KROMATOGRAFI GAS DAN APLIKASINYA PADA PEMISAHAN

2. 1    DEFINISI   

Secara etimologi, Kromatografi berasal dari bahasa yunani yang berarti ‘warna’ dan ‘tulis’. Kromatografi gas (GC), merupakan jenis kromatografi yang digunakan dalam kimia organik untuk pemisahan dan analisis, Oleh karena itu, senyawa-senyawa kimia yang akan dipisahkan haruslah dalam bentuk gas pula. GC dapat digunakan untuk menguji kemurnian dari bahan tertentu, atau memisahkan berbagai komponen dari campuran. Kromatologi gas memisahkan suatu campuran berdasarkan kecepatan migrasinya di dalam fasa diam yang dibawa oleh fasa gerak. Sedangkan perbedaan migrasi ini disebabkan oleh adanya perbedaan interaksi diantara senyawa-senyawa kimia tersebut (di dalam campuran) dengan fasa diam dan fasa geraknya. Interaksi ini adalah adsorbsi, partisi, penukar ion dan jel permiasi.

Kromatografi gas termasuk dalam salah satu alat analisa (analisa kualitatif dan analisa kuantitatif), kromatografi gas dijajarkan sebagai cara analisa yang dapat digunakan untuk menganalisa senyawa-senyawa organik. Kita telah mengetahui bahwa ada dua jenis kromatografi gas, yatiu kromatografi gas padat (KGP), dan kromatografi gas cair (KGC). Dalam kedua hal ini sebagai fasa bergerak adalah gas (hingga keduanya disebut kromatografi gas), tetapi fasa diamnya berbeda. Meskipun kedua cara tersebut mempunyai banya persamaan. Perbedaan antara kedunya hanya tentang cara kerja.
Pada kromatografi gas padat (KGP) terdapat adsorbsi dan pada kromatografi gas cair (KGC) terdapat partisi (larutan). Kromatografi ga padat (KGP) digunakan sebelum tahun 1800 untuk memurnikan gas. Metode ini awalnya kurang berkembang. Penemuan jenis-jenis padatan baru sebagi hasil riset memperluas penggunaan metode ini. Kelemahan metode ini mirip dengan kromatografi cair padat. Sedangkan kromatografi gas cair sering disebut oleh para pakar kimia organic sebagai kromatografi fasa uap. Pertama kali dikenalkan oleh James dan Martin pada tahun 1952. Metode ini paling banyak digunakan karena efisien, serba guna, cepat dan peka. Cuplikan dengan ukuran beberapa microgram sampel dengan ukuran 10 gram masih dapat dideteksi. Sayangnya komponen cuplikan harus mempunyai tekanan beberapa torr pada suhu kolom.

Gambar 1 dan 2. Alat kromatografi gas

2. 2 KOMPONEN – KOMPONEN PADA KROMATOGRAFI GAS
Pada dasarnya komponen penting pada yang harus ada pada setiap alat kromatografi gas adalah :

1.  Tangki pembawa gas

2.  Pengatur aliran dan pengatur tekanan

3.  tempat injeksi

4.  kolom

5.  detektor

6.  rekorder

Gambar 3. Skema Peralatan Kromatografi Gas

 

1. Tangki pembawa gas

Fungsi gas pembawa adalah mengangkut cuplikan dalam kolom ke detektor. Bermacam-macam gas telah digunakan dalam KGC, misalnya, hydrogen, helium, helium, memungkinkan difusi yang lebih longitudinal dari solute, yang cenderung menurunkan efisiensi kolom, terutama pada laju arus yang lebih rendah. Maka nitrogen mungkin merupkan suatu pilihan yang lebih baik untuk gas-pembawa agar dapat dilakukan suatu pemisahan yang benar-benar sukar. Pemilihan gas pembawa hars disesuaikan dengan jenis detektor yang digunakan. Hubungan antara gas pembawa dengan detektor dinyatakan dalam table di bawah ini :

Gas pembawa	DHP	DIN	DTE	DFN
Helium	X	X	-	-
Hydrogen	X	-	-	-
Nitrogen	X	X	x	x
Argon	-	-	x	-

           DHP     = detektor hantaran panas (TCD)

           DIN      = detektor ionisasi nyala (FID)

           DIE       = detektor tangkapan nyala (ECD)

           DFN     = detektor fotometri nyala

Gambar 4. Tangki pembawa gas

 

2. Pengatur Aliran dan Pengatur Tekanan

            Ini disebut pengatur atau pengurang Drager. Drager bekerja baik pada 2,5 atm, dan mengalirkan massa aliran dengan tetap. Tekanan lebih pada tempat masuk dari kolom diperlukan un­tuk mengalirkan cuplikan masuk ke dalam kolom. Ini disebabkan, kenyataan lubang akhir dari kolom biasanya mempunyai tekanan atmosfir biasa. Juga oleh kenyataan bahwa suhu kolom adalah tetap, yang diatur oleh thermostat, maka aliran gas tetap yang masuk kolom akan tetap juga.

Demikian juga komponen-komponen akan dielusikan pada waktu yang tetap yang disebut waktu penahanan (the retention time), t­­_R. Karena kecepatan gas tetap, maka komponen juga mempunyai volume karakteristik terhadap gas pengangkut = volume penahanan (the retention volume), v_r. Kecepatan gas akan mempengaruhi effisiensi kolom. 

