrol. Oven tersebut cukup panas
sehingga sampel dapat mendidih dan terbawa ke kolom oleh gas
pembawa misalnya helium atau gas lainnya. Banyaknya sampel yang
digunakan ditentukan oleh 3 faktor utama, yaitu : jumlah yang
tersedia, kapasitas kolom dan kepekaan detektor. 4. Kolom Ada dua
tipe utama dalam kolom kromatografi Gas - Cair, yaitu kolom dengan
isian (packed column) dengan bentuk tube panjang dan tipis berisi
material padatan. Dan tipe kedua adalah kolom pipa kapiler, dimana
lebih tipis dari packed column dan memiliki fase diam yang
berikatan dengan bagian terdalamnya, biasanya berupa silica yang
berfungsi sebagai penyangga fasa diam. Kolom kapiler dimanfaatkan
untuk pemisahan komponen dari senyawa-senyawa kompleks. Kolom
biasanya dibuat dari baja tak berkarat dengan panjang antara 1
sampai 4 meter, dengan diameter internal sampai 4 mm. Kolom
digulung sehingga dapat disesuaikan dengan oven yang terkontrol
secara termostatis. Temperatur kolom dapat bervariasi, antara 50 -
250C. Temperatur kolom lebih rendah daripada gerbang injeksi pada
oven (injector), sehingga beberapa komponen campuran dapat
berkondensasi pada awal kolom. Temperatur kolom harus diatur dengan
tepat, dengan cara diadakan percobaan terlebih dahulu sampai
dihasilkan pemisahan yang optimal. Ada tiga hal yang dapat
berlangsung pada molekul tertentu dalam campuran yang diinjeksikan
pada kolom: Molekul dapat berkondensasi pada fase diam. Molekul
dapat larut dalam cairan pada permukaan fase diam Molekul dapat
tetap pada fase gas Dari ketiga kemungkinan itu, tak satupun yang
bersifat permanen. Senyawa yang mempunyai titik didih yang lebih
tinggi dari temperatur kolom secara jelas cenderung akan
berkondensasi pada bagian awal kolom. Namun, beberapa bagian dari
senyawa tersebut akan menguap kembali dengan jalan yang sama
seperti air yang menguap saat udara panas, meskipun temperatur
dibawah 100 C. Peluangnya akan berkondensasi lebih sedikit selama
berada didalam kolom. Sama halnya untuk beberapa molekul dapat
larut dalam fase diam cair. Beberapa senyawa akan lebih mudah larut
dalam cairan dibanding yang lainnya. Senyawa yang lebih mudah larut
akan menghabiskan waktunya untuk diserap pada fase diam, sedangkan
senyawa yang sukar larut akan menghabiskan waktunya lebih banyak
dalam fase gas. Proses dimana zat membagi dirinya menjadi dua
pelarut yang tidak bercampurkan karena perbedaan kelarutan, dimana
kelarutan dalam satu pelarut satu lebih mudah dibanding dengan
pelarut lainnya disebut sebagai partisi.5. Termostat/OvenSuhu kolom
adalah variabel penting yang harus dikontrol hingga beberapa
puluhan derajat pada pengerjaan yang perlu teliti. Kolom biasanya
disimpan di dalam open bertermostat. Suhu kolom optimum bergantung
pada titik didih cuplikan dan derjat pemisahan yang diperlukan.
Secara kasar, suhu sama dengan atau sedikit di atas titik didih
cuplikan menghasilkan waktu emulsi yang baik (2 sampai 30
menit)
Gambar 10. Termostat/Oven pada GCKolom dapat dioperasikan dengan
dua cara , yaitu : secara isotermal (temperatur konstan) dan
temperatur terprogram (variabel peningkatan temperatur dan waktu
ditahan pada temperatur konstan).a) Operasi IsotermalPada operasi
isotermal, temperatur kolom dijaga konstan. Batas temperatur
maksimum dan minimum dipengaruhi stabilitas dan karakter fisik fase
diam. Batas bawah ditentukan oleh titik beku dan batas atas
ditentukan oleh bleed dari fase diam. Bleed adalah fase diam masuk
ke detektor. Secara umum pada mode operasional ini, injektor
dioperasikan 30oC diatas temperatur komponen dengan titik didih
maksimum (kolom kemasan konvensional).b) Operasi temperatur
terprogram (TPGC)Pada kromatografi gas temperatur terprogram,
temperatur oven dikendalikan oleh sebuah program yang dapat
mengubah tingkatan pemanasan yang terjadi antara 0,25oC sampai
20oC. Sebuah oven massa rendah mengijinkan pendinginan dan
pemanasan cepat dari kolom yang dapat ditahan sampai 1oC dari
temperatur yang diperlukan. Pada operasi temperatur terprogram
diperlukan pengendali aliran untuk memastikan kesetabilan
alirangas. Kestabilan aliran sangat diperlukan untuk mencapai
stabilitas hasil detektor yang baik yang ditunjukan pada
garisbawah/baseline datar yang stabil. Fase diam harus stabil
secara termal melewati range temperatur yang lebar. Bleed dapat
diganti dengan menjalankan dua kolom yang identik secara tandem,
satu untuk pemisahan komponen dan yang lain untuk melawan bleed.6.
