Kromatografi Kertas

BAB I

PENDAHULUAN

 

1.1  Latar Belakang

Metode pemisahan merupakan aspek penting dalam bidang kimia karena kebanyakan materi yang terdapat di alam berupa campuran. Untuk itu memperoleh materi murni dari suatu campuran, kita harus melakukan suatu pemisahan. Berbagai teknik pemisahan dapat diterapkan untuk memisahkan campuran.

Pemisahan kimia mempunyai dua tujuan besar yaitu preparative dan analitik. Pemisahan preparative dilakukan untuk pemurnian suatu senyawa dari campuran hingga diperoleh senyawa dengan tingkat pemurnian tinggi misalnya pemurnian bari dari biji besi. Pemisahan analitik dilakukan sebelum proses analisis kualitatif dan kuantitatif suatu senyawa untuk mendapatkan hasil yang tepat dan teliti.

Pemisahan kimia mempunyai tiga golongan besar yaitu destilasi, ekstraksi dan kromatografi. Metode pemisahan destilasi didasarkan pada perbedaan titik didih masing-masing komp     onen dalam suatu campuran. Metode pemisahan ekstraksi didasarkan pada perbedaan ditribusi suatu senyawa pada dua jenis pelarut yang tidak saling bercampur. Metode pemisahan kromatografi didasarkan pada perbedaan distribusi molekul-molekul komponen di antara dua fase (fasa gerak dan fasa diam) yang kepolarannya berbeda.

      Dewasa ini, efisiensi merupakan faktor penting dalam pemisahan. Faktor kedua adalah waktu, bagaimana mendapatkan hasil pemisahan yang efisiensi dalam waktu yang cepat. Faktor ketiga adalah kompleksitas senyawa, semakin mirip karakter senyawa yang dipisahkan semakin sulit dipisahkan. Faktor keempat adalah biaya, bagaimana mendapatkan hasil pemisahan yang efisien dengan menggunakan metode pemisahan yang murah.

      Kromatografi merupakan jenis pemisahan yang variatif dan efisien karena memenuhi faktor-faktor yang telah dijelaskan di atas. Satu-satunya kromatografi cair konvensional yang sering digunakan karena faktor harga yang cukup murah yaitu Kromatografi Kertas.  

1.2  Rumusan Masalah

                  1.            Bagaimana prinsip pemisahan kromatografi kertas?

                  2.            Apa saja macam-macam metode dalam kromatografi kertas?

                  3.            Apa saja alat-alat yang digunakan dalam kromatografi kertas?

                  4.            Bagaimana mekanisme pemisahan dalam kromatografi kertas ?

1.3  Tujuan

                  1.            Untuk Mengetahui prinsip pemisahan kromatografi kertas.

                  2.            Untuk Mengetahui macam-macam metode dalam kromatografi kertas.

                  3.            Untuk Mengetahui alat-alat yang digunakan dalam kromatografi kertas.

                  4.            Untuk Mengetahui mekanisme pemisahan dalam kromatografi kertas.

 

BAB II

PEMBAHASAN

 

2.1 Prinsip Pemisahan Kromatografi Kertas

Prosedur pemisahan zat terlarut oleh suatu proses migrasi diferensial dinamis dalam sistem yang terdiri dari dua fase atau lebih, salah satu diantaranya bergerak secara berkesinambungan dalam arah tertentu dan di dalamnya zat-zat itu menunjukkan perbedaan mobilitas disebabkan adanya perbedaan dalam absorpsi, partisi, kelarutan, tekanan uap, ukuran molekul atau kerapatan muatan ion dinamakan kromatografi sehingga masing-masing zat dapat diidentifikasi atau ditetapkan dengan metode analitik (Anonim, 1995).