            Harga-harga yang umum untuk kecepatan gas untuk kolom yang memiliki diameter luar.

1/4" O.D : kecepatan gas 75 ml/min

1/8" O.D : kecepatan gas 25 ml/min.

3. Tempat Injeksi

Sejumlah kecil sampel yang akan dianalisis diinjeksikan pada mesin menggunakan semprit kecil. Jarum semprit menembus lempengan karet tebal (Lempengan karet ini disebut septum) yang mana akan mengubah bentuknya kembali secara otomatis ketika semprit ditarik keluar dari lempengan karet tersebut.

Injektor berada dalam oven yang mana temperaturnya dapat dikontrol. Oven tersebut cukup panas sehingga sampel dapat mendidih dan diangkut ke kolom oleh gas pembawa misalnya helium atau gas lainnya.

Gambar 5. Injektor ports

4. Kolom

Jika suatu cuplikan dianalisis dengan GC maka pemisahan terjadi pada kolom. Kolom di dalam GC sering disebut dengan ”jantung GC”. Hal ini disebabkan karena keberhasilan suatu analisis ditentukan oleh tepat dan tidaknya kolom yang dipilih serta jenis cuplikan yang akan dianalisis.

Kolom GC terdiri dari 3 bagian yaitu wadah luar yang terbuat dari logam (tembaga, baja tahan karat, nikel),gelas atau plastik mislanya teflon dan isi kolom yang terdiri dari padtan pendukung dan fasa cairan.

Kolom isian   

Fasa stasioner dalam kromatografi gas cair (KGC) adalah cairan, tetapi cairan itu tidak boleh dibiarkan bergerak – gerak di dalam tabung. Cairan tersebut harus dimobilisasi, biasanya dalam bentuk satu lapisan tipis dengan luas permukaan besar. Ini paling lazim dilakukan dengan mengimpregnasi suatu bahan padat dengan fasa cair sebelum kolom diisi. Padatan tersebut harus bersifat inert secara kimiawi terhadap zat – zat yang nantinya akan dikromatografikan, stabil pada temperatur operasi, dan memilki luas permukaan yang besar persatuan berat. Penurunan tekanan yang dibutuhkan untuk laju alir gas yamg diinginkan harus tidak boleh berlebihan. Kekuatan mekanis lebih diinginkan agar partikel – partikelnya tidak pecah dan mengubah distribusi ukuran partikel dengan penanganan. Kebanyakan padatan yang digunakan sebagai penyangga pada KGC sangat berpori. Adsorben aktif seperti karbon aktif dan silika gel adalah penyangga padat yang buruk. Bahkan jika dilapisi dengan lapisan cairan tipis maka padatan ini akan menyerap komponen – komponen sampel yang menyebabkan pengekoran (tailing). Bahan penyangga padat yang paling umum adalah tanah diatom. Untuk dapat digunakan sebagai penyangga padatan maka tanah diatom dijadikan seperti bata dan dipanaskan di dalam tanur kemudian digerus halus sampai dan disaring dengan ukuran mesh tertentu.

Pemilihan fasa cair

            Fasa cair harus dipilih dengan mempertimbangkan masalah pemisahan tertentu. Cairan tersebut harus memiliki tekanan uap yang sangat rendah pad temperatur kolom; sebuah petunjuk praktis mengusulkan suatu titik didih sekurang – kurangnya 200⁰C di atas temperatur di mana cairan akan diberikan. Dua alasan penting untuk menginginkan volatilitas yang rendah adalah pertama, hilangnya cairan akan menghancurkan kolom itu, dan kedua, detektor akan memberi respon pada uap fasa stasioner dengan hasil penyimpangan pada garis dasar perekam dan menurunkan kepekaan terhadap komponen – komponen sampel yang dianalisis.

Jelas, fasa cair harus stabil secara termal pada temperatur kolom, dan kecuali dalam kasus – kasus khusus, cairan itu tidak bereaksi secara kimia dengan komponen – komponen sampel. Cairan tersebut harus memiliki daya pelarut yang cukup untuk sampel. Mengingat aturan lama bahwa ”sejenis melarutkan sejenis” , bisa dinyatakan bahwa secara umum seharusnya ada sedikit kesamaan kimiawi antara zat cair dan zat terlarut yang dipisahkan.

Jumlah cairan yang diberikan pada penyangga padatan adalah penting. Jika terlalu banyak cairan, zat terlarut akan menghabiskan terlalu banyak waktu berdifusi ke fasa cair, dan efisiensi pemisahan menjadi berkurang. Terlalu sedikit cairan menyebabkan zat terlarut berinteraksi dengan padatan itu sendiri., adsorpsi dapat menyebabkan pengekoran dan tumpang tindihnya pita – pita elusi. Pemuatan cairan berbeda – beda dengan sifat penyangga padatan, ukuran sampel yang diantisispasi dan faktor – faktor lain, tetapi umumnya dalam rentang 2 atau 3 sampai sekitar 20% berat cairan. Biasanya padatan diolah dengan suatu larutan dari cairan yang diinginkan dalam suatu pelaut yang volatil, dimana pelarut dipindahkan dengan pemanasan dan selanjutnya dibuang dengan gas pembawa.

