The 66th Blog

Minggu, 06 Maret 2011

Chem-Is-Try.Org | Situs Kimia Indonesia |

Parameter Pemisahan Pada Kolom Kromatografi

Posted: 04 Mar 2011 08:37 PM PST

Efisiensi Kolom

Efisiensi kolom berkaitan dengan pelebaran puncak dari pita awal ketika melewati kolom. Melebarnya hasil dari disain kolom dan kondisi operasi, secara kuantitatif dapat dijelaskan oleh tinggi ekivalen plat teoritis (HETP). Konsep plat pada kromatografi sama dengan konsep plat pada destilasi, dimana kolom efisiensi pertama
terdiri dari plat yang terpisah. Pada G.C. plat terpisah adalah suatu konsep tiruan yang digunakan untuk membandingkan kolom sejenis pada kondisi spesifik antara lain:

Tipe pelarut dan pemuatan.
Bahan terlarut / solut
Kecepatan aliran
Temperatur
Ukuran sampel

Effisiensi kolom diukur dengan angka plat teoritis n yang ditentukan dari kromatogram sebagai berikut:

umlah plat berhubungan dengan tinggi ekivalen plat teoritis (HETP) yang merupakan ukuran langsung dari effsiensi kolom, bisa dikatakan perbandingan antara kolom diberikan dari :

Efisiensi pelarut dan koefisien partisi

Efisiensi pelarut ( cairan fase diam pada GC ) sebagai hasil dari interaksi bahan terlarut dan pelarut menentukan posisi relatif pita-pita bahan terlarut (analitik) pada kromatogram. Efisiensi pelarut atau retensi relatif dinyatakan sebagai rasio dari retensi waktu yang diukur pada puncak maksimum masing-masing komponen. Hal ini ditentukan oleh koefisien partisi masing-masing (distribusi) K dari bahan terlarut (analitik) dalam pelarut (fase diam) pada temperatur tersebut.

Koefisien partisi K didefinisikan sebagai berikut:

Rasio Partisi ( Rasio Kapasitas)

Rasio kapasitas/rasio partisi (k') digunakan untuk mengekspresikan kondisi kesetimbangan dalam kolom, dan
dinyatakan dalam rumus sebagai berikut :

Koefisien partisi adalah jumlah kekuatan interaksi diantara bahan terlarut dan pelarut. Keuntungan utama GC atas destilasi adalah jenis pelarut yang bisa digunakan.

Retensi Relatif dan Efisiensi pelarut

Efisiensi pelarut diukur dengan a , retensi relatif. Hal ini adalah rasio dari retensi waktu yang disesuaikan atau koefisien partisi. Keduanya, a dan k' adalah tergantung pada temperatur. Rasio partisi K menurun terhadap waktu. Efisiensi pelarut dirumuskan sebagai berikut :

Pada banyak kasus t'R1 sering digunakan sebagai acuan distribusi puncak-puncak lainnya, yang penting dalam analisis kuantitatif.

Resolusi

Pemisahan yang sebenarnya dari dua puncak yang berurutan diukur dengan resolusi R. Resolusi dapat ditentukan dari kromatogram yang diukur dari pemisahan dua pucak maksimum dan faktor perfomansi diukur dari lebar puncak.

Waktu Retensi ( tR )

Waktu munculnya satu puncak adalah :

Ekspresi yang menghubungkan n, R, a, k', dan L

Ekpresi penting yang menghubungkan Resolusi, R dengan angka plat teoritis, n adalah:

Istilah pada Kromatografi Gas Kapiler

Pada Kromatografi gas kapiler, gas yang ditangkap tidaklah penting dan tidak memberikan kontribusi pada efisiensi pemisahan. Dua istilah selanjutnya yang digunakan untuk menguraikan kinerja kromatografi gas kapiler :

a.Jumlah plat efektif N

b. Tinggi Ekivalen Plat Effektif (HETP), H :
H = L/N

Sabtu, 05 Maret 2011

Chem-Is-Try.Org | Situs Kimia Indonesia |

Kromatogram

Posted: 03 Mar 2011 08:18 PM PST

Pada awalnya kromatogram dihasilkan pada perekam grafik yang di hubungkan ke detektor pada kertas grafik yang digerakan dengan kecepatan konstan. Dalam tipe yang sama bentuk grafik dipertahankan pada integrator digital modern dan kromatogram yang asalnya dari perekam grafik masih dipakai pada integrator modern. Kromatogram differensial yang pada dasarnya terdiri dari deretan puncak-puncak sekarang mempunyai keuntungan sebagai berikut :

Memungkinkan untuk menentukan garis tengah puncak secara akurat.
Pemisahan parsial langsung bisa dilihat jelas.
Semakin kecil jumlahnya semakin jelas identifikasinya dibanding dengan menggunakan detektor tipe integral.