Pada dasarnya, teknik kromatografi ini membutuhkan zat terlarut terdistribusi di antara dua fase, satu diantaranya diam (fase diam), yang lainnya bergerak (fase gerak). Fase gerak membawa zat terlarut melalui media, hingga terpisah dari zat terlarut lainnya yang tereluasi lebih awal atau lebih akhir. Umumnya zat terlarut dibawa melewati media pemisah oleh cairan atau gas yang disebut eluen. Fase diam dapat bertindak sebagai zat penyerap atau dapat betindak melarutkan zat terlarut sehingga terjadi partisi antara fase diam dan fase gerak (Anonim, 1995).

Pada kromatografi kertas sebagai penyerap digunakan sehelai kertas dengan susunan serabut dan tebal yang sesuai. Pemisahan kromatografi dapat berlangsung menggunakan fase cair tunggal dengan proses yang sama dengan kromatografi adsorpsi dalam kolom. Oleh karena kandungan air pada kertas, atau inhibisi selektif dari komponen hidrofilik fase cair oleh serat kertasnya, dapat dianggap sebagai fase diam, maka mekanisme partisi beperan penting dalam pemisahan (Anonim, 1995).

   

2.2 Alat-alat Yang Digunakan Dalam Kromatografi Kertas

            Peralatan yang digunakan dalam kromatografi kertas sangat sederhana. Hasil-hasil yang baik dapat diperoleh dengan peralatan yang sangat sederhana. Senyawa-senyawa yang dipisahkan dapat dideteksi pada kertas dan segera diidentifikasi.

Fasa diam dalam kromatografi kertas adalah zat cair yang teradsobsi dalam serat selulosa kertas. Susunan serat kertas membentuk medium berpori yang bertindak sebagaii 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. Untuk memilih kertas yang menjadi pertimbangan adalah tingkat kesempurnaan pemisahan, difusitas pembentukan spot, efek tailing dan pembentuk komet serta laju pergerakan untuk teknik descending ( Khopkar, 2002 ).

Fase gerak juga cairan yang sering disebut dengan fase pengembang. Bejana pengembang merupakan wadah yang berisi larutan fase gerak cair.

 

2.3   Macam-macam Metode Kromatografi Kertas

2.3.1        Metode Ascending

            Pada kromatografi kertas yang menaik, kertas itu digantung dari atas ruangan agar kertas tersebut tercelup ke dalam larutan yang ada di dasar ruangan, dan pelarut akan merangkak naik di seluruh bagian kertas secara perlahan-lahan akibat kapilaritas kertas (Underwood.1999).

2.3.2        Metode Descending

Pada bentuk yang menurun, kertas dikaitkan pada sebuah cawan yang mengandung pelarut yang terletak diatas ruangan, dan pelarut bergerak ke bawah karena adanya kapilaritas yang dibantu gravitasi. Pada kasus yang sukses, zat terlarut dari campuran yang asli akan bergerak di sepanjang kertas dengan kecepatan yang berbeda-beda, membentuk sederetan noda yang terpisah (Underwood.1999).

2.3.3        Metode Horizontal

            sangat berbeda dari kedua metode diatas. noda cuplikan ditempatkan pada pusat dari kertas (biasanya kertas saring berbentuk bilat) dan pelarut di teteskan juga dipusat kertas. Aliran juga oleh gaya kapiler, senyawa-senyawa dalam campuran segera berkembnag dengan pelarut.

                                                                               

2.3.4        Metode Dua dimensi

            Sampel terlihat di dekat satu ujung dari lembaran kertas penyaring bujur sangkar. Setelah perpindahan dari zat terlarut sama dengan sala satu sisi dari kertas yang menggunakan system pelarut, kertas yang dipurat dengan sudut 90^o kemudian system pelarut kedua emmbawa zat terlarut ke bagian kertas yang digunakan.

