PRAKTIKUM KIMIA DASAR Pemisahan Senyawa dengan denga n Kromatografi (B-2)
Disusun Oleh : Nama
:
Niken Ernawati Ernawat i
NIM
:
08/267759/GE/6522
Kelompok
:
15
Jurusan
:
Geografi dan Ilmu Lingkungan
Hari/tanggal
:
Kamis/ 11Maret 2010
Asisten
:
Daniel Agung Primanto
LABORATORIUM KIMIA DASAR FAKULTAS MIPA UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA 2010
II.
TUJUAN PERCOBAAN 1. Praktikan kromatografi lapis tipis (KLT). 2. Praktikan dapat menggunakan KLT untuk pemisahan komponen yang terkandung dalam minyak atsiri.
III.
DASAR TEORI
1. Kromatografi Lapis Tipis (KLT)
Kromatografi Lapis Tipis (KLT) merupakan analisis cepat yang memerlukan bahan sangat sedikit, baik penyerap maupun cuplikannya. Kromatografi merupakan pemisahan campuran senyawa menjadi s enyawa murninya dan mengetahui kuantitasnya. Untuk itu, kemurnian bahan atau komposisi campuran dengan kandungan yang berbeda dapat dianalisis dengan benar. Tidak hanya kontrol kualitas, analisis bahan makanan dan lingkungan, tetapi juga kontrol dan optimasi reaksi kimia dan proses berdasarkan penentuan analitik dari kuantitas material. Teknologi yang penting untuk analisis dan pemisahan preparatif pada campuran bahan a dalah prinsip dasar kromatograf. Prinsip kerja pada Kromatografi Lapis Tipis (KLT) adalah pelaksaanan kromatografi lapis tipis menggunakan sebuah lapis tipis silika atau alumina yang seragam pada sebuah lempeng gelas atau logam. Gel silika (atau alumina) merupakan fase diam. Fase diam untuk kromatografi lapis tipis seringkali juga mengandung substansi yang mana dapat berpendarflour dalam sinar ultra violet. Fase gerak merupakan pelarut atau ca mpuran pelarut yang sesuai. Fase diam- silika gel
Fase diam yang digunakan dalam KLT merupakan penjerap berukuran kecil dengan diameter partikel antara 10-30 m. Semakin kecil ukuran rata-rata partikel fase diam dan semakin sempit kisaran ukuran fase diam, maka semakin baik kinerja KLT dalam hal efisiensi dan resolusinya. Penjerap yang paling sering digunakan adalah silica gel yang merupakan bentuk dari silikon dioksida (silika). Atom silikon dihubungkan oleh atom oksigen dalam struktur kovalen yang besar. Namun, pada permukaan jel silika, atom silikon berlekatan pada gugus -OH.
Permukaan jel silika sangat polar dan karenanya gugus -OH dapat membentuk ikatan hidrogen dengan senyawa-senyawa yang sesuai disekitarnya, sebagaimana halnya gaya van der Waals dan atraksi dipol-dipol dan menggunakan senyawa silika Gel 60 karena lempeng tidak akan
berpendar
bila
di
lihat
pada
sinar
UV
dibawah
sinar
UV
254
nm.
Jadi, pada permukaan jel silika terdapat ikatan Si-O-H selain Si-O-Si. Gambar ini menunjukkan bagian kecil dari permukaan silika. Fasa Gerak ± metanol dan petroleum eter.
Pada fasa gerak menggunakan sistem yang paling sederhana ialah campuran 2 pelarut organik karena daya elusi campuran kedua pelarut ini dapat mudah diatur sedemikian rupa sehingga pemisahan dapat terjadi secara optimal. Berikut adalah beberapa petunjuk dalam memilih dan mengoptimasi fase gerak : Fase gerak harus mempunyai kemurnian yang sangat tinggi karena KLT merupakan teknik yang sensitif. Daya elusi fase gerak harus diatur sedemikian rupa sehingga harga Rf terletak antara 0,2-0,8 untuk memaksimalkan pemisahan. Untuk pemisahan dengan menggunakan fase diam polar seperti silica gel, polaritas fase gerak akan menentukan kecepatan migrasi solute yang berarti juga menentukan nilai Rf. Penambahan pelarut yang bersifat sedikit polar seperti dietil eter ke dalam pelarut non polar seperti metil benzene akan meningkatkan harga Rf secara signifikan. Solut-solut ionik dan solute-solut polar lebih baik digunakan campuran pelarut sebagai fase geraknya, seperti campuran air dan methanol dengan perbandingan tertentu. Penambahan sedikit asam etanoat atau ammonia masing-masing akan meningkatkan solute-solut yang bersifat basa dan asa m.
