BAB IPENDAHULUA…

BAB I

PENDAHULUAN

Pemisahan campuran menjadi komponen-komponennya merupakan hal yang penting dalam semua cabang ilmu kimia, bahkan banyak juga bidang yang lain yang telah mempergunakan teknik-teknik kimia untuk memecahkan berbagai macam permasalahan yang luas. Maka pengaruh penemuan teknik pemisahan yang berkemampuan tinggi akan sangat dirasakan manfaatnya dalam banyak ilmu pengetahuan modern. Salah satu tehnik pemisahan dalam ilmu kimia adalah teknik kromatografi.

Kromatografi digunakan untuk memisahkan campuran dari substansinya menjadi komponen- komponennya. Seluruh bentuk kromatografi bekerja berdasarkan prinsip yang sama yaitu seluruh bentuk kromatografi memiliki fase diam (berupa padatan atau cairan). Dan fase gerak (berupa cairan atau gas). Berdasarkan fase gerak dan fase diam yang digunakan, kromatografi dibedakan menjadi kromatografi cair-padat (kromatografi dengan fase diam berwujud padat dan fase gerak berwujud cair), kromatografi gas-padat (kromatografi dengan fase diam berwujud padat dan fase gerak berwujud gas), kromatografi cair-cair (kromatografi dengan fase diam berwujud cair dan fase gerak berwujud cair), dan kromatografi gas-cair (kromatografi dengan fase diam berwujud cair dan fase gerak berwujud gas).

Berdasarkan interaksi komponen dengan fase diam dan fase gerak, kromatografi dibedakan menjadi kromatografi adsorpsi (kromatografi dengan teknik penyerapan komponen oleh adsorben tertentu), kromatografi partisi (kromatografi dengan partisi terjadi antara fase gerak dan fase diam), kromatografi pertukaran ion (kromatografi yang dapat memisahkan senyawa dengan afinitas ion yang berbeda dengan resin penukar ion), dan kromatografi permeasi atau filtrasi (kromatografi berdasarkan perbedaan bobot molekul).

Makalah ini hanya akan membahas tertang kromatografi kertas yang termasuk pada jenis kromatografi cair-cair dan kromatografi partisi. Prinsip dari kromatografi ini adalah dengan meneteskan sampel pada kertas di garis startnya, yang kemudian kertas dimasukkan dalam pelerut jenuh dan dibiarkan bergerak menuju garis finish. Pemilihan teknik kromatografi sebagian besar bergantung pada sifat kelarutan senyawa yang akan dipisahkan. Pada bab selanjutnya kromatografi ini akan dibahas lebih lanjut.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. Pengertian Kromatografi Kertas

Kromatografi kertas adalah suatu metode pemisahan campuran dari substansinya menjadi komponen- komponennya berdasarkan distribusi suatu senyawa pada dua fase, yaitu fase diam dan fase gerak. Fasa diam dalam kromatografi berupa air yang terikat pada selulosa kertas sedangkan fasa geraknya berupa pelarut organik non polar (pelarut yang sesuai).

Selulosa merupakan polimer dari gula sedehana yaitu glukosa. Rantai polimer dari selulosa memiliki gugus hidroksil (-OH) disekeliling strukturnya. Karena memiliki gugus -OH maka selulosa dapat berinteraksi dengan air oleh karena itu pada fase diam bersifat sedikit polar. Didalam kertas selulosa mengandung air yang berasal dari pembuatan kertas dan dari atmosfer. Dibawah ini adalah struktur dari selulosa.

 

Bila digunakan fasa diam yang lain, maka biasanya kertas akan dikeringkan, kemudian menggunakan fasa diam seperti glikol, formamide, dan alkohol. Pelarut (eluen) yang digunakan bisa berupa pelarut murni, atau campuran pelarut antara alkohol, asam-asam, ester, fenol dan amina.

Pemisahan pada kromatografi kertas terjadi kerena perbedaan kelarutan zat-zat dalam pelarut serta perbedaan penyerapan (adsorbsi) kertas terhadap zat-zat yang akan dipisahkan. Zat yang lebih larut dalam pelarut dan kurang teradsorbsi pada kertas akan bergerak lebih cepat. Sedangkan zat yang kurang larut dalam pelarut dan lebih teradsorbsi pada kertas akan tertinggal atau bergerak lebih lama.

Kromatografi kertas merupakan bentuk kromatografi yang paling sedehana mudah dan murah. Jenis kromatografi ini banyak digunakan untuk identifikasi kualitatif maupun untuk analisis kuantitatif. Penemu kromatografi kertas adalah Martri, Consden dan Gordon.