Gambar 6. Kolom paking

5. Detektor

Berbeda dengan alat analisis lainnya, detektor pada kromatografi gas pada umumnya lebih beraneka ragam. Hal ini disebabkan detektor pada GC mendeteksi aliran bahan kimia dan bukan berkas sinar seperti pada spektrofotometer. Beberapa pertimbangan dalam merancang suatu detektor dapat dikemukan sebagai berikut :

1.    Detektor GC harus dapat mendeteksi dalam waktu beberapa detik.

2.    Cuplikan yang masuk ke dalam detektor harus volatil dan bebas dari pengaruh matrik. Hal semacam juga terjadi pada spektrometri serapan atom atau emisi.

3.    Detektor GC mempunyai kepekaan yang kebih dibandingkan dengan alat analisis pada umumnya.

4.    Detektor GC mempunyai kisaran dinamik yang sangat besar, umunya lebih besar daripada 10⁷.

5.    Detektor GC dapat pula digunakan sebagai alat identifikasi walaupun kegunaan secara umum adalah untuk keperluan kuantitatif

Beberapa parameter yang sering dijumpai pada detektor adalah ratio signal terhadap noise (S/N), batas deteksi minimum (BDM), faktor respon atau ratio signal terhadap jumlah cuplikan, kisran dinamik linear, dan kespesifikan.

Rasio S/N dalam banyak hal dikaitkan dengan BDM. Batas deteksi minimum suatu detektor tehadap suatu cuplikan ditentukan oleh rasio S/N. Salah satu kesepakatan yang dicapai adalah BDM = 2 S/N. Yang dimaksud signal adalah respon detektor terhadap senyawa kimia yang masuk ke dalamnya sedangakan noise berasal dari alat ( getaran rekorder setelah diperbesar maksimum). Harga BDM untuk beberapa detektor dapat dilihat pada tabel berikut:

Harga BDM untuk beberapa detektor

Detektor	BDM	Senyawa yang dianalisis
Hantaran panas	5 x 10-10	Propana
Ionisasi nyala	5 x 10-12	Propana
Tangkapan elektron	5 x 10-16	Lindan
Fotometri nyala	5 x 10-10 2 x 10-12	Tiofen Tributilfosfat
Ionisasi nyala	5 x 10-14	Azobenzena
Alkali (DINA)	5 x 10-15	Tributilfosfat

Jenis – jenis dari detektor :

a.       Detektor konduktivitas termal

Alat ini mengandung baik suatu filamen logam yang dipanaskan maupun suatu termistor. Termistor adalah bantalan kecil yang dispakan dengan menggabungkan campuran logam oksida umumnya dari mangan, kobal, nikel, dan runut logam lainnya.

Elemen, filamen atau termistor dari detektor dipanaskan pada kondisi tunak, memiliki temperatur tertentu yang ditentukan oleh panas diberikan padanya dan laju hilangnya panas ke dinding ruang yang mengelilinginya.

            Detektor itu umunya memiliki dua sisi, masing- masing elemennya sendiri. Gas pembawa murni menelusuri satu sisi detektor yang terletak di depan di depan lubang injeksi sampel, sementara efluen kolom mengalir melalui sisi lainnya.

            Helium merupakan gas pembawa yang cocok untuk detektor konduktivitas termal karena konduktivitas termalnya jauh lebih besar daripada kebanyakan senyawa organik dan tidak memiliki suatu bahaya ledakan. Kepekaan detektor konduktivitas termal dapat ditingkatkan dengan menjalankan elemen – elemen pada temperatur  yang lebih tinggi dengan memberikan suatu arus jembatan yang besar, Tetapi melibatkan harapan hidup elemen tersebut kecil. Detektor ini secara umum tidak bersifat menghancurkan.

  Gambar 7. Detektor konduktivitas termal

 

a.       Detektor pengionan nyala

            Prinsip dasar detektor pengionan nyala adalah energi kalor dalam nyala  hidrogen cukup untuk menyebabkan banyak molekul untuk mengionisasi. Gas efluen dari kolom dicampur dengan hidrogen dan dibakar pada ujung jet logam dalam udara brlebih. Suatu potensial diberikan antara jet dan elektroda kedua yang bertempat di atas atau sekitar nyala itu. Ketika ion – ion itu dibentuk dalam nyala, ruang gas antara kedua elektroda menjadi lebih konduktif dan arus meningkat mengalir dalam sirkuit. Arus ini melewati resistor, tegangan terbentuk yang dikuatan untuk menghasilkan suatu isyrat yang diterima perekam.

            Dengan detektor pengionan nyala, konsentrasi ion – ion dalam ruang antara elektroda dan besarnya arus tersebut sangat bergantung pada laju dimana molekul – molekul zat terlarut dikirim ke nyala. Berat zat terlarut yang mencapai nyala dalam satuan waktu akan mnghasilakan respon detektor yang sama berapapun tingkat pengenceran oleh gas pembawa. Ini dasar untuk pernyataan bahwa detektor ini memberi respon bukan pada konsentrasi zat terlarut tetapi pada laju alir massa zat terlarut tersebut. Juga harus diperhatikan bahwa  Detektor pengionan nyala dapat menghancurkan komponen – komponen sampel.

 

Gambar 8. Skematis detektor pengionan nyala dan sirkuit di dalamnya

Kekurangan utama dari detektor ini adalah pengrusakan setiap hasil yang keluar dari kolom sebagaimana yang terdeteksi. Jika anda akan mengirimkan hasil ke spektrometer massa, misalnya untuk analisa lanjut, anda tidak dapat menggunakan detektor tipe ini.