DetektorSuatu detektor dibutuhkan untuk mendeteksi adanya komponen
sampel di dalam kolom (analisa kualitatif) dan menghitung kadarnya
(analisa kuantitatif). Detektor harus memiliki sensitifitas yang
tinggi, gangguan (noise) yang rendah, kisar respon linear yang
luas, dan memberi respons untuk semua tipe senyawa. Suatu kepekaan
yang rendah terhadap aliran dan fluktuasi temperatur sangat
diinginkan, tetapi tidak selalu dapat diperoleh.Tabel berikut
menunjukkan berat minimal dari masing masing komponen yang masih
dapat dideteksi oleh beberapa jenis detektor :
a. Termal Conductivity Detektor (TCD)Detektor ini mendasarkan
pada suatu kenyataan, bahwa banyaknya panas yang dipindahkan dari
suatu benda oleh aliran gas tergantung komposisi gas tersebut. Gas
yang molekulnya kecil dapat bergerak lebih cepat, sehingga dapat
memindahkan panas yang lebih disukai untuk digunakan sebagai
pembawa karena dapat mempunyai efek pendingin yang besar. TCD
tersusun dari empat filament, diatur sedemikian rupa sehingga dapat
merupakan jaringan listrik seperti jembatan wheatstone. Masing -
masing filament yang mendapatkan panas dari aliran listrik,
ditempatkan dalam lubang tertentu dari suatu tumpuan logam untuk
pembuangan gas. Dari dua filament akan mendapatkan aliran gas dari
pembawa, sedangkan dua yang lainnya dari campuran gas pembawa dan
gas komponen zat yang dianalisis. Konduktivitas
listrikKonduktivitas listrik adalah ukuran dari kemampuan suatu
bahan untuk menghantarkan arus listrik. Jika suatu beda potensial
listrik ditempatkan pada ujung-ujung sebuah konduktor, muatan -
muatan bergeraknya akan berpindah menghasilkan arus listrik.b.
Elektron Capture Detektor (ECD)Dasar dari ECD adalah terjadinya
absorbsi elektron oleh senyawa yang mempunyai afinitas terhadap
elektron bebas, yaitu senyawa yang mempunyai gugus elektronegatif.
Dalam detektor ini gas yang berasal dari kolom akan terionisasi
oleh partikel yang dihasilkan zat radioaktif misalnya 3H atau 63
Ni. Elektron terbentuk oleh tabrakan dengan nitrogen, karena
nitrogen pemeran energi eksitasi yang rendah, sehingga mudah untuk
menghilangkan elektron dari molekul nitrogen. Elektron kemudian
tertarik bermuatan positif anoda, yang menghasilkan sebuah keadaan
stabil. Oleh karena itu, selalu mempunyai latar belakang
menunjukkan sinyal dalam kromatogram. Sebagian sampel dibawa ke
dalam detektor oleh aliran gas nitrogen atau 5% metan, 95% organ
campuran, molekul analit sebanding dengan tingkat menangkap
elektron. ECD merupakan detektor yang selektif dan peka terhadap
senyawa yang mengandung halogen, fosfor, timbal, gugus nitro dan
senyawa aromatik yang berinti ganda. Detektor ini juga sangat ideal
untuk mendeteksi residu insektisida kandungan yang kecil.c. Flame
Ionization Detektor (FID)Merupakan detektor yang sangat populer
karena kepekaan dan reabilitasnya yang tinggi. Dalam mekanisme
reaksi, pembakaran senyawa organik merupakan hal yang sangat
kompleks. Selama proses, sejumlah ion - ion dan elektron - elektron
dihasilkan dalam nyala. Kehadiran ion dan elektron dapat dideteksi.