 

2.4  Mekanisme Pemisahan Pada Kromatografi Kertas

Mekanisme pemisahan dengan kromatografi kertas prinsipnya sama dengan mekanisme pada kromatografi kolom. Adsorben dalam kromatografi kertas adalah kertas saring, yakni selulosa. Untuk mendeteksi bisa juga dengan sinar ultra ungu atau teknik radio kimia. Setetes dari larutan cuplikan yang mengandung campuran yang akan dipisahkan diteteskan pada daerah yang diberi tanda diatas sepotong kertas saring, dimana ia akan meluas membentuk noda yang bulat. Bila noda telah kering, kertas dimasukkan dalam bejana tertutup yang sesuai dengan satu ujung, dimana tetesan cuplikan ditempatkan, tercelup dalam pelarut yang dipilih sebagai fasa bergerak (jangan sampai noda tercelup karena berarti senyawa yang akan dipisahkan akan terlarut dari kertas).

Pelarut bergerak melalui serat-serat dari kertas oleh gaya kapiler dan menggerakkkan komponen-komponen dari campuran cuplikan. Perlu diperhatikan bahwa permukaaan dari kertas jangan sampai terlalu basah dengan pelarut, karena hal ini tak akan memisahkan sama sekali atau daerah-daerah noda akan menjadi kabur. Bila permukaan pelarut telah bergerak sampai jarak yang cukup jauhnya atau setelah waktu yang telah ditentukan, maka kertas diambil dari bejana dan kedudukan dari permukaan pelarut diberi tanda dan lembaran kertas dibiarkan kering.

Jika senyawa-senyawa berwarna maka mereka akan terlihat sebagai pita-pita atau noda-noda yang terpisah, jika senyawa-senyawa tak berwarna maka mereka harus dideteksi dengan cara fisika dan kimia. Cara yang biasa adalah menggunakan suatu pereaksi yang memberikan sebuah warna terhadap beberapa atau semua dari senyawa-senyawa. Sering juga menggunakan cara deteksi dengan sinar ultra ungu. Bila daerah-daerah dari noda yang terpisah telah dideteksi, maka identifikasi tiap-tiap senyawa dapat dilakukan.

            Untuk tujuan identifikasi, noda-noda sering dikarakterisasikan berdasarkan nilai Rfnya. Nilai Rf, adalah rasio jarak yang ditempuh oleh suatu zat terlarut terhadap jarak yang dipindahkan oleh garis depan pelarut selama waktu  sama. Nilai Rf yang identik untuk suatu senyawa yang diketahui dan yang tidak diketahui dengan menggunakan beberapa sistem pelarut yang berbeda memberikan bukti yang kuat bahwa nilai untuk kedua senyawa tersebut adalah identik, terutama jika senyawa tersebut dijalankan secara berdampingan di sepanjang pita kertas yang sama.

Bila akan melakukan pemisahan dengan kromatografi kertas maka hal-hal seperti beriku perlu mendapatkan perhatian:

v  1. Metode yang digunakan (ascending, descending atau horizontal)

v  2. Jenis dari kertas

v  3. Pemilihan eluen

v  4.Kesetimbangan dalam bejana yang dipilih

v  5. Pembuatan cuplikan

v  6. Waktu pengembangan

v  7. Metode deteksi dan identifikasi

Ada 4 jenis Mekanisme sorpsi dasar yang terlibat dalam kromatografi kertas  antara lain :

1.      1.Adsorpsi

Adsorpsi merupakan penyerapan pada permukaannya saja dan jangan sekali-kali dikacaukan dengan proses absorbs yang berarti penyerapan keseluruhan. Adsorpsi oada permukaan melibatkan interaksi-interaksi elektrostatik seperti iakatan hydrogen, penarikan dipol-dipol. Solute akan bersaing dengan fase gerak untuk berikatan dengan sisi-sisi polar pada permukaan absorben (Ibnu Ggolib Gandjar.2009).

Adsorpsi solute oleh fase diam atau adsorben sangat bergantung pada:

·         a. Sttruktur kimia solute atau adanya gugus aktif tertentu yang berinteraksi dengan adsorben.

·         b. Ukuran partikel adsorben. semakin kecil ukuran partikel adsorben, maka luas permukaannya semakin luas sehingga interaksinya dengan solur semakin luas.

·         c. Kelarutan solute dalam fase gerak. Solute yang makin mudah larut dalam fase gerak akan semakin mudah lepas dari fase diam.