6. Rekorder

Rekorder berfungsi sebagai pengubah sinyal dari detektor yang diperkuat melalui elektrometer menjadi bentuk kromatogram. Dari kromatogram yang diperoleh dapat dilakukan analisis kualitatif dan kuantitatif. Analisis kualitatif dengan cara membandingkan waktu retensi sampel dengan standar. Analisis kuantitatif dengan menghitung luas area maupun tinggi dari kromatogram (Hendayana, 2001). Sinyal analitik  yang dihasilkan detektor dikuatkan oleh rangkaian  elektronik     agar bisa diolah  oleh rekorder atau sistem data. Sebuah rekorder bekerja dengan menggerakkan kertas dengan kecepatan tertentu. di atas kertas tersebut dipasangkan pena yang digerakkan oleh sinyal keluaran detektor sehingga posisinya akan berubah-ubah sesuai dengan dinamika keluaran    penguat sinyal detektor. Hasil rekorder adalah sebuah kromatogram berbentuk pik-pik dengan pola yang sesuai dengan kondisi sampel  dan jenis detektor yang digunakan.

Rekorder biasanya dihubungkan dengan sebuah elektrometer yang dihubungkan dengan sirkuit pengintregrasi yang bekerja dengan menghitung jumlah muatan atau jumlah energi listrik yang dihasilkan oleh detektor. Elektrometer akan melengkapi pik-pik kromatogram dengan data luas pik atau tinggi pik lengkap dengan biasnya.

Sistem data merupakan pengembangan lebih lanjut dari rekorder dan elektrometer dengan melanjutkan sinyal dari rekorder dan elektrometer ke sebuah unit pengolah pusat (CPU, Central Procesing Unit).

Hasil pembacaan dalam detector akan direkam dalam rekorder dan ditampilkan pada layar komputer berupa diagram/grafik dengan puncak / pick yang berbeda-beda sesuai dengan senyawa atau gugus senyawanya, seperti gambar di bawah ini:

 

Gambar 9. diagram/grafik dengan puncak / pick

 

2. 3    PRINSIP KERJA KROMATOGRAFI GAS

Kromatografi merupakan medan yang bergerak cepat karena sangat pentingnya dalam praktek dalam banyak bidang penelitian. Usaha-uasaha berlanjut sepanjang banyak jalur, beberapa diantaranya adalah : detektor yang lebih baik, bahan kemasan kolom yang baru, hubungan dengan instrument lain (seperti spectrometer massa) yang dapat membantu untuk mengidentifikasi komponen-komponen yang dipisahkan.

Cara kerja dari kromatografi gas adalah gas pembawa lewat melalui satu sisi detektor kemudian memasuki kolom. Di dekat kolom ada suatu alat di mana sampel – sampel bisa dimasukkan ke dalam gas pembawa ( tempat injeksi). Sampel – sampel tersebut dapat berupa gas atau cairan yang volatil (mudah menguap). Lubang injeksi dipanaskan agar sampel teruapkan dengan cepat.

            Aliran gas selanjutnya menemui kolom, kolom merupakan jantung intrumen tempat di mana kromatografi berlangsung. Kolom berisi suatu padatan halus dengan luas permukaan yang besar dan relatif inert. Namun padatan teresebut hanya sebuah penyangga mekanika untuk cairan. Sebelum diisi ke dalam kolom, padatan tersebut diimpregnasi dengan cairan yang diinginkan yang berperan sebagai fasa diam atau stasioner sesungguhnya, cairan ini harus stabil dan nonvolatil pada temperatur kolom dan harus sesuai dengan pemisahan tertentu.

            Setelah muncul dari kolom itu, aliran gas lewat melalui sisi lain detektor. Maka elusi zat terlarut dari kolom mengatur ketidakseimbangan antara dua sisi detektor yang direkam secara elektrik.

            Sebagai gambaran bagaimana yang terjadi di dalam kolom, anggap bahwa dalam kolom tersebut memilki serangkaian kamar – kamar kecil, masing – masing mengandung suatu bagian cairan yang nonvolatil sebagai fasa stasioner. Suatu fasa bergerak atau gas pembawa bersama – sama dengan cairan yang sudah berupa gas masuk ke dalam kamar pertama, di mana suatu sampel (gas yang dikromatografikan) dari fasa bergerak. Jika cairan tersebut (fasa stasioner) cocok dengan tujuan, sebagian sampel akan yang berupa gas tersebut akan masuk dan dan larut di dalamnya dan sebagian lagi akan tetap ikut bersama dengan gas pembawa tersebut. Sekarang hukum Henry, dalam bentuk biasanya, menyatakan bahwa tekanan parsial yang dihasilkan oleh zat terlarut dalam suatu larutan encer sebanding dengan fraksi molnya. Maka untuk distribusi benzena antara fasa cair dan uap dalam kamar itu dapat dituliskan sebagai berikut :

P_benzena = k X_benzena

Di mana P_benzena  adalah tekanan parsial dalam fasa uap, X_benzena adalah fraksi mol benzena dalam cairan dan k sebuah tetapan. Dalam kromatografi gas, tekanan parsial dan fraksi mol seringkali digantikan dengan konsentrasi yang mnghasilkan suatu koefisisen distribusi yang tak bersatuan, K :

                        K = konsentrasi benzena dalam fasa cair/konsentrasi benzena dalam fasa gas

  Gambar 10. Ruang khayalan untuk model Craig dari percobaan KGC

Pindahkan gas nitrogen yang membawa sebagian sampel yang tidak terhenti pada kamar pertama ke kamar kedua, di mana gastersebut bertemu dnegan cairan. Dalam hal ini sebagian sampel di dalamnya akan melarut dan yang lainnya tetap ikut dengan gas pembawa atau fasa geraknya. Dalam kromatografi, aliran fasa gerak berlanjut sampai zat terlarut telah bermigrasi sepanjang kolom itu. Namun, setelah menelusuri panjang kolom suatu campuran akan mengalami fraksinasi, dan kemudian muncul satu demi satu untuk memasuki detektor. Kamar atau ruang khayalan dalam peralatan GC disebut pelat – pelat teoritis. 