Faktor-faktor yang mempengaruhi gerakan noda dalam kromatografi lapisan tipis yang juga mempengaruhi harga R f adalah : 1) Struktur kimia dari senyawa yang sedang dipisahkan.
2) Sifat dari penyerap dan derajat aktifitasnya.(Biasanya aktifitas dicapai dengan pemanasan dalam oven, hal ini akan mengeringkan molekul-molekul air yang menempati pusat-pusat serapan dari penyerap). Perbedaan penyerap akan memberika n perbedaan yang besar terhadap harga R f meskipun menggunakan fasa bergerak dan solute yang sama tetapi hasil akan dapat diulang dengan hasil yang sama, jika menggunakan penyerap yang sama, ukuran partikel tetap dan jika pengikat (kalau ada) dicampur hingga homogen. 3) Tebal dan kerataan dari lapisan penyerap, dalam prakteknya tebal lapisan tidak dapat dilihat pengaruhnya, tetapi perlu diusahakan tebal lapisan yang rata. Ketidakrataan akan menyebabkan aliran pelarut menjadi tak rata pula dalam daerah yang kecil dari plat. 4) Pelarut (dan derajat kemurniannya) fasa bergerak. Kemurnian dari pelarut yang digunakan sebagai fasa bergerak dalam kromatografi lapisan tipis adalah sangat penting dan bila campuran pelarut digunakan maka perbandingan yang dipakai harus betul-betul diperhatikan. 5) Derajat kejenuhan dan uap dalam bejana pengembangan yang digunakan. 6) Teknik percobaan. Arah pelarut bergerak di atas plat. (Metoda aliran penaikan yang hanya diperhatikan, karena cara ini yang paling umum meskipun teknik aliran penurunan dan mendatar juga digunakan). 7) Jumlah cuplikan yang digunakan. Penetesan cuplikan dalam jumlah yang berlebihan memberikan hasil penyebaran noda-noda dengan kemungkinan terbentuknya ekor dan efek tak kesetimbangan lainnya, hingga akan mengakibatkan kesalahan-kesalahan pada harga-harga R f. 8)
Suhu. Pemisahan-pemisahan sebaiknya dikerjakan pada suhu tetap, hal ini terutama untuk mencegah perubahan-perubahan dalam komposisi pelarut yang disebabkan oleh penguapan atau perubahan-perubahan fasa.
9) Kesetimbangan. Ternyata bahwa kesetimbangan dalam lapisan tipis lebih penting dalarn kromatografi kertas, hingga perlu mengusahakan atmosfer dalam bejana jenuh dengan uap pelarut. Suatu gejala bila atmosfer dalam bejana tidak jenuh dengan uap pelarut, bila digunakan pelarut campuran, akan terjadi pengembangan
dengan permukaan pelarut yang berbentuk cekung dan fasa bergerak lebih cepat pada bagian tepi-tepi dan k eadaan ini harus dicegah
2. Prinsip Like dissolved like
Larutan satu akan mampu bercampur sempurna dengan larutan lain apabila memiliki sifat (polaritas) yang sama atau tidak jauh berbeda, dimana suatu zat hanya akan larut pada pelarut yang sesuai. Zat yang bersifat polar akan terlarut pada pelarut polar dan suatu zat non polar akan terlarut pada pelarut polar. Bila pencampuran dilakukan antarlarutan yang memiliki tingkat polaritas yang berbeda, maka akan terbentuk lapisan antarmuka (interface) yang yg dari
memisahkan
kedua
digunakan zat
sesuai
fase
tingkat
k
(terjadi
y
Plat kaca
y
Penggaris
y
Gelas kimia
y
Pipa kapiler kaca
y
Box penyinaran sinar UV
y
Pinset
y
Plat KLT
Minyak cengkeh
y
Minyak sereh
y
PE
y
Etanol
polaritas
dr
distribusi
kepolarannya
Alat :
y
terjadi
masing-masing
METODE PERCOBAAN
Bahan
perbedaan
dalam
selektif) hingga mencapai kesetimbangan.
IV.
Adanya
diharapkan
terlarut
dgn
larutan.
pelarut senyawa
pelarut
yg
pemisahan
yg
Cara Kerja : Botol pengembang (chamber) +Larutan masing-masing PE,Metanol dan PE+Metanol dengan perbandingan 1:1.