 

2.2. Teknik Kromatografi Kertas

1. Teknik menaik (ascending), pada teknik menaik ini rembesan fasa gerak bergerak ke atas karena efek kapiler.
2. Teknik menurun (descending), pada teknik menurun ini rembesan fasa bergerak ke bawah yang dikarenakan efek kapiler yang juga dibantu oleh efek gravitasi sehingga rembesan berjalan lebih cepat.

2.3. Metode Kromatografi Kertas

1. Tahap penotolan cuplikan

 Mula-mula menyiapkan kertas kromatografi dengan ukuran tertentu. Kertas yang digunakan memiliki susunan serat kertas membentuk medium berpori yang bertindak sebagai tempat untuk mengalirnya fase bergerak. Lalu membuat garis awal dengan jarak 2-3 cm dengan salah satu ujung kertas dengan menggunakan pensil. Selanjutnya totolkan larutan cuplikan dengan menggunakan mikropipet atau pipa kapiler pada garis awal tadi, kemudian keringkan.

Misalkan Kita ingin mengetahui tinta mana yang digunakan untuk menulis pesan. Dalam diagram pena diberi label 1, 2 dan 3 dan tinta pesan sebagai M.

 2. Tahap pengembangan

 Pada tahap ini ujung kertas kromatografi dekat garis awal yang telah berisi totolan cuplikan dicelupkan ke dalam pelarut (pelarut untuk contoh ini misalnya etanol) yang terdapat di dalam bejana kromatografi. Pencelupan diusahakan tidak merendam totolan cuplikan atau garis awal. Kemudian bejananya ditutup.

 

Biarkan pelarut merembes melewati totolan cuplikan. Komponen-komponen cuplikan akan terbawa oleh rembesan cuplikan. Perbedaan kelarutan komponen-komponen cuplikan dalam pelarut akan mengakibatkan kecepatan bergerak komponen-komponen dalam kertas juga berbeda. Perbedaan kecepatan bergerak komponen-komponen ini lebih umum disebut migrasi deferensial. Pemisahan komponen-komponen ini terjadi karena migrasi deferensial. Hasil pemisahan akan nampak sebagai noda-noda berwarna pada kertas dengan jarak yang berbeda-beda dari garis awal. Noda-noda ini selanjutnya disebut sebagai kromatogram. Perembesan pelarut dihentikan setelah pelarut hampir mencapai ujung kertas. Pekerjaan selanjutnya adalah memberi tanda batas gerakan pelarut, dan kemudian kertas diangkat dari cairan pengelusi untuk seterusnya dikeringkan.

 

3. Tahap identifikasi atau penampakan noda.

 

Dari contoh kromatogram yang dihasilkan diatas, maka dapat disimpulkan bahwa yang mengandung pewarna yang sama dengan pena yang digunakan untuk membuat pesan adalah nomor 2. Pada kasus ini, tidak dibutuhkan pengukuran nilai , karena kita dapat melihat secara langsung perbandingan warnanya pada kertas kromatogram. Tetapi, bila kita menguji sampel dengan menggunakan satu kertas untuk satu sampel, maka kita harus menghitung nilai  nya.

 

Menghitung nilai R_f 

            R_f (rate of flow) menyatakan derajad retensi suatu komponen dalam fase diam. Karena itu R_f juga disebut faktor refensi. R_f adalah jarak tempuh relatif terhadap pelarut. Harga R_f mengukur kecepatan bergeraknya zona relatif terhadap garis depan pengembang. Kromatografi yang dihasilkan diuraikan dan zona-zona dicirikan dengan nilai-nilai R_f. Nilai R_f didefinisikan oleh hubungan:

 

 

            Pengukuran ini dilakukan dengan mengukur jarak dari titik pemberangkatan (pusat zona campuran awal) ke garis depan pengembang dan pusat rapatan tyiap zona. Nilai R_f harus sama baik pada descending maupun ascending. Nilai R_f akan menunjukkan identitas suatu zat yang dicari.

            Misalnya, jika salah satu komponen dari campuran berpergian 9,6 cm dari garis dasar sedangkan pelarut telah melakukan perjalanan 12,0 cm, maka nilai R_f untuk komponen itu adalah:

 

 

Jika percobaan diulang pada kondisi yang tetap sama, nilai  yang akan diperoleh untuk setiap warna akan selalu sama. Namaun, jika terdapat perubahan suhu komposisi pelarut ataupun sebagainya, maka nilai  nya akan berubah.

            Setiap komponen mempunyai harga R_f sendiri-sendiri. Dengan menggunakan zat baku noda dapat diidentifikasikan.

            Bila noda tidak berwarna, langkah pertama yang harus diambil adalah menampakkan noda tersebut. Penampakan noda dapat dilakukan dengan cara:

1. Menyemprot kertas dengan pereaksi penimbul warna ditizon, ninhidrin, kalium kromat, amonium sulfida dan lain-lain.
2. Menyinari sinar dengan sinar ultra violoet.
3. Mendedahkan kertas pada uap iodium.