  Gambar 11. Kromatogram gas dari suatu campuran hidrokarbon normal

Petunjuk cara kerja kromatografi gas

Walaupun beberapa sistem GC sangat rumit, pada dasarnya cara kerjanya sama. Jika GC telah dinyalakan maka dapat dilakukan beberapa langkah berikut ini :

a.         Istrumen diperiksa, terutama jika tidak dipakai terus-menerus. Ini dilakukan untuk mengecek apakah telah dipasang kolom yang tepat, apakah septum injector tidak rusak (apakah ada lubang besar atau bocor karena sering dipakai), apakah sambungan saluran gas kedap, apakah tutup tanur tertutup rapat, apakah semua bagian listrik bekerja dengan baik, dan apakah detektor yang terpasang sesuai.

b.        Aliran gas kekolom dimulai atau disesuaikan. Ini dilakukan dengan membuka katup utama pada tangki gas dan kemudian memutar katup (diafragma) sekunder kesekitar 15psi dan membuka katup jarum sedikit. Ini memungkinkan aliran gas yang lambat (2-5 ml)/menit untuk kolom kemas dan sekitar 0,5ml/menit untuk kolom kapiler melewati system dan melindungi kolom dan detektor terhadap perusakan secara oksidasi. Dalam banyak instrument modern, aliran gas dapat diatur dengan rotameter atau aliran otomatis atau pengendali tekanan, atau dapat dimasukkan melalui modul pengendali berlandas mikroprosesor. Apapun jenisnya, sambungan system (terutama sambungan kolom) harus dicek dengan larutan sabun untuk mengetahui apakah ada yang bocor, atau dengan larutan khusus untuk mendeteksi kebocoran (SNOOP),atau dapat juga dengan larutan pendeteksi kebocoran niaga.

c.         Kolom dipanaskan sampai suhu awal yang dikehendaki. Ini dilakukan, pada instrument buatan lama, dengan memutar transformator tegangan peubah yang mengendalikan gelungan pemanas dalam tanur kesekitar 90 V.

Selain prosedur kerja di atas, pengoperasian kromatografi gas dapat dilakukan dengan tiga cara khususnya untuk penentuan kadar zat, sebagai berikut:

a.    Cara baku internal.

Pada satu seri zat baku internal dengan jumlah tertentu, masing-masing tambahkan sejumlah zat dengan jumlah yang berbeda-beda. Dari masing-masing larutan baku tersebut, suntikan dengan jumlah yang sama pada tempat penyuntikan zat. Garis kalibrasi diperoleh dengan menggambarkan hubungan antara perbandingan luas daerah puncak kurva atau tinggi puncak kurva zat dengan zat baku internalnya, pada sumbu vertical, dan perbandingan jumlah zat baku dengan jumlah zat baku internal, atau jumlah zat baku, pada sumbu horizontal.

Buat larutan zat seperti yang tertera pada masing-masing monografi, tambahkan zat baku internal dengan jumlah sama seperti pada larutan zat baku di atas. Dari kromatogram yang diperoleh dengan kondisi yang sama seperti cara memperoleh garis kalibrasi, hiitung perbandingan luas daerah puncak kurva atau tinggi puncak kurva zat dengan luas daerah puncak kurva zat baku internal. Jumlah zat dapat ditetapkan dari garis kalibrasi.

Untuk baku internal, gunakan senyawa yang mantap yang puncak kurvanya terletak dekat puncak kurva zat tetapi cukup terpisah dari puncak kurva zat, serta puncak kurva komponen-komponen lain.

b.   Cara garis kalibrasi mutlak

Buat satu seri larutan baku. Suntikan dengan volume sama tiap larutan ke dalam tempat penyuntikan zat. Gambar garis kalibrasi dari kromatogram, dengan berat zat pada sumbu horizontal, dan tinggi puncak kurva atau luas daerah puncak kurva pada sumbu vertical. Buat larutan zat seperti yang tertera pada masing-masing monografi. Dari kromatogram yang diperoleh dengan kondisi yang sama seperti cara memperoleh garis kalibrasi, ukur luas daerah puncak kurva atau tinggi puncak kurva. Hitung jumlah zat menggunakan garis kalibrasi. Dalam cara kerja ini, semua harus dikerjakan dengan kondisi yang betul-betul tetap.

c.    Cara luas daerah normalisasi

Jumlah luas daerah puncak kurva komponen-komponen yang bersangkutan dalam kromatogram dinyatakan sebagai angka 100. Perbandingan kadar komponen-komponen dihitung dari harga prosen luas daerah tiap puncak kurva masing-masing.