Informasi yang diperoleh dari kromatogram digunakan sebagai dasar untuk analisis kualitatif sementara, analisa kuantitatif dengan daerah puncak (daerah puncak adalah konsentrasi α ), dan pemilihan kondisi operasi optimum alat kromatografi. Gambar 12.8 menampilkan kromatogram differensial untuk dua komponen yang menghasilkan dua puncak ( puncak 1 dan puncak 2 )

Gambar 18.8. Kromatogram Diferensial

Keterangan Gambar 18.8.
t_m = waktu retensi yang teramati dari bahan terlarut yang tidak tertahan ( waktu gas ertahan, puncak udara, pencelupan air, solven front dll) (cm, min)
t_R = waktu retensi yang diukur dari awal (injeksi), (cm, min) R menunjukkan puncak 1 dan 2
t'_R = waktu retensi yang disesuaikan diukur dari waktu bahan terlarut yang tidak tertahan (cm, min)
W_h = lebar puncak pada setengah tinggi (cm, min) H menunjukkan puncak 1 dan 2
W_b = lebar dasar puncak ( pertemuan dua lereng dengan garis dasar) (cm.min)
d= waktu antara puncak 1 dan 2 ( juga ?t antara puncak 1 dan 2 (cm, min)

Semua istilah diatas dapat di hubungkan dengan jarak pada sebuah perekam grafik.

Jumat, 04 Maret 2011

Ahmad Sahir has left a message for you

Hi,

Ahmad Sahir has left you a message on WAYN.

To read the message from Ahmad click on the link below:
http://www.wayn.com/invite/23155-kn945z/fmhl06-6c2v0m4jbqtvq

All the best,
The WAYN Team

People on WAYN you may also know:

Sapta Anakbaek
Add Friend

Dyah Soe
Add Friend

Yorie Jones
Add Friend

To stop receiving requests from Ahmad Sahir, click here
To stop receiving any notification from WAYN, click here

Chem-Is-Try.Org | Situs Kimia Indonesia |

Pemilihan Fase Gerak

Posted: 02 Mar 2011 08:08 PM PST

Gas Pembawa sebagai fase gerak akan membawa komponen sampel melalui kolom menuju detektor. Gas pembawa harus inert, kering dan murni. Pemilihan gas pembawa ini tergantung pada detektor yang digunakan, ketersediaan, keamanan dan biaya. Gas pembawa yang umum digunakan adalah nitrogen, hidrogen, helium dan argon. Pemilihan gas pembawa ini tidak mempengaruhi selektivitas. Namun dapat mempengaruhi resolusi sebagai hasil dari perbedaan laju difusi dan dapat mempengaruhi waktu analisis karena kecepatan optimum gas pembawa akan berkurang sesuai dengan pengurangan difusitas bahan terlarut.

Untuk kolom kemasan konvensional dengan panjang normal dan didukung oleh rata-rata partikel kemasan ukuran kecil perlu dilakukan pemilihan gas pembawa. Untuk kolom berbentuk pipa terbuka grafik Van Deemter menunjukkan secara jelas pilihan untuk hidrogen yang diikuti oleh helium. Sedangkan nitrogen menunjukkan ketinggian plat yang lebih rendah dan ini terjadi pada aliran yang sangat rendah sehingga akan menyebabkan waktu analisis lebih lama. Kerugian utama menggunakan hirogen adalah kemungkinan terjadinya ledakan. Alternatif yang baik untuk kolom berbentuk pipa terbuka adalah helium.

Gambar 18.7. Hubungan kecepatan alir gas terhadap plate efektif.

Instrumentasi Kromatografi Gas

Posted: 02 Mar 2011 08:02 PM PST

Sistem kromatografi gas ditunjukan pada Gambar 12.4. Kromatograf gas terdiri dari gas pembawa, injektor, kolom, detektor dan sistem data.

Gambar 18.4. Skema Sistim Kromatografi Gas

Injektor (Cara masuknya sampel)

Ada berbagai cara sampel dimasukkan ke dalam kolom. Sebagian besar kromatografi gas dilengkapi dengan jenis injektor yang bisa memasukkan cairan langsung ke dalam kolom menggunakan jarum suntik. Tipe injektor yang digunakan tergantung jenis kolom yang dipakai.

Tabel 18.1. Perbandingan kolom konvensional dan kolom kapiler

Tipe kolom dan operasi menentukan desain dan operasi dari sistem pemasukan sampel dan detektor yang digunakan. Injektor kolom kapiler mempunyai beberapaperbedaan fundamental dari injektor konvensiona.l Hal ini disebabkan oleh perbedaan karakteristik kolom. Seperti pada Tabel 11.1, volume maksimum sampel yang dapat dimasukkan pada pipa kapiler adalah 0,01 ul.