Kemudian langkah selanjutnya adalah menentukan harga R_f masisng-masing dari noda, seperti yang telah disebutkan diatas.

            Misalnya kita mempunyai campuran asam amino dan ingin mengetahui asam amino tertentu yang terkandung dalam campuran. Maka caranya adalah totolkan setetes kecil campuran pada garis dasar kertas, dan bintik-bintik kecil yang serupa dari asam amino yang dikenal ditempatkan disamping itu. Kemudian kertas dimasukkan kedalam pelarut yang sesuai untuk mengembangkan seperti metode sebelumnya. Dalam diagram, campuran adalah M, dan asam amino yang dikenal diberi lebel 1 sampai 5. Kemudian posisi depan pelarut ditandai dengan pensil dan dikeringkan. Setelah kering, untuk memunculkan warna semprotkan dengan ninhidrin. Ninhidrin bereaksi dengan asam amino untuk memberikan senyawa berwarna, utamanya coklat atau ungu.

 

            Tidak perlu mengukur nilai R_f karena kita dapat dengan mudah membandingkan bercak dalam campuran dengan  posisi mereka dan warna mereka. Pada kromatogram diatas, campuran mengandung asam amino 1, 4, dan 5.

2.4. Kromatografi Kertas Dua Arah

            Kromatografi kertas dua arah digunakan dalam menyelesaikan masalah pemisahan substansi yang memiliki nilai  yang sangat serupa. Pada prosesnya menggunakan dua pelarut yang berbeda.

            Misalnya kita menggunakan zat warna sebagai sampel. Prosedur yang harus dilakukan adalah:

1. Tahap pertama

Mula-mula titik tunggal campuran ditempatkan pada salah satu ujung garis dasar. Kemudian masukkan kedalam pelarut seperti yang sebelumnya hingga pelarut mendekati ke atas kertas.

2. Tahap kedua

            Pada kromatogram, posisi depan pelarut ditandai dengan pensil sebelum kertas mengering, diberi lebel sebagai SF1. Kemudian masukkan kedalam pelarut yang pertama, dihasilkan titik sentral besar dalam kromatogram yaitu sebagian biru dan sebagian hijau. Dua pewarna dalam campuran memiliki nilai  yang sudah hampir sama.

3. Tahap ketiga

            Menunggu kertas kering sepenuhnya, dan kemudian memutar kertas sampai 90⁰ dan kemudian mengembangkan kromatografi lagi di dalam suatu pelarut yang berbeda. Bintik-bintik akan bergerak dengan jumlah yang berbeda, hal ini menyebabkan terjadinya perbedaan nilai . Jika kita ingin mengidentifikasi titik-titik dalam campuran maka kita harus menghitung nilai  nya untuk disetiap tempat, dan kemudian membandingkannya dengan nilai-nilai yang telah diukur untuk senyawa yang dikenal dengan kondisi yang sama persis. Apabila kita mengidentifikasinya dengan zat pembanding pada kromatogram yang sama seperti yang dilakukan diawal dengan pena, maka kita tidak bisa mengidentifikasinya. Karena campuran yang dipisahkan pada contoh ini terpisah menjadi empat tempat yang berbeda.

Prosesnya terlihat pada gambar dibawah ini.

 

 

2.5. Aplikasi dalam Kehidupan Sehari-hari

            Aplikasi teknik pemisahan kromatografi kertas dalam kehidupan sehari-hari adalah:

1. Menentukan komponen yang terkandung dalam uang logam.

Cara kerjanya adalah pertama-tama uang logam warna kuning dan putih dicuci dan disikat, kemudian ditambahkan dengan HCl pekat sebagai pelarut pemisah komponen uang logam. Selanjutnya cuplikan dari tetesan tersebut ditotolkan di kertas kromatografi bersama dengan cuplikan HCl pekat, cuplikan CuSO₄, dan cuplikan NiSO₄. Fase diam pada percobaan ini adalah lapisan pelarut yang teradsorbsi pada permukaan kertas berupa kertas kromatografi dan fase geraknya adalah bagian dari pelarut yang berfungsi menggerakkan eluen berupa campuran n-butanol, asam asetat glasial, dan air (untuk uang logam putih) dan campuran n-butanol, etanol, dan amoniak 2M (untuk uang logam kuning). Pada percobaan ini, kromatografi kertas dilakukan secara ascending diamana pelarut yang terdapat dibawah akan bergerak keatas pada kertas yang tercelup di dalamnya. Penjenuhan dengan uap pelarut bertujuan untuk mempercepat terjadinya elusi atau pergerakan komponen-komponen sampel pada media kertas kromatografi.