Dalam tiga cara yang dinyatakan di atas, tinggi puncak kurva atau luas daerah puncak kurva ditetapkan sebagai berikut :

1.    Tinggi Puncak Kurva

Ukur tinggi dari titik puncak kurva sepanjang garis tegak lurus hingga berpotongan dengan garis yang menghubungkan kedua kaki dari puncak kurva.

2.    Luas daerah puncak kurva

- Lebar puncak kurva pada pertengahan tinggi puncak kurva x tinggi puncak kurva

-  Gunakan planimeter untuk mengukur daerah puncak kurva.

2. 4    WAKTU RETENSI

             Waktu yang digunakan oleh senyawa tertentu untuk bergerak melalui kolom menuju ke detektor disebut sebagi waktu retensi (RT). Waktu ini diukur berdasarkan waktu dari saat sampel diinjeksikan pada titik dimana tampilan menunujukkan tinggi puncak maksimum untuk senyawa itu.

Setiap senyawa memiliki waktu retensi yang berbeda. Untuk senyawa tertentu, waktu retensi sangat bervariasi dan bergantung pada:

·       Titik didih senyawa. Senyawa yang mendidih pada temperatur yang lebih tinggi daripada temperatur kolom, akan menghabiskan hampir seluruh waktunya untuk berkondensasi sebagai cairan pada awal kolom. Dengan demikian, titik didih yang tinggi akan memiliki waktu retensi yang lama.

·       Kelarutan dalam fase cair. Senyawa yang lebih mudah larut dalam fase cair, akan mempunyai waktu lebih singkat untuk dibawa oleh gas pembawa.. Kelarutan yang tinggi dalam fase cair berarti memiiki waktu retensi yang lama.

·       Temperatur kolom. Temperatur tinggi menyebakan pergerakan molekul-molekul dalam fase gas; baik karena molekul-molekul lebih mudah menguap, atau karena energi atraksi yang tinggi cairan dan oleh karena itu tidak lama tertambatkan. Temperatur kolom yang tinggi mempersingkat waktu retensi untuk segala sesuatunya di dalam kolom.

2. 5    KEGUNAAN KROMATOGRAFI GAS

Pembatasan utama pada GC ini adalah yang mengenai mudahnya menguap. Contohnya harus memiliki tekanan uap cukup pada suhu kolom, memiliki titik didih rendah, dan tidak rusak dalam bentuk gasnya.

Kebanyakan contoh anorganik tidak cukup menguap untuk memperkenankan penggunaan GC secara langsung, meskipun beberapa penelitian telah dilakukan pada suhu-suhu sangat tinggi dengan menggunakan garam-garam leburan atau campuran eutektik sebagai fasa cair stasioner. Helida dari beberapa unsur seperti timah, titanium, arsen, dan antimony cukup mudah menguap, dan telah di pisahkan dengan GC. Sejumlah logam seperti berilium, alumunium, tembaga, besi, krom, dan kobal telah dapat di GC kan dalam bentuk senyawa-senyawa khelat yang cukup mudah menguap dengan asitelaseton dan turunan yang difluorinasikan. Misalnya aluminium, besi, dan tembaga telah ditentukan dalam logam-campur dengan melarutkan contoh diikuti dengan ekstraksi logam-logamnya ke dalam larutan klorofom dari trifuoroasetilaseton yang kemudian di klamotografikan. Kesalahan-kesalahan relative setingkat 0,2 hingga 3% telah dilaporkan.

Kromatografi gas telah digunakan pada sejumlah besar senyawa-senyawa dalam berbagai bidang. Dalam senyawa organic dan anorganik, senyawa logam, karena persyaratan yang digunakan adalah tekanan uap yang cocok pada suhu saat analisa dilakukan. Berikut akan kita lihat beberapa kegunaan kromatografi gas pada bidang-bidangmya adalah :

a.    Polusi udara

Kromatografi gas merupakan alat yang penting karena daya pemisahan yang digabungkan dengan daya sensitivitas dan pemilihan detektor GLC menjadi alat yang ideal untuk menentukan banyak senyawa yang terdapat dalam udara yang kotor, KGCdipakai untuk menetukan Alkil-Alkil Timbal, Hidrokarbon, aldehid, keton SO , HS, dan beberapa oksida dari nitrogen dan lain-lain.

b.    Klinik

Diklinik kromatografi gas menjadi alat untuk menangani senyawa-senyawa dalam klinik seperti : asam-asam amino, karbohidrat, CO , dan O dalam darah, asam-asam lemak dan turunannya, trigliserida-trigliserida, plasma steroid, barbiturate, dan vitamin.

c.    Bahan – bahan pelapis

Digunakan untuk menganalisa polimer-polimer setelah dipirolisa, karet dan resin-resin sintesis.

d.   Minyak atsiri

Digunakan untuk pengujian kulaitas terhadap minyak permen, jeruk sitrat dan lain-lain.

e.    Bahan makanan

Digunakan dengan TLC dan kolom-kolom, untuk mempelajari pemalsuanatau pencampuran, kontaminasi dan pembungkusan dengan plastic pada bahan makanan, juga dapat dipakai unutk menguji jus, aspirin, kopi dan lain-lain.

f.     Sisa-sisa pestisida

KGC dengan detektor yang sensitive dapat menentukan atau pengontrolan sisa-sisa peptisida yang diantaranya senyawa yang mengandung halogen, belerang, nitrogen, dan fosfor

g.    Perminyakan

Kromatografi gas dapat digunakan unutk memisahkan dan mengidentifikasi hasil-hasildari gas-gas hidrokarbon yang ringan.