Seluruh detektor ditutup dalam oven yang lebih panas dibanding
dengan temperatur kolom. Hal itu menghentikan kondensasi dalam
detektor.
Pada dasarnya detektor ini terdiri dari nyala gas hydrogen
dengan pengaliran O2 dalam keadaan berlebih. Senyawa organik akan
mengalami pirolisis dalam api hydrogen tersebut dan menghasilkan
ion. Ion - ion yang terbentuk dapat dikumpulkan pada suatu
elektroda, sehingga menghasilkan arus listrik yang dapat diukur
dengan suatu elektrometer. Kekurangan utama dari detektor ini
adalah pengrusakan setiap hasil yang keluar sebagaimana yang
terdeteksi. Jika dikirimkan hasil ke spectrometer massa, misalnya
untuk analisa lanjut, maka detektor ini tidak dapat digunakan.6.
Recorder (pencatat) Recorder berfungsi sebagai pengubah sinyal dari
detektor yang diperkuat melalui elektrometer menjadi bentuk
kromatogram. Dari kromatogram yang diperoleh dapat dilakukan
analisis kualitatif dan kuantitatif. Analisis kualitatif dengan
cara membandingkan waktu retensi sampel dengan standar. Analisis
kuantitatif dengan menghitung luas area maupun tinggi dari
kromatogram. Sinyal analitik yang dihasilkan detektor dikuatkan
oleh rangkaian elektronik agar bisa diolah oleh rekorder atau
sistem data. Sebuah rekorder bekerja dengan menggerakkan kertas
dengan kecepatan tertentu. di atas kertas tersebut dipasangkan pena
yang digerakkan oleh sinyal keluaran detektor sehingga posisinya
akan berubah-ubah sesuai dengan dinamika keluaran penguat sinyal
detektor. Hasil rekorder adalah sebuah kromatogram berbentuk
peak-peak dengan pola yang sesuai dengan kondisi sampel dan jenis
detektor yang digunakan. Rekorder biasanya dihubungkan dengan
sebuah elektrometer yang dihubungkan dengan sirkuit pengintregrasi
yang bekerja dengan menghitung jumlah muatan atau jumlah energi
listrik yang dihasilkan oleh detektor. Elektrometer akan melengkapi
pik-pik kromatogram dengan data luas pik atau tinggi pik lengkap
dengan biasnya. Sistem data merupakan pengembangan lebih lanjut
dari rekorder dan elektrometer dengan melanjutkan sinyal dari
rekorder dan elektrometer ke sebuah unit pengolah pusat
(CPU,Central Procesing Unit).1.2.4 Analisa Kualitatif dan
Kuantitatif dengan Kromatografi Gas1. Analisis KualitatifTujuan
dari analisis ini adalah identifikasi suatu komponen atau lebih
dari suatu cuplikan. Hal ini dilakukan dengan membandingkan
cuplikan dengan standar. Cara yang dilakukan adalah dengan
membandingkan:a) Waktu RetensiMembandingkan waktu retensi analit
dengan waktu retensi standar. Waktu retensi standar diperoleh
melalui pengukuran senyawa yang diketahui pada kondisi pengukuran
yang sama dengan sampel. Misalnya, menentukan untuk menentukan
waktu retensi eldrin saja, atau DDT saja, kemudian dibandingkan
dengan waktu retensi yang dihasilkan oleh sampel. Bila kedua waktu
retensi tersebut sesuai, maka kita dapat mengidentifikasi puncak
pada kromatogram.
b) Spiking/ko-kromatografiSpiking dilakukan jika ternyata
didapatkan waktu-waktu retensi yang sama sehingga dapat menyatakan
bahwa dua senyawa tersebut adalah sama. Pada kasus ini dibutuhkan
suatu teknik dengan menambahkan cuplikan standar.c) Metode
Spektroskopi (mass spectra)Spektroskopi massa dapat digabungkan
dengan kromatografi gas, sehingga setiap komponen dalam suatu
cuplikan dpaat diketahui secara menyeluruh. Setiap komponen yang
telah terpisahkan dan keluar dari kolom dikondensasi untuk kemudian
analisis spektrometri NMR dengan syarat detektor nondestruktif
(misalnya TCD) harus digunakan.