Maka hasil akhirnya adalah untuk uang logam warna kuning cuplikan dari uang logam tersebut memiliki nilai R_f yang hampir sama dengan cuplikan CuSO₄ sehingga dapat disimpulkan bahwa logam tersebut bahan penyusunnya adalah tembaga. Sedangkan untuk uang logam putih tidak memiliki nilai R_f yang sama dengan CuSO₄ maupun dengan NiSO₄. Karena memang logam putih ini terbuat dari aluminium maka tidak terdeteksi pada percobaan ini.

1. Menguji apakah bahan pewarna yang digunakan dalam makanan aman atu tidak untuk dikonsumsi.
2. Menguji tinta yang digunakan pada pemalsuan dokumen, seperti surat perjanjian, cek dan giro.
3. Menguji apakah terdapat obat terlarang dalam urin manusia.
4. Memeriksa apakah pestisida yang terdapat dalam sayuran atau bahan-bahan masih dalam batas aman atau tidak.
5. Mengetahui kandungan asam amino tertentu dari campuran asam amino.
6. Dapat mengidentifikasikan keberadaan suatu unsur.

Misalnya ingin mengidentifikasi logam Ag, Pb dalam larutan pengembang asam asetat. Caranya yaitu:

Mula-mula kertas kromatografi disiapkan, dan ditarik batas pensil kira-kira 2 cm dari pinggir kertas. Lalu kertas dibagi menjadi empat kolom dan di beri nomor pada tiap kolomnya. Pada kolom 1 dan 3 ditetesi dengan larutan cuplikan A dan B, kolom 2 dan 4 dengan larutan baku Ag dan Pb (II). Sementara itu larutan pengembang disiapkan yang berisi 12,5 ml larutan asam asetat dan air. Masukkan kertas kromatografi kedalam larutan pengembang kemudian ditutup. Selanjutnya kertas diambil dari dalam larutan bila kertas mencapai ¾ larutan pengembang. Kemudian pada kertas diberi tanda batas dengan menggunakan pensil dan kemudian kertas dikeringkan. Kemudian setiap kolom digunting dan disemprotkan dengan pereaksi pengenal. Larutan Ag dengan dikromat menghasilkan warna merah dan Pb (II) dengan KI menghasilkan warna kuning. Setelah warna tampak, jarak perpindahan dari tiap komponen diukur dan dihitung nilai R_f. Dari data yang telah diperoleh kita gunakan asam oksalat sebagai pelarut. Dan diperoleh masing- masing untuk kelarutan cuplikan A dan B, serta logam Ag dan Pb.

 

BAB III

PENUTUP

3.1. Kesimpulan

            Kromatografi kertas merupakan salah satu metode pemisahan berdasarkan prinsip zat terlarut yang terdistribusi antara dua fase yang digunakan, yaitu fase diam (air yang terikat pada selulosa kertas) dan fase gerak (pelarut yang sesuai). Kromatogarfi mampu memisahkan campuran dari substansinya menjadi komponen-komponennya.

            Pemisahan pada kromatografi kertas terjadi kerena perbedaan kelarutan zat-zat dalam pelarut serta perbedaan penyerapan (adsorbsi) kertas terhadap zat-zat yang akan dipisahkan. Zat yang lebih larut dalam pelarut dan kurang teradsorbsi pada kertas akan bergerak lebih cepat. Sedangkan zat yang kurang larut dalam pelarut dan lebih teradsorbsi pada kertas akan tertinggal atau bergerak lebih lama.

            Teknik Kromatografi Kertas ada dua macam, yaitu teknik menaik (ascending), pada teknik menaik ini rembesan fasa gerak bergerak ke atas karena efek kapiler, dan teknik menurun (descending), pada teknik menurun ini rembesan fasa bergerak ke bawah yang dikarenakan efek kapiler yang juga dibantu oleh efek gravitasi sehingga rembesan berjalan lebih cepat.

            Metode/ cara kerja dari kromatografi kertas adalah tahap pertama tahap pentotolan cuplikan, tahap kedua tahap pengembangan dan ketiga tahap identifikasi atau penampakan noda.

 

DAFTAR PUSTAKA

Day, R.A dan Underwood. 1981. Analisa Kimia Kuantitatif Edisi Keempat. Jakarta: erlangga

Soebagio, dkk. 2002. Kimia Analitik II. Malang: FMIPA universitas negeri Malang

http://worldofandika.blogspot.com/2010/06/kromatografi-kertas-dan-kromatografi.html

http://kickylover.blogspot.com/2010/06/kromatografi-kertas.html

http://jurnalramadhan.blogspot.com/2010/09/uji-kit-test-kehamilan.html