h.    Bidang farmasi dan obat-obatan

Kromatografi gas digunakan dalam pengontrolan kualitas, analisa hasil-hasil baru dalam pengamatan metabolisme dalam zat-zatalir biologi.

i.      Bidang kimia/penelitian

Digunakan untuk menentukan lama reaksi pada pengujian kemurnian hasil

2. 6    APLIKASI KROMATOGRAFI GAS PADA PEMISAHAN

A. Percobaan Pemisahan dan Penentuan Komponen Organik dengan Krotmaografi Gas

Kromatografi gas merupakan metode yang tepat dan cepat untuk memisahkan campuran yang sangat rumit. Waktu yang dibutuhkan beragam, mulai dari beberapa detik untuk campuran sederhana sampai berjam-jam untuk campuran yang mengandung 500-1000 komponen. Komponen campuran dapat diidentifikasikan dengan menggunakan waktu tambat (waktu retensi) yang khas pada kondisi yang tepat. Waktu tambat ialah waktu yang menunjukkan berapa lama suatu senyawa tertahan dalam kolom.waktu tambat diukur dari jejak pencatat pada kromatogram dan serupa dengan volume tambat dalam KCKT dan Rf dalam KLT. Dengan kalibrasi yang patut, banyaknya (kuantitas) komponen campuran dapat pula diukur secara teliti . kekurangan utama KG adalah bahwa ia tidak mudah dipakai untuk memisahkan campuran dalam jumlah besar. Pemisahan pada tingkat mg mudah dilakukan, pemisahan campuran pada tingkat g mungkin dilakukan; tetapi pemisahan dalam tingkat pon atau ton sukar dilakukan kecuali jika tidak ada metode lain.

a.    Alat dan Bahan

Alat: Kromatografi gas, jarum suntik ukuran mikro liter, tabung gas nitrogen, filler, labu takar 10ml, pipet ukur 1ml, dan timbangan analitis.

Bahan: Senyawa standar yang sudah diketahui rumus kimia dan konsentrasinya dan sampel campuran beberapa zat organik yang tidak diketahui senyawa dan komposisinya.

b.   Cara Kerja

·           Beberapa senyawa standar disiapkan (diketahui rumus kimia dan kemurniannya)

·           Campuran beberapa senyawa yang diketahui perbandingannya (misalnya 1:1:1:1 volume atau massa) dibuat.

·           Kondisi kerja ala kromatografi, terutama temperature kolom, laju alir gas pembawa, detektor, besar arus yang melalui detektor, attenuator, kecepatan kertas recorder, dan posisi pen pada recorder diatur

·           Sebelum mengambil senyawa dengan menggunakan jarum suntik, jarum tersebut dicuci terlebih dahulu dengan senyawa yang akan digunakan untuk menghindari adanya intervensi senyawa lain akibat pemakaian jarum suntik tersebut sebelumnya, dengan cara:

o    Senyawa yang akan digunakan dengan menggunakan jarum ukuran mikro liter yang akan dipakai diambil dan dibuang beberapa kali.

o    Gagang suntikan ditarik hingga keluar dari badan jarum

o    Gagang suntikan tersebut dibersihkan dengan menggunakan tissue

o    Suntikan tersebut dibilas kembali dengan cara ambil dan buang senyawa tersebut

o    Gagang suntikan ditarik dan didorong dengan posisi ujung jarum berada di tissue dengan tujuan membersihkan sisa senyawa yang masih menempel di jarum suntik

·           Alat kromatografi gas dipastikan siap untuk dipakai.

·           Tombol zero, enter, sig 1 ditekan pada alat kromatografi gas

·           Senyawa standar diambil

·           Senyawa standar disuntikkan ke dalam alat kromatografi gas masing masing sebanyak 1 kali.

·           Tombol start ditekan tepat pada saat penyuntikkan dan alat kromatografi dibiarkan bekerja.

·           Jarum suntik yang digunakan dicuci terlebih dahulu setiap kali akan digunakan untuk mengambil atau menyuntikkan senyawa yang berbeda.

·           Dengan cara yang sama seperti senyawa standar, larutan standar campuran dan sampel campuran disuntikkan.

c. Hasil Pengamatan

Pada saat penyuntikan, alat kromatografi gas melaporkan hasil dari kromatografi dalam bentuk signal, adapun hasil signal tersebut untuk beberapa senyawa/larutan adalah sebagai berikut:

Metanol:

     Propanol :

        Butanol :

         Pentanol :

 

         Larutan standar dengan komposisi 1:1:1:1

Dengan RT adalah waktu retensi (Retention Time), Area adalah luas segitiga di bawah puncak, Type adalah jenis puncak yang tercatat (PB: Penetrate to Base, BB: Base to Base), Width adalah jebar dasar puncak, dan Area% adalah persentase perbandingan luas segitiga di bawah puncak (untuk suatu komponen) dengan luas total segitiga yang ada.

d. Analisis dan Pembahasan

·      Cara Kerja Alat Kromatografi Gas

Pada dasarnya, dalam alat kromatografi gas, ada dua jenis detektor, yang pertama adalah Flame Ionization Detektor, dan yang kedua adalah Thermal Conductivity Detektor. Namun, untuk praktikum kali ini, jenis detektor yang dipakai adalah Thermal Conductivity Detektor. Fasa diam yang dipakai adalah metal silicon gum. Gas yang digunakan sebagai gas pembanding dan gas pembawa adalah gas nitrogen karena di samping nitrogen cenderung murah jika dibandingkan dengan jenis gas yang lain, nitrogen juga inert, aman (dibandingkan dengan gas lain yang mudah terbakar), dan mudah didapat.

Secara umum syarat dari bahan yang menjadi fasa stasioner adalah:

o   Memiliki volatilitas yang rendah (idealnya titik didih bahan minimal 100⁰C lebih tinggi dari temperatur maksimum kolom)

o   Memiliki stabilitas termal

o   Inert

o   Karakteristik solvent (dapat menguraikan substansi lain)

Pada percobaan kali ini, suhu kolom yang digunakan adalah 50-90ºC dengan Initial time 1 menit, laju perubahan suhu adalah 10ºC per menit, dan final time adalah 1 menit. Maksudnya, pada saat alat kromatografi gas digunakan, suhu kolom akan bertahan di 50ºC selama 1 menit, setelah itu suhu akan naik secara bertahap dengan kelajuan 10ºC per menit sampai suhu kolom itu mencapai 90ºC. Setelah mencapai suhu 90ºC, alat kromatografi gas pun akan kembali menahan suhu kolom selama 1 menit dan setelah itu, proses kromatografi akan berhenti. Dalam kromatografi gas, suhu di bagian injeksi harus lebih tinggi dari suhu akhir kolom. Pada detektor pun, suhu yang digunakan cukup relative tinggi, yaitu 160ºC. Kolom yang digunakan pun adalah kolom kapiler yang sangat panjang namun mempunyai diameter yang sangat kecil. Total panjang kolom kapiler dalam alat kromatografi gas ini adalah 30 meter dengan diameter 0,053 mm. Metil Silicon Gum yang ada di dalam kolom kapiler ini mempunyai sifat polar yang cenderung tarik menarik dengan senyawa yang mempunyai sifat polar juga.

Prinsip utama pemisahan dalam kromatografi gas adalah berdasarkan perbedaan laju migrasi masing-masing komponen dalam melalui kolom. Komponen-komponen yang terelusi dikenali (analisa kualitatif) dari nilai waktu retensinya (RT).

·      Faktor-faktor yang mempengaruhi waktu retensi :

Nilai/harga waktu retensi (RT) tiap komponen disebabkan oleh perbedaan titik didih (Td) masing-masing komponen, perbedaan massa molekul relative (Mr)/perbedaan ukuran komponen, interaksi/keterikatan masing-masing komponen dengan fasa stasioner/fasa diam (misalnya oleh karena sifat kepolaran fasa diam serta fasa geraknya), panjang kolom, diameter kolom, temperatur kolom dan laju/temperatur aliran gas pembawa serta tingkat kejenuhan kolom.

Semakin rendah titik didih suatu komponen maka waktu retensinya akan semakin kecil/singkat karena pada temperatur tertentu zat tersebut sudah menjadi fasa uap sehingga bisa bergerak bebas/lebih cepat sebagai fasa gerak dalam kolom kapiler sedangkan komponen lainnya masih dalam fasa cairan. Jadi komponen yang terlebih dahulu menjadi uap akan lebih cepat keluar dari kolom. Oleh karena itu, methanol mempunyai waktu retensi lebih singkat dari propanol, propanol mempunyai waktu retensi yang lebih singkat dari butanol, dan butanol mempunyai waktu retensi yang lebih singkat dari pentanol.

Semakin kecil ukuran sebuah komponen dan semakin kecil nilai massa molekul relatifnya (Mr) maka sebuah komponen akan lebih dapat bergerak bebas/lebih cepat keluar dari kolom. Jadi semakin kecil ukuran komponen dan semakin kecil Mr komponen maka waktu retensinya akan semakin kecil pula. Oleh karena itu, methanol mempunyai waktu retensi lebih singkat dari propanol, propanol mempunyai waktu retensi yang lebih singkat dari butanol, dan butanol mempunyai waktu retensi yang lebih singkat dari pentanol.

Jika fasa diamnya bersifat nonpolar, maka komponen yang akan terelusi lebih cepat adalah komponen yang paling polar, karena ikatan dengan fasa diamnya relatif lebih lemah. Begitu juga sebaliknya jika fasa diamnya polar maka komponen yang lebih cepat yaitu komponen yang paling nonpolar. Jadi kepolaran fasa diam dan fasa gerak sangat mempengaruhi waktu retensi masing-masing komponen.

Semakin panjang kolom, maka RT  menjadi lambat karena jarak yang harus ditempuh oleh senyawa tersebut cenderung lebih jauh. Sebaliknya, jika kolom pendek, maka RT menjadi lebih cepat karena jarak yang harus ditempuh oleh senyawa tersebut untuk menuju detektor cenderung lebih dekat.

Temperatur kolom harus disesuaikan dengan titik didih larutan senyawa organik. Apabila temperatur kolom terlalu rendah daripada titik didih larutan, maka tidak akan timbul puncak karena kalor atau temperature kolom tidak cukup untuk menguapkan senyawa yang ada. Sedangkan jika temperatur kolom jauh lebih tinggi daripada titik didih larutan, maka T_R menjadi sangat cepat karena senyawa yang ada langsung menerima kalor dengan cepat untuk segera mengubah wujudnya menjadi gas.

·         Pengaruh pengotor

Pada percobaan