Acara 3

KHROMATOGRAFI KERTAS

A. PENDAHULUAN

Kimia analitik merupakan cabang ilmu kimia yang berhubungan dengan analisis komposisi bahan kimia. Analisis yang dimaksudkan disini meliputi identifikasi bahan yang disebut analisis kualitatif yaitu menentukan konsentrasi atau jumlah suatu bahan dan yang disebut analisis kuantitatif yaitu menentukan struktur suatu bahan.

Peran kimia analitik dalam suatu analisis kimia antara lain : mendapatkan nilai ekonomi, menentukan tingkat bahaya bagi kesehatan, diagnosa suatu penyakit, mempelajari sifat-sifat suatu bahan terhadap komposisi dan strukturnya, pengawasan mutu, dan melakukan penelitian.

Secara umum proses analisa diawali dengan menyiapkan rencana kerja atau tujuan, pengumpulan contoh, pengukuran contoh, melarutkan contoh, menghindari gangguan potensial, perlakuan terhadap contoh dan pengukuran analit, serta penghitungan jumlah analit dan evaluasi hasil analisa. Beberapa metode analisis yang sering dilakukan antara lain adalah gravimetri, titrimetri, khromatografi kertas, dan penentuan konsentrasi zat dengan cara spektofometri.

Fase tetap dapat berupa zat padat atau zat cair. Jika fase tetap berupa zat padat maka cara tersebut dikenal sebagai kromatografi serapan, jika fase tetap berupa zat cair dikenal sebagai kromatografi partisi. Sedangkan fase bergerak dapat berupa zat cair atau gas. Berbagai jenis pemisahan yang sederhana dengan kromatografi kertas telah dikerjakan dimana proses dikenal sebagai analisa kapiler. Metode-metode seperti ini sangat bersesuaian dengan kromatografi serapan, dan sekarang kromatografi kertas dipandang sebagai perkembangan dari sistem partisi. Salah satu zat padat dapat digunakan untuk menyokong fase tetap yaitu bubuk selulosa.

2. Dasar teori / Tinjauan Pustaka

1. Kromatografi

Pada awalnya kromatografi dianggap semata-mata sebagai bentuk partisi cairan–cairan. Serat selulosa yang hidrofilik dari kertas tersebut dapat mengikat air, setelah disingkapkan ke udara yang lembab, kertas saring yang tampak kering itu sebenarnya dapat mengandung air dengan persentase tinggi, katakan 20 % (bobot/bobot) akan lebih. Jadi kertas itu sebenarnya dapat mengandung air dengan persentase tinggi dan kertas itu dipandang sebagai analog dengan sebatang kolom yang berisi stasioner berair. Zat-zat terlarut itu padahal fase geraknya dapat campur dengan air akan dalam beberapa kasus, malahan fase geraknya adalah larutan itu sendiri (Day & Underwood, 1980).

Susunan serat kertas membentuk medium berpori yang bertindak sebagai tempat untuk mengalirkannya fase bergerak. Berbagai macam tempat kertas secara komersil tersedia adalah Whatman 1, 2, 31 dan 3 MM. Kertas asam asetil, kertas kieselguhr, kertas silikon dan kertas penukar ion juga digunakan. Kertas asam asetil dapat digunakan untuk zat–zat hidrofobik (Khopkar, 1990).

Selain kertas Whatman dalam teknik kromatografi dapat pula digunakan kertas selulosa murni. Kertas selulosa yang dimodifikasi dan kertas serat kaca. Untuk memilih kertas, yang menjadi pertimbangan adalah tingkat dan kesempurnaan pemisahan, difusivitas pembentukan spot, efek tailing, pembentukan komet serta laju pergerakan pelarut terutama untuk teknik descending dan juga kertas seharusnya penolak air. Seringkali nilai Rf berbeda dari satu kertas ke kertas lainnya. Pengotor yang terdapat pada kertas saring adalah ion-ion Ca2+, Mg2+, Fe3+, Cu2+ (Basset, 1994).

Dalam kromatografi, komponen-komponen terdistribusi dalam dua fase yaitu fase gerak dan fase diam. Transfer massa antara fase bergerak dan fase diam terjadi bila molekul-molekul campuran serap pada permukaan partikel-partikel atau terserap. Pada kromatografi kertas naik, kertasnya digantungkan dari ujung atas lemari sehingga tercelup di dalam solven di dasar dan solven merangkak ke atas kertas oleh daya kapilaritas. Pada bentuk turun, kertas dipasang dengan erat dalam sebuah baki solven di bagian atas lemari dan solven bergerak ke bawah oleh daya kapiler dibantu dengan gaya gravitasi. Setelah bagian muka solven selesai bergerak hampir sepanjang kertas, maka pita diambil, dikeringkan dan diteliti. Dalam suatu hal yang berhasil, solut-solut dari campuran semula akan berpindah tempat sepanjang kertas dengan kecepatan yang berbeda, untuk membentuk sederet noda-noda yang

terpisah. Apabila senyawa berwarna, tentu saja noda-nodanya dapat terlihat (Day & Underwood, 1990).

Harga Rf mengukur kecepatan bergeraknya zona realtif terhadap garis depan pengembang. Kromatogram yang dihasilkan diuraikan dan zona-zona dicirikan oleh nilai-nilai Rf. Nilai Rf didefinisikan oleh hubungan:

Rf = Jarak (cm) dari garis awal ke pusat zona

Jarak (cm) dari garis awal ke garis depan pelarut

Pengukuran itu dilakukan dengan mengukur jarak dari titik pemberangkatan (pusat zona campuran awal) ke garis depan pengembang dan pusat rapatan tiap zona. Nilai Rf harus sama baik pada descending maupun ascending. Nilai Rf akan menunjukkan identitas suatu zat yang dicari, contohnya asam amino dan intensitas zona itu dapat digunakan sebagai ukuran konsentrasi dengan membandingkan dengan noda-noda standar (Khopkar, 1990).

Proses pengeluaran asam mineral dari kertas desalting. Larutan ditempatkan pada kertas dengan menggunakan mikropipet pada jarak 2–3 cm dari salah satu ujung kertas dalam bentuk coretan garis horizontal. Setelah kertas dikeringkan, ia diletakan didalam ruangan yang sudah dijenuhkan dengan air atau dengan pelarut yang sesuai. Terdapat tiga tehnik pelaksanaan analisis. Pada tehnik ascending; pelarut bergerak keatas dengan gaya kapiler. Sedangkan ketiga dikenal dengan cara radial atau kromatografi kertas sirkuler (Basset, 1994).

Kromatografi bergantung pada pembagian ulang molekul-molekul campuran antara dua fase atau lebih. Tipe-tipe kromatografi absorpsi, kromatografi partisi cairan dan pertukaran ion. Sistem utama yang digunakan dalam kromatografi partisi adalah partisi gas, partisi cairan yang menggunakan alas tak bergerak (misalnya komatografi kolom), kromatografi kertas dan lapisan tipis ( Svehla, 1979).

Distribusi dapat terjadi antara fase cair yang terserap secara stasioner dan zat alir bergerak yang kontak secara karib dengan fase cair itu. Dalam kromatografi partisi cairan, fase cair yang bergerak mengalir melewati fase cair stasioner yang diserapkan pada suatu pendukung, sedangkan dalam kromatografi lapisan tipis adsorbennya disalutkan pada lempeng kaca atau lembaran plastik (Basset, 1994).

3. TUJUAN PERCOBAAN

1. Mahasiswa dapat mengenal dasar teknik analisis kromatografi kertas

2. Mahasiswa dapat memisahkan campuran yang didasarkan pada perbedaan kecepatan migrasi komponen-komponen yang dipisahkan diantara dua fase (fase diam dan fase bergerak).

4. BAHAN DAN ALAT

1. Bahan

a.Air suling/Aquadest

b.Kertas saring

c.Zat warna

2. Alat

a. Cawan Petri/gelas arloji

b. Gelas piala/gelas kimia

c. Syringe (jarum suntik)

5. CARA KERJA DAN PELAKSANAAN PERCOBAAN

1. Cara Kerja

1. Potong/gunting kertas saring persegi panjang dengan lebar 10 cm dan panjang/tinggi 15 cm. Diberi batas atas dan batas bawah kira-kira 1 cm dari batas tepi atas dan batas tepi bawah dengan cara diberi garis menggunakan pensil atau bisa juga ukuran kertas saring disesuaikan dengan gelas kimia/gelas piala yang akan digunakan.
2. Beri noda (titik) kecil zat warna I dengan cara menyuntikan dengan syringe tepat pada batas bawah kertas.
3. Pada jarak 2 cm dari noda I, disuntikan noda zat warna II, selanjutnya pada jarak 2 cm dari noda zat warna kedua disuntikkan noda zat warna campuran zat warna I dan II.
4. Biarkan noda mengering
5. Masukkan kertas tersebut dalam gelas kimia yang berisi aquades setinggi kira-kira ½ cm dari dasar gelas, sedemikianhingga posisi kertas saring hampir tegak lurus.
6. Biarkan air merembes naik dari batas bawah ke batas atas kerats sambil membawa zat warna ikut naik.
7. Jika pelarut telah mencapai kira-kira 2 cm dari batas atas, kertas saring diambil dan dikeringanginkan.
8. Ukur (dari titik/noda) jarak yang ditempuh noda dan permukaan pelarut.
9. Noda kertas diidentifikasikan menggunakan harga Rf (retordation factor)

6. HASIL PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN

A. aquadest

Zat warna	Noda	Jarak noda		Jarak peirut		RF
		TLC	kertas	TLC	Kertas	TLC	kertas
Merah (carmoisin)	Merah	5,9	7	6,2	7,2	0,95	0,97
Kuning (tatrazine)	Kuning	6,4	7,7	6,2	7,2	1,03	1,06
Biru (briliant blue)	Biru	4	7,8	6,2	7,2	0,64	1,08
campuran
(Tatrazine)	Kuning	7,2	7,5	6,2	7,2	1,16	1,04
(campuran)	merah	6,3	6,7	6,2	7,2	1,01	0,93
(Briliant blue)	biru	6	7,7	6,2	7,2	0,96	1,06

B. Asam asetat

Warna		TLC	Kertas	TLC	Kertas	TLC	kertas
Merah (carmoisin)	Merah	6,2	1,7	6,2	7,3	1	0,23
Kuning (tatrazine)	Kuning	6,5	5,4	6,2	7,3	1,05	0,73
Biru (briliant blue)	Biru	4,4	7,1	6,2	7,3	0,71	0,97
Campuran
(Tatrazine)	Kuning	6,8	5,4	6,2	7,3	1.09	0,74
(Campuran)	Merah	6,1	1,7	6,2	7,3	0,98	0,23
(Briliant blue)	biru	5	7,1	6,2	7,3	0,80	0,68

7. PEMBAHASAN

Aquades akan terserap kedalam kertas saring dan secara otomatis akan bergerak naik perlahan-lahan. Seiring dengan dengan itu aquades akan melalui zat warna yang diteteskan pada kertas saring. Zat warna tersebut akan ikut bergerak naik bersama dengan aquades.

Dalam kegiatan analisa ternyata pergerakan aquades tidaklah sama. Hal ini dikarenakan posisi kertas saring di dalam gelas sangat sulit untuk tegak lurus, sehingga mengakibatkan perbedaan laju pergerakan aquades. Namun hal ini tidak berpengaruh terhadap pergerakan zat warna.

8. KESIMPULAN

1. Dalam proses analisis kromatografi kertas diperlukan kehati-hatian. Karena hasil dari analisis sangat bergantung pada kehati-hatian analis.

2. Posisi kertas saring (tegak lurus atau tidak) ternyata tidak berpengaruh terhadap gerakan zat warna, tetapi hanya berpengaruh terhadap gerakan aquades saja.

9. DAFTAR PUSTAKA

Basset, J, et al. 1994. Buku Ajar Vogel; Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik. Penerbit buku kedokteran EGC. Jakarta.

Day & Underwood. 1980. Analisa Kimia Kuantitatif. Edisi Keempat. Erlangga. Jakarta.

Khopkar, S.M. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik. Penerbit Universitas Indonesia. Jakarta.

Svehla, G. 1979. Vogel Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semi Mikro Jilid 1 Edisi Kelima. PT. Kalman Media Pustaka. Jakarta.