2.      2. Partisi

Partisi merupakan proses sorpsi yang analog dengan ekstraksi pelarut. Fasa diam cair diikat pada padatan lapis tipis yang inert.  Dalam partisi yang sebenarnya solute akan terdistribusi diantara fase gerak dan fase diam sesuai dengan kelarutan relative diantara keduanya (Ibnu Ggolib Gandjar.2009).

3.      3.Pertukaran ion

Pertukaran ion merupakan proses yang mana solutt ion dalam fase gerak dapat bertukar dengan ion-ion bermuatan sama yang terikat secara kimiawi pada fase diam. Fase diam dapat berupa polimer (dalam kromatografi kertas menggunakan selulosa). Pemisahan pertukaran ion sederhana didasarkan pada perbedaan kekuatan interaksi ion terlarut dengan resin ( zat polimer buatan atau polimer alam). Jika ion terlarut berinteraksi secara lemah dengan resin karena adanya ion pada fase gerak, maka ion terlarut akan keluar lebih dahulu (Ibnu Ggolib Gandjar.2009). 

4.      4. Ekslusi

Teknik ini didasarkan pada ukuran molekul dari fase diam. Kromatografi ini sangat dipengaruhi oleh perbedaan bentuk struktur dan ukuran molekul (Ibnu Ggolib Gandjar.2009).

 

Contoh Yang Dipisahkan :

Pada pembahasan ini, contoh senyawa yang dipisahkan dengan menggunakan metode kromatografi kertas adalah senyawa asam amino. Campuran asam amino akan memisahkan asam amino tertentu yang terdapat dalam campuran. Setetes larutan campuran ditempatkan pada garis dasar kertas, dan dengan cara yang sama ditempatkan asam amino yang telah diketahui ditotolkan disampingnya. Kertas lalu ditempatkan dalam pelarut yang sesuai dan dibiarkan seperti sebelumnya.

Posisi pelarut depan ditandai dengan pensil dan kromatogram dikeringkan dan disemprotkan dengan larutan ninhidrin. Ninhidrin bereaksi dengan asam amino menghasilkan senyawa berwarna, utamanya coklat atau ungu. Penyemprotan ninhidrin tujuannya adlah agar bercak noda terlihat dan terbentuk warna sehingga dapat mengetahui keberadaan asam amino. Dalam gambar, campuran adalah M, dan asam amino yang telah diketahu ditandai 1 sampai 5. Posisi pelarut depan ditandai dengan pinsil dan kromatogram lalu dikeringkan dan disemprotkan dengan larutan ninhidrin. Ninhidrin bereaksi dengan asam amino menghasilkan senyawa berwarna, utamanya coklat atau ungu.

Gambar di sebelah kiri menunjukkan kertas setelah dilalui pelarut hampir pada bagian atas kertas. Bercak masih belum tampak. Gambar kedua menunjukkan apa yang mungkin tampak setelah penyemprotan ninhidrin. Tidak diperlukan untuk menghitung nilai Rf karena kita dengan mudah dapat membandigkan bercak dalam campuran dengan asam amino-asam amino yang telah diketahui berdasarkan posisi dan warnanya. Dalam contoh ini, campuran mengandung asam amino yang diberi tanda 1, 4 dan 5.  Jika campuran mengandung asam amino lain selain dari asam amino yang digunakan untuk perbandingan, akan terdapat bercak dalam campuran yang tidak sesuai dari asam amino yang telah diketahu. Kita harus mengulangi percobaan menggunakan asam amino-asam amino sebagai bahan perbandingan

DAFTAR PUSTAKA

 

Anonim. 1995. Farmakope Indonesia Ed. IV. Jakarta: Depkes RI.

Ibnu Gholib Gandjar. 2009. Kimia Farmasi Analisis. Yogyakarta:  Pustaka Pelajar.

Khopkar, S.M. 2002. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta: UI-Press.

Underwood. 1999. Analisis Kimia Kuantitatif. Jakarta: Erlangga.