2. Analisis KuantitatifAnalisis ini dengan kromatografi gas
dpaat didasarkan pada salah satu pendekatan tinggi peak atau area
peak analit dengan standar.a) Tinggi PuncakMula-mula ditarik garis
yang menghubungkan kedua dasar puncak, kemudian ditarik garis
vertikal yang sejajar dengan sumbu tegak. Dengan mengukur tinggi
sampel dan standar, maka konsentrasi sampel dapat ditentukan.b)
Luas puncakDitentukan menggunakan rumus luas segitiga dengan nilai
lebih baik menggunakan lebar pada setengah tinggi
puncak.Jenis-jenis metode analisis kuantitatif pada kromatografi
gas:1. Kalibrasi. Melibatkan beberapa larutan standar eksternal
yang komposisinya mendekati yang akan diuji.2. Metode internal
standar. Sampel dilibatkan dalam standar sehingga komponen yang
tidak diinginkan dapat dikenali yang menyebabkan presisi tinggi.3.
Metode normalisasi area. Digunakan untuk mengurangi kesalahan data
yang berhubungan dengan injeksi cuplikan. Elusi yang sempurna
(keseluruhan) untuk semua komponen diperlukan pada metode ini, luas
puncak yang dielusikan dihitung kemudian dikoreksi luarnya terhadap
respon detektor untuk jenis senyawa yang berbeda, konsentrasi
analit dihitung dari rasio luas area puncak dengan total luas
seluruh puncak.1.2.6 Kelebihan dan Kekurangan Gas
ChromatografiKelebihan kromatografi gas, diantaranya kita dapat
menggunakan kolom lebih panjang untuk menghasilkan efisiensi
pemisahan yang tinggi. Gas dan uap mempunyai viskositas yang
rendah, demikian juga kesetimbangan partisi antara gas dan cairan
berlangsung cepat, sehingga analisis relatif cepat dan
sensitifitasnya tinggi. Fase gas dibandingkan sebagian besar fase
cair tidak bersifat reaktif terhadap fase diam dan zat-zat
terlarut. Selain itu keuntungan menggunakan kromatografi gas adalah
analisa cepat, resolusi baik, bahkan komponen dengan titik didih
berdekatan mampu dipisahkan dimana pemisahan dengan destilasi biasa
tidak dapat dilakukan. Kekurangan kromatografi gas adalah bahwa ia
tidak mudah dipakai untuk memisahkan campuran dalam jumlah besar.
Pemisahan pada tingkat (mg) mudah dilakukan, pemisahan campuran
pada tingkat (g) mungkin dilakukan, tetapi pemisahan dalam tingkat
pon atau ton sukar dilakukan kecuali jika tidak ada metode lain.
Selain itu teknik ini terbatas untuk zat yang mudah menguap.
BAB IIMETODOLOGI
2.1ALAT DAN BAHAN2.1.1Alat1. Alat VARIAN 450 GC2. Shearing3.
Botol Sampel (vial)4. Statif dan Klem5. Buret50 ml6. Corong Kaca7.
Gelas Beaker100 ml8. Labu Ukur50 ml9. Pipet Ukur5 ml dan 10 ml10.
Bulp11. Botol Semprot2.1.2Bahan1.Aquadest2.Metanol 99,99%3.Etanol
99,99%4.Alkohol 70% (Sampel)5.Bir Bintang (Sampel)6.Anggur Hitam
(Sampel)
2.2PROSEDUR PERCOBAAN2.2.1Pembuatan Larutan Standard- Membuat
etanol 40% dari etanol 99,99%1. Memipet etanol 99,99% sebanyak 20
ml dan memasukkan kedalam labu ukur 50 ml2. Menambahkan aquadest
sampai tanda batas dan mengocoknya.
a. Standard 2 ( Metanol 50% - Etanol 50% )1.Metanol 50% di pipet
sebanyak 2 ml dan etanol 50% di pipet pula sebanyak 2 ml dan
dimasukkan ke dalam vial. 2.Selanjutnya campuran ditambahkan etanol
40% sebanyak 1,6 ml.3.Diberi label sesuai dengan konsentrasi
larutannya.b. Standard 4 ( Etanol 100% )1.Etanol 99,99% di pipet
sebanyak 5 ml dan dimasukkan kedalam vial.3.Diberi label sesuai
dengan konsentrasi larutannya.c. Standard 5 ( Metanol 80% - Etanol
20% )1.Metanol 80% di pipet sebanyak 3,2 ml dan etanol 20% di pipet
pula sebanyak 0,8 ml dan dimasukkan ke dalam vial. 2.Selanjutnya
campuran ditambahkan etanol 40% sebanyak 1,6 ml.3.Diberi label
sesuai dengan konsentrasi larutannya.d. Standard 6 ( Metanol 20% -
Etanol 80% )1.Metanol 20% di pipet sebanyak 0,8 ml dan etanol 80%
di pipet pula sebanyak 3,2 ml dan dimasukkan ke dalam vial.
2.Selanjutnya campuran ditambahkan etanol 40% sebanyak 1,6
ml.3.Diberi label sesuai dengan konsentrasi larutannya.e. Standard
11 ( Metanol 100% )1.Metanol 99,99% di pipet sebanyak 4 ml dan
dimasukkan ke dalam vial. 2.Selanjutnya campuran ditambahkan etanol
40% sebanyak 1,6 ml.3.Diberi label sesuai dengan konsentrasi
larutannya.2.2.2Pembuatan Larutan Sampela. Sampel 1 (Alkohol
70%)1.Alkohol 70% di pipet sebanyak 5 ml dan dimasukkan ke dalam
vial. 2.Selanjutnya campuran ditambahkan etanol 40% sebanyak 1,6
ml.3.Diberi label sesuai dengan konsentrasi larutannya.
b. Sampel 2 (Bir Bintang)1.Bir Bintang di pipet sebanyak 5 ml
dan dimasukkan ke dalam vial. 2.Selanjutnya campuran ditambahkan
etanol 40% sebanyak 1,6 ml.3.Diberi label sesuai dengan konsentrasi
larutannya.c. Sampel 1 (Anggur Hitam)1.Anggur Hitam di pipet
sebanyak 5 ml dan dimasukkan ke dalam vial. 2.Selanjutnya campuran
ditambahkan etanol 40% sebanyak 1,6 ml.3.Diberi label sesuai dengan
konsentrasi larutannya.
2.2.3Prosdur Menjalankan Instrument1. Membuka sumber gas
hydrogen, nitrogen, dan udara tekan dengan tekanan yang sesuai,
yaitu: Nitrogen (carrier gas) : 80 psi Hydrogen : 40 psi Udara
tekan : 60 psi2. Menyalakan computer hingga tampil start up
widows.3. Menyalakan GC dengan mengatur power switch pada posisi
ON.4. Mengklik ikon galaxie sehingga tampil dialog galaxie
workstation connection.5. Memasukkan user identification: (nama
analis), kemudian memasukkan password: GC lalu mengklik Ok.6.
Memilih open pada menu file, kemudian mengklik open method, dan
memilih Method ON.7. Pada bagian control, mengklik over view lalu
mengklik button , untuk mengirimkan perintah method ON ke alat GC
kemudian menunggu hingga status GC ready (sinyal lampu pada GC
berwarna hijau).
2.2.4 Membuat Method Operasi1. Memilih menu file dan mengklik
New, kemudian New Method.2. Memastikan bahwa system Varian 450 GC
telah terpilih, kemudin mengklik next.3. Memasukkan nama method
(kel 34 3B S1 ) kemudian mengklik Ok.4. Mengklik pada bagian
control sehingga akan muncul panel control5. Melakukan pengaturan
method analyst sebagai berikut: Suhu Injektor: 300C Suhu Detektor:
320C Suhu Kolom: 50C (ditahan 1,5 menit) Kenaikan suhu: 20C/min
hingga 180C (ditahan 0.5 menit) Laju alir : 1 mL/min6. Mengklik
pada bagian acquisition dan melakukan pengaturan acquisition length
8 min.7. Memilih save pada menu file dan save method.8. Memilih
overview pada bagian control dan mengirimkan method analyst ke alat
GC dengan mengklik tanda panah merah.9. Menunggu hingga status GC
ready yang ditandai dengan sinyal lampu berwarna hijau pada alat
GC.