4 lembar plat KLT, diberi tanda garis atas dan bawah masing-masing 0,5 cm.
Sampel minyak cengkeh dan minyak sereh dengan pipa kapiler.
Di totolkan minyak yang telah ada pada pipa kapiler melalui ujung bplat KLT bagian bawah.
Di biarkan beberapa saat a gar menguap.
Plat KLT yang telah ditotolkan dengan minyak dimasukkan ke dala m gelas pengembang sambil di tunggu beberapa saat hingga larutan mengembang sampai batas atas.
Plat KLT diambil dan di keringkan beberapa saat.
Noda yang terbentuk pada plat KLT diliat di bawah sinar UV.
Setiap noda yang terbentukdiberi tanda dengan pensil dan Rf dihitung.
V. HASIL DAN PEMBAHASAN Praktikum ini membahas mengenai pemisahan senyawa menggunakan kromatografi. Kromatografi lapis tipis adalah metode yang digunakan untuk pemisahan komponen dari suatu sampel dimana komponen akan terdistribusi antara 2 fase yaitu fase gerak dan fase diam. Fase gerak merupakan pelarut atau campuran pelarut yang sesuai sedang fase diam untuk kromatografi lapis tipis seringkali juga mengandung substansi yang mana dapat berpendarflour dalam sinar ultra violet. Sebuah garis menggunakan pensil digambar dekat plat KLT bagian bawah 0,5 cm dan atas 0,5 cm kemudian setetes pelarut dari campuran pewarna ditempatkan pada garis itu. Pelarutnya adalah minyak sereh dan minyak cengkeh. Diberikan penandaan pada garis di plat KLT tersebut untuk menunjukkan posisi awal dari tetesan, batas bawah dan batas atas ini dibuat dengan menggunakan pensil karena pensil mengandung senyawa karbon yang tidak larut dalam eluen. Jika ini dilakukan menggunakan tinta, pewarna dari tinta akan bergerak selayaknya kromatogram dibentuk, oleh karena itu digunakan pensil sebagai penandanya. Dimana eluen yang digunakan tidak boleh lebih dari 1 cm, hal ini dikarenakan sesuai dengan prinsip kapilaritas, yaitu untuk menaikkan spot (ascending). Kapilaritas adalah naiknya cairan eluen melalui pori-pori kapiler lempeng. Penotolan biasanya dilakukan menggunakan pipa kapiler kaca. Ketika bercak dari campuran itu mengering, Plat KLT ditempatkan dalam sebuah gelas kimia bertutup berisi pelarut yaitu PE, metanol dan campuran PE dan Metanol dengan memperhatikan supaya pelarut berada di bawah garis dimana posisi bercak berada. Alasan untuk menutup gelas kimia adalah untuk meyakinkan bawah kondisi dalam gelas kimia terjenuhkan oleh uap dari pelarut. Untuk mendapatkan kondisi ini, dalam gelas kimia biasanya ditempatkan beberapa kertas saring yang terbasahi oleh pelarut. Kondisi jenuh dalam gelas kimia dengan uap mencegah penguapan pelarut. Pelarut mulai membasahi plat KLT, pelarut pertama akan melarutkan senyawasenyawa dalam bercak yang telah ditempatkan pada garis dasar. Senyawa-senyawa akan cenderung bergerak pada lempengan kromatografi sebagaimana halnya pergerakan pelarut. Kromatografi lapis tipis pada praktikum ini menggunakan dilakukan dengan cara pendaflour dan bercak secara kimia.
substansi tidak berwarna
Fase diam pada sebuah lempengan plat KLT memiliki substansi yang ditambahkan kedalamnya yaitu eluen seperti metanol dan PE dan campuran metanol dan PE perbandingan 1:1, supaya menghasilkan pendaran flour ketika diberikan sinar ultraviolet (UV). Itu berarti
jika
menyinarkannya
dengan
sinar
UV,
akan
berpendar.