Gambar 18.4. GC Pneumatik / Capillary GC

Oleh karena itu sampel yang dimasukkan harus memiliki reproducibly. Hal ini bisa dilakukan dengan menggunakan alat yang dinamakan Splitter (Gambar 18.5).

Gambar 18.5. Injektor pada kolom konvensional dan kolom kapiler

Jumlah komponen yang dipisah ditentukan dari split valve dan ditentukan dari split ratio :

Sekat pembersih (septum purge) diperlukan untuk menghindari kontaminasi sampel dengan materi yang berasal dari sekat.

Sampel Gas

Metode yang mudah untuk memasukkan gas-gas adalah lewat katup sampling gas. Volume gas dapat divariasikan tergantung pada ukuran loop. Loop tambahan dapat dijadikan satu untuk menjebak sampel dengan pendinginan. Pemanasan pada loop kemudian bisa melepaskan sampel.

Gambar 18.6. Katup sampling pada GC

Sampel Padat

Sampel padat misalnya; parfum dalam bentuk bedak atau serpihan sampel dapat dikemas dalam kapsul dan pecah di injektor. Sampel gelas/kaca dapat dihancurkan sebelum diinjeksikan sedangkan campuran yang memiliki titik lebur rendah dapat dilelehkan untuk pelepasan sampel. Sampel padat dapat juga dipirolisis dan komponen yang bersifat padatan dibuang. Metode ini digunakan untuk sidik jari

Kolom

Kolom dapat dibuat dari berbagai jenis material,seperti stainless steel, aluminium, tembaga, gelas dan paduan silika. Sebagian besar sistem kolom modern terbuat dari gelas atau paduan silika. Kolom konvensional dibuat dari material pendukung yang dilapisi fase diam dari berbagai pembebanan yang dikemas di dalam kolom. Kolom kapiler terdiri dari tabung kapiler panjang yang didalamnya dilapisi dengan fase diam (fase diam dapat juga direkatkan langsung pada permukaan silika). Sebagian besar kolom kapiler terbuat dari paduan silika yang dilapisi polimer di bagian luarnya. Paduan silika sangat mudah pecah sedangkan lapisan polimer tersebut bertindak sebagai pelindungnya.

Tipe Kolom dan Pengoperasian Kolom

Kolom dimana pemisahan terjadi, memiliki dua tipe dasar yaitu Kolom kemasan konvensional dan Kolom kapiler atau Kolom tabung terbuka. Kolom dapat dioperasikan dengan dua cara , yaitu : secara isotermal (temperatur konstan) dan temperatur terprogram (variabel peningkatan temperatur dan waktu ditahan pada temperatur konstan).

Operasi Isotermal
Pada 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).
Operasi temperatur terprogram (TPGC)
Pada kromatografi gas temperatur terprogram, temperatur oven dikendalikan oleh sebuah program yang dapat mengubah tingkatan pemanasan yang terjadi antara 0,25o
C 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 aliran gas. 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".

Detektor

Untuk mendeteksi komponen yang terpisah dari kolom, diperlukan alat pendeteksi. Pada kolom kapiler penambahan gas (make up gas) digunakan untuk menghilangkan komponen yang terpisah dari bagian akhir kolom ke dalam detektor untuk mengurangi efek "dead volume" dan kecepatan aliran yang rendah. Sebuah detektor yang ideal seharusnya:

Mempunyai sensitifitas yang tinggi untuk mengenali unsur dalam bentuk gas. (1 volume terlarut : 1000 volume pelarut)
Mempunyai respon yang linear terhadap jumlah unsur dengan cakupan yang luas.
Tidak bergantung pada kondisi operasi, seperti : kecepatan alir.
Mempunyai stabilitas baseline yang baik.
Mudah perawatannya
Mempunyai volume internal yang kecil (resolusi puncak)
Mempunyai respon yang cepat untuk menghindari gugusan puncak
Murah dan dapat dipercaya.

Ada dua tipe detektor, yaitu detektor integral dan differensial. Sebagian besar kromatografi gas dikerjakan dengan menggunakan analisis elusi dengan memanfaatkan detektor differensial, yang menghasikan deretan puncak yang terpisah.

Detektor differensial banyak digunakan dalam kromatografi. Respon terhadap konsentrasi bahan/larutan dalam fase bergerak ditampilkan dalam sekejap. Respon detektor yang ditampilkan secara grafik adalah kromatogram diferensial.

The 66th Blog

Laman

Minggu, 06 Maret 2011

Sabtu, 05 Maret 2011

Jumat, 04 Maret 2011