2.2.5 Menginjeksikan Larutan standard dan sampel1. Pada menu
acquisition, memilih quick start dan memilih file yang telah di
save (kel 34 3B S1 ) kemudian mengklik Ok.2. Ketika muncul kotak
dialog sampel Informasi maka melakukan pengaturan identitas injeksi
untuk standar/sampel.3. Untuk analisa pada larutan standar
(ke-1,2,3,4,dst) maka pada field file prefix diisi kel 34 3B S1
standar1 (ke-2,3,4,dst).4. Untuk analisa pada larutan sampel
(ke-1,2,3) maka pada field file prefix diisi kel 34 3B S1 sampel1
(ke-2,3).5. Setelah pengaturan selesai kemudian mengklik Ok. 6.
Menunggu stabilizing selama 2 menit dan menunggu keterangan pada
monitor bertuliskan waiting for injection.7. Menginjeksikan larutan
standar, kemudian dilanjutkan dengan menginjeksikan sampel (anggur
hitam, alcohol 70%, dan beer bintang).8. Pengaturan untuk
penginjeksian sampel/standart yang selanjutnya mengikuti langkah
sebelumnya (langkah 3-6).
2.2.6 Melihat dan Mencetak Kromatogram1. Memilih Open dan Open
Chromatogram sehingga tampil kotak dialog.2. Memilih file
kromatogram, kemudian mengklik open sehingga report peak akan
tampil pada panel sebelah kanan.3. Untuk mencetak kromatogram,
mengklik file dan memilih print kemudian mengklik print preview.4.
Mengklik print dan memilih Ok. 2.2.7Prosedur Mematikan Instrument1.
Membuka method OFF dan mengklik button , menunggu sampai status
ready dan memastikan bahwa column oven = 30 C dan seluruh injector
dan detektor lebih kecil dari 100C.2. Menutup aplikasi software
galaxie workstation dengan memilih quit pada menu file.3. Mematikan
GC dengan mengatur power Switch pada posisi OFF (0).4. Menutup
semua tabung gas.Melakukan prosedur Shut Down PC.2.3 SAFETY ALAT
DAN BAHAN2.3.1 Jas lab Setiap melakukan percobaan di dalam
laboratorium diwajibkan menggunakan jas lab. Jas lab berfungsi
untuk melindungi tubuh dan pakaian yang kita kenakan dari cairan
kimia yang berada di dalam lab. 2.3.2 Masker Masker wajib digunakan
untuk menghindari diri menghirup bahan-bahan kimia berbahaya karena
diantara bahan-bahan kimia tersebut ada yang sangat mudah menguap
di udara. Sangat berbahaya jika terhirup oleh manusia karena dapat
mengakibatkan berbagai macam penyakit atau iritasi dan gangguan
pada pernafasan.2.3.3 Sarung tangan Sama halnya masker, setiap
melakukan percobaan diharap memakai sarung tangan agar bahan/cairan
kimia tidak langsung menyentuh tangan. Karena ada sifat bahan kimia
tergolong cairan keras yang dapabila langsung menyentuh
kulit/tangan akan menimbulkan efek panas bahkan sampai melepuh.
BAB IIIHASIL DAN PEMBAHASAN3.1 DATA PENGAMATAN3.1.1 Tabel
Larutan StandarNo.LarutanKonsentrasiTime (min)Luas Area (V.min)
1212
1Standard 2Metanol 50% - Etanol 50%1.311.46164175.2647410.1
2Standard 4Etanol 100%1.65-5397934.7-
3Standard 5Metanol 80% - Etanol
20%1.361.641876016.41746734.7
4Standard 6Metanol 20% - Etanol 80%1.361.54494730.91627225.5
5Standard 11Metanol 100%1.53-5469736.9-
3.1.2 Tabel Standar EtanolNo.Konsentrasi LarutanRetention Time
(min)Luas Area (V.min)
120%Standar 51,641746734,7
250%Standar 21,46647410,1
380%Standar 61,541627225,5
4100%Standar 41,655397934,7
3.1.3 Tabel Standar MetanolNo.Kosentrasi LarutanRetention Time
(min)Luas Area (V.min)
120%Standar 61,36494730,9
250%Standar 21,31164175,2
380%Standar 51,361376016,4
4100%Standar 111,535469736,9
3.2 HASIL PERHITUNGAN3.2.1 Konsentrasi SampelNo.LarutanRetention
Time (min)Luas Area (V.min)Konsentrasi (%)
1Alkohol 70%1,63694220,812,56
2Bir Bintang1,45333413,26,23
3Anggur Hitam1,47557434,410,41
3.3 PEMBAHASANPraktikum ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh
temperatur programming saat pengoperasian alat Gas Chromatografi
(GC), mampu membuat larutan standar dengan cermat dan mampu
mengidentifikasi senyawa yang terkandung dalam sampel. Larutan
standar adalah larutan yang konsentrasinya sudah diketahui. Larutan
standar berfungsi untuk pembuatan kurva standar. Ada 2 macam
larutan standar primer dan larutan standar sekunder. Larutan
standar primer adalah larutan standar yang konsentrasinya diperoleh
dengan cara penimbangan. Syarat syarat larutan standar primer
adalah memiliki kemurnian yang tinggi (100%), bersifat stabil pada
suhu kamar dan stabil pada suhu pemanasan, mudah diperoleh
(tersedia dimana-mana), memiliki berat molekul yang tinggi (Mr),
dan harus memenuhi syarat syarat titrasi. Contoh senyawa yang dapat
digunakan sebagai larutan standar primer yaitu Kalium Bromat
(KbrO3) untuk menstandarisasi larutan Natrium Tiosulfat (Na2S2O3).
Pada praktikum ini, larutan standar yang digunakan adalah larutan
standar etanol dan larutan standar metanol. Data yang diperoleh
yaitu terdapat pada tabel 3.1.1 Tabel Larutan Standar.Sampel yang
digunakan pada praktikum ini adalah alkohol 70%, bir bintang, dan
anggur hitam. Larutan sampel dibuat dengan mengambil sampel asli
dan ditambah dengan larutan standar etanol 40%. Sebelum larutan
standar dan sampel di injeksikan, terlebih dahulu diatur mode
operasional pada kromatografi gas. Ada 2 mode operasional yaitu
mode operasi isothermal dan mode operasi suhu terprogram
(Temperature Programming). Pada mode isothermal, suhu kolom dijaga
tetap selama pengukuran berlangsung. Pengukuran dengan cara ini
dapat dilakukan apabila analit yang ingin dipisahkan memiliki titik
didih yang tidak berdekatan. Sedangkan pada mode operasi suhu, suhu
kolom divariasikan selama pengukuran berlangsung. Peningkatan suhu
kolom pada analisa menggunakan kromatografi gas dikenal sebagai
gradien suhu. Gradien suhu adalah perubahan suhu per satuan waktu,
bukan peningkatan suhu per panjang kolom. Pengukuran dengan mode
ini meningkatkan analit yang memiliki titik didih yang berdekatan
untuk saling memisah dengan baik, sehingga diperoleh peak yang
tidak saling bertumpukkan. Pada praktikum ini, mode operasional
yang digunakan adalah mode operasi suhu terprogram (Temperature
Programming). Pada mode ini, temperatur injektor diatur 300C,
temperatur detektor 320C, dengan gradien pada 20C/min dimulai dari
50C - 180C. Hasil dapat dilihat pada kromatogram. Sampel alkohol
70% menghasilkan waktu retensi 1,63 min dengan luas area 694220,8
V.min, sampel bir bintang menghasilkan waktu 1,45 min dengan luas
area 333413,2 V.min dan sampel anggur hitam menghasilkan waktu
retensi 1,47 min dengan luas area 557434,4 V.min.Dari pembacaan
kromatogram, diperoleh data diantaranya yaitu retention time (RT)
dan luas area. Dengan menggunakan data tersebut maka senyawa yang
terkandung didalam sampel dapat di identifikasi. Identifikasi
tersebut dilakukan dengan melihat retention time (RT) pada larutan
standar etanol dan metanol. Standar etanol dapat dilihat pada tabel
3.1.2 dengan range 1,46 1,65 min. Data standar metanol dapat
dilihat pada tabel 3.1.3 dengan range 1,31 1,53 min. Untuk sampel
alkohol 70% dengan retention time 1,65 min termasuk dalam range
standar etanol sehingga dapat dikatakan bahwa sampel alkohol 70%
mengandung senyawa etanol. Sedangkan untuk sampel bir bintang
dengan retention time (RT) 1,45 min dan anggur hitam 1,47 min
termasuk dalam range standar metanol. Hal ini menunjukkan bahwa
sampel bir bintang dan sampel anggur hitam mengandung senyawa
metanol.Dari data standar etanol dan metanol, maka dibuatlah kurva
untuk mendapatkan persamaan yang akan digunakan untuk menentukan
konsentrasi sampel. Untuk menentukan konsentrasi sampel 70% yang
menunjukkan kandungan senyawa etanol maka digunakan persamaan dari
kurva standar etanol yaitu y=55262x sehingga diperoleh konsentrasi
sampel alkohol 70% yaitu 12,56%. Sedangkan untuk menentukan
konsentrasi dari sampel bir bintang dan sampel anggur hitam yang
mengandung senyawa metanol maka digunakan persamaan dari kurva
standar metanol yaitu y=53545x sehingga diperoleh konsentrasi
sampel yaitu 6,23% untuk bir bintang dan 10,41% untuk anggur
hitam.BAB IVPENUTUP4.1 KESIMPULAN Dari percobaan yang telah
dilakukan dapat disimpulkan: Dapat membuat larutan standar dengan
teliti dan cermat untuk digunakan sebagai pembanding dalam
menentukan konsentrasi sesedikit mungkin. Range retention time
untuk metanol adalah 1,31 1,53 min, dan untuk etanol adalah 1,46
1,65 min. Dari pengamatan untuk retention time pada sampel alkohol
70% dapat diduga bahwa didalam sampel terkandung senyawa etanol,
dan pada sampel bir bintang dan anggur hitam diduga mengandung
senyawa metanol. Konsentrasi etanol didalam sampel adalah 12,56%
dan konsentrasi metanol didalam sampel berturut-turut adalah 6,23%
dan 10,41%.4.2SARAN Pada proses pembuatan larutan sampel, pastikan
membuat larutan sampel dengan cermat. Pada saat penginjeksian harus
dilakukan dengan kecepatan yang konstan, waktu yang singkat dan
volume yang sesedikit mungkin.
DAFTAR PUSTAKAAnonim. 2007. Kromatografi Gas-Cair. Http://
Kromatografi Gas-Cair_Chem_is_Try.Org/situs kimia Indonesia.
Diakses 20 Desember 2014Megantari,Vetty. 2014. Laporan Gc.
www.academia.edu/8348470/Laporan_GC. Diakses 20 Desember
2014Rahma,R.2011.Kimia Analitik Definisi Gas Kromatografi.
http://rachmakimhunter. blogspot.com/p/kimia-analitik.html. Diakses
20 Desember 2014Tim Penyusun. 2014. Penuntun Praktikum Kimia
Instrument. Samarinda : Politeknik Negeri Samarinda.
PERHITUNGAN Larutan Standar1. Etanol 40%V1 . C1 = V2 . C250
mL.40% = V2 . 99,9% V2 = = 20 mL2. Etanol 50% V1 . C1 = V2 . C250
mL.50% = V2 . 99,9% V2 = = 25 mLStandar 2 (Metanol 50% - Etanol
50%) Metanol 50% V1 . C1 = V2 . C2 50 mL.50% = V2 . 99,9% V2 = = 25
mL3. Etanol 20% V1 . C1 = V2 . C250 mL.50% = V2 . 99,9% V2 = = 10
mLStandar 5 (Metanol 80% - Etanol 20%) Metanol 80% V1 . C1 = V2 .
C250 mL.50% = V2 . 99,9% V2 = = 40 mL4. Standar 6 (Metanol 20% -
Etanol 80%) Metanol 20%V1 . C1 = V2 . C250 mL.50% = V2 . 99,9% V2 =
= 10 mL
Etanol 80% V1 . C1 = V2 . C250 mL.50% = V2 . 99,9% V2 = = 40
mL
Konsentrasi SampelEtanol
Konsentrasi (%)Luas Area (V.min)
00
201746734,7
1005397934,7
Metanol
Konsentrasi (%)Luas Area (V.min)
00
20494730,9
1005469736,9
Dari grafik, diperoleh persamaan : 1. Etanol, y = 55262x 2.
Metanol, y = 53545x1. Alkohol 70%Luas area, y = 694220,8 y =
55262x694220,8 = 55262xx = = 12,56%2. Bir BintangLuas area, y =
333413,2 y = 53545x333413,2 = 53545xx = = 6,23%3. Anggur HitamLuas
area, y = 557434,4 y = 53545x557434,4 = 53545xx = = 10,41%
GAMBAR ALAT
Botol SemprotCorong KacaBulpSyringeBuretPipet Ukur dan
VolumeVialStatif dan KlemVARIAN 450 GC
LABORATORIUM KIMIA INSTRUMENTEKNIK KIMIAPOLITEKNIK NEGERI
SAMARINDA 21