Pendaran ini ditutupi pada posisi dimana bercak pada kromatogram berada, meskipun bercak bercak itu tidak tampak berwarna jika dilihat dengan mata. Itu berarti bahwa menyinarkan sinar UV pada lempengan, akan timbul pendaran dari posisi yang berbeda dengan posisi bercak-bercak. Bercak tampak sebagai bidang kecil yang gelap. Keuntungan menggunakan UV ialah karena sinar UV tidak merusak senyawa yang dideteksi, sehingga hasil kromatografi dapat kembali digunakan. Karena pelarut bergerak lambat pada lempengan, komponen-komponen yang berbeda dari campuran pewarna akan bergerak pada kecepatan yang berbeda dan akan tampak sebagai perbedaan bercak warna yang terjadi. Harga Rf merupakan parameter karakteristik kromatografi lapis tipis. Harga ini merupakan ukuran kecepatan migrasi suatu senyawa pada kromatogram dan pada kondisi konstan merupakan besaran karakteristik dan reprodusibel. Harga Rf didefinisikan sebagai perbandingan antara jarak senyawa dari titik awal dan jarak tepi muka pelarut dari titik awal. Pada praktikum ini di peroleh bahwa jarak noda atau bercak yang di timbulkan oleh minyak sereh cenderung lebih panjang di banding dengan minyak cengkeh baik dengan eluen PE, eluen metanol, dan campuran eluen PE dan metanol. Ada beberapa factor yang menentukan harga Rf, yaitu macam pelarut, perbedaan suhu, ukuran dari bejana, Kertas, pengaruh utama kertas pada harga Rf timbul dari perubahan ion dan serapan, yang berbeda untuk maca mmacam kertas mempengaruhi kesetimbangan partisi dan sifat dari ca mpuran. Percobaan pada kromatografi lapis tipis ini berkaitan dengan prinsip like disolved like, yaitu prinsip kelarutan dimana suatu zat hanya akan larut pada pelarut yang sesuai. Zat yang bersifat polar akan terlarut pada pelarut polar dan suatu zat non polar akan terlarut pada pelarut polar. Metanol digunakan sebagai pelarut karena metanol memiliki sifat relatif polar yang akan mengimbangi silika gel 60 yang bersifat polar sehingga zat akan dapat terlarut. Sesuai dengan hukum kelarutan like disolves like, artinya kelarutan akan terjadi bila memiliki sifat kepolaran yang sama; (2) Metanol merupakan pelarut yang universal, seperti halnya etanol yang dapat melarutkan metabolit-metabolit sekunder di dalam tumbuhan; (3) Pelarut metanol relatif lebih murah dibandingkan pelarut etanol. Sedangkan, penggunaan Perolium Eter (PE)
yang bersifat semi polar memungkinkan untuk larutan menjadi polar dan dapat melarutkan larutan polar.
VI. KESIMPULAN 1. Kromatografi lapis tipis adalah metode yang digunakan untuk pemisahan komponen dari suatu sampel dimana komponen akan terdistribusi antara 2 fase yaitu fase gerak dan fase diam. 2. Alasan untuk menutup gelas kimia saat adalah untuk meyakinkan bawah kondisi dalam gelas kimia terjenuhkan oleh uap dari pelarut, kondisi jenuh dalam gelas kimia dengan uap mencegah penguapan pelarut. 3. Senyawa-senyawa
akan
cenderung
bergerak
pada
lempengan
kromatografi
sebagaimana halnya pergerakan pelarut 4. Agar mengahasilkan flour dan melihat hasil bercak yang di timbulkan maka di perlukan sinar UV sehingga senyawa dapt berpendar. 5. Harga Rf merupakan parameter karakteristik kromatografi lapis tipis yang merupakan ukuran kecepatan migrasi suatu senyawa pada kromatogram dan pada kondisi konstan merupakan besaran karakteristik dan reprodusibel. 6. Senyawa-senyawa
akan
cenderung
bergerak
pada
lempengan
kromatografi
sebagaimana halnya pergerakan pelarut. 7. Praktikum pemisahan senyawa dengan metode kromatografi ini menggunakan eluen metanol dan PE sebagai pelarut karena metanol memiliki sifat relatif polar yang akan mengimbangi silika gel 60 yang bersifat polar sehingga zat aka n dapat terlarut. 8. Beberapa factor yang menentukan harga Rf, yaitu macam pelarut, perbedaan suhu, ukuran dari bejana, Kertas
VIII. DAFTAR PUSTAKA
1. Ibnu Gholib Gandjar. Abdul Rohman. 2007.
K imia
Farmasi Analisis. Pustaka Pelajar.
Yogyakarta. 2.
Roy J. Gritter, James M. Bobbit, Arthur E. S., 1991.
P engantar K romatografi.
Penerbit ITB. Bandung. 3. kriemhild.uft.uni-bremen.de/nop_www/id/articles/pdf/Chromatography_id.pdf diakse 15 maret 2010 4. Day & Underwood. 1980. Analisa Kimia Kuantitatif . Edisi Keempat. Erlangga. Jakarta.
