Pengertian dan Prinsip Kerja Kromatografi Gas
Daftar Isi
Gas chromatography (GC) atau kromatografi gas adalah teknik analisis yang digunakan untuk memisahkan dan menganalisis sampel yang dapat diuapkan tanpa dekomposisi termal. Terkadang kromatografi gas dikenal sebagai kromatografi partisi gas-cair (GLPC) atau kromatografi fase-uap (VPC). Secara teknis, GLPC adalah istilah yang paling benar, karena pemisahan komponen dalam jenis kromatografi bergantung pada perbedaan perilaku antara fase gas bergerak yang mengalir dan fase cair yang diam.
Instrumen yang melakukan kromatografi gas disebut kromatograf gas. Grafik yang dihasilkan yang menunjukkan data disebut kromatogram gas.
Penggunaan Kromatografi Gas
Kromatografi gas digunakan sebagai satu pengujian untuk membantu mengidentifikasi komponen campuran cair dan menentukan konsentrasi relatifnya. Ini juga dapat digunakan untuk memisahkan dan memurnikan komponen campuran. Selain itu, kromatografi gas dapat digunakan untuk menentukan tekanan uap, panas larutan, dan koefisien aktivitas. Industri sering menggunakannya untuk memantau proses untuk menguji kontaminasi atau memastikan proses berjalan sesuai rencana. Kromatografi dapat menguji alkohol dalam darah, kemurnian obat, kemurnian makanan, dan kualitas minyak esensial. Kromatografi gas dapat digunakan pada analit organik atau anorganik, tetapi sampel harus volatil. Idealnya, komponen sampel harus memiliki titik didih yang berbeda.
Cara Kerja Kromatografi Gas
Pertama, sampel cairan disiapkan. Sampel dicampur dengan pelarut dan disuntikkan ke dalam kromatografi gas. Biasanya ukuran sampel kecil dalam kisaran mikroliter. Meskipun sampel dimulai sebagai cairan, ia diuapkan ke fase gas. Gas pembawa inert juga mengalir melalui kromatograf. Gas ini tidak boleh bereaksi dengan komponen campuran apa pun. Gas pembawa umum termasuk argon, helium, dan kadang-kadang hidrogen. Sampel dan gas pembawa dipanaskan dan memasuki tabung panjang, yang biasanya digulung untuk menjaga ukuran kromatografi dapat dikelola. Tabung mungkin terbuka (disebut tubular atau kapiler) atau diisi dengan bahan pendukung inert yang dibagi (dalam kolom padat). Tabungnya panjang untuk memungkinkan pemisahan komponen yang lebih baik. Di ujung tabung adalah detektor, yang mencatat jumlah sampel yang memukulnya. Dalam beberapa kasus, sampel juga dapat dipulihkan pada akhir kolom. Sinyal dari detektor digunakan untuk menghasilkan grafik, kromatogram, yang menunjukkan jumlah sampel yang mencapai detektor pada sumbu y dan umumnya seberapa cepat mencapai detektor pada sumbu x (tergantung pada apa tepatnya yang dideteksi oleh detektor tersebut.).
Kromatogram menunjukkan serangkaian puncak. Ukuran puncak berbanding lurus dengan jumlah masing-masing komponen, meskipun tidak dapat digunakan untuk menghitung jumlah molekul dalam sampel. Biasanya, puncak pertama adalah dari gas inert pembawa dan puncak berikutnya adalah pelarut yang digunakan untuk membuat sampel. Puncak berikutnya mewakili senyawa dalam campuran. Untuk mengidentifikasi puncak pada kromatogram gas, grafik perlu dibandingkan dengan kromatogram dari campuran standar (yang diketahui), untuk melihat di mana puncak itu terjadi.
Pada titik ini, kita mungkin bertanya-tanya mengapa komponen campuran terpisah ketika mereka didorong di sepanjang tabung. Bagian dalam tabung dilapisi dengan lapisan tipis cairan (fase diam). Gas atau uap di bagian dalam tabung (fase uap) bergerak lebih cepat daripada molekul yang berinteraksi dengan fase cair. Senyawa yang berinteraksi lebih baik dengan fase gas cenderung memiliki titik didih yang lebih rendah (mudah menguap) dan berat molekul rendah, sedangkan senyawa yang lebih memilih fase diam cenderung memiliki titik didih lebih tinggi atau lebih berat. Faktor-faktor lain yang mempengaruhi laju perkembangan suatu senyawa ke kolom (disebut waktu elusi) termasuk polaritas dan suhu kolom. Karena suhu sangat penting, biasanya dikontrol dalam sepersepuluh derajat dan dipilih berdasarkan titik didih campuran.
Detektor yang Digunakan untuk Kromatografi Gas
Ada banyak jenis detektor yang dapat digunakan untuk menghasilkan kromatogram. Secara umum, mereka dapat dikategorikan sebagai non-selektif, yang berarti mereka merespon semua senyawa kecuali gas pembawa, selektif, yang merespon berbagai senyawa dengan sifat umum, dan spesifik, yang merespon hanya pada senyawa tertentu. Detektor yang berbeda menggunakan gas pendukung tertentu dan memiliki tingkat sensitivitas yang berbeda.
Beberapa jenis detektor yang umum antara lain:
| Detektor | Â Gas Pendukung |
Selektivitas | Level Deteksi |
| Ionisasi Nyala (FID) | hidrogen dan udara | Semua Organik | 100 pg |
| Konduktivitas Termal (TCD) | Referensi | Umum | 1 ng |
| Penangkapan elektron (ECD) | make up | nitril, nitrit halida, organometal, peroxida, anhydrida | 50 fg |
| Foto-Ionisasi (PID) | make up | aromatics, alifatik, ester, aldehid, keton, amina, heterocyclic, beberapa organometal | 2 pg |
Ketika gas pendukung disebut “make up gas”, itu berarti gas digunakan untuk meminimalkan perluasan pita. Untuk FID, misalnya, gas nitrogen (N2) sering digunakan. Manual pengguna yang menyertai kromatografi gas menguraikan gas yang dapat digunakan di dalamnya dan detail lainnya.
Baca juga Metode Pemisahan Campuran
Daftar Pustaka
Pavia, Donald L., Gary M. Lampman, George S. Kritz, Randall G. Engel (2006). Introduction to Organic Laboratory Techniques (4th Ed.). Thomson Brooks/Cole. pp. 797–817.
Grob, Robert L.; Barry, Eugene F. (2004). Modern Practice of Gas Chromatography (4th Ed.). John Wiley & Sons.
Harris, Daniel C. (1999). “24. Gas Chromatography”. Quantitative chemical analysis (Fifth ed.). W. H. Freeman and Company. pp. 675–712. ISBN 0-7167-2881-8.
Higson, S. (2004). Analytical Chemistry. Oxford University Press ISBN 978-0-19-850289-0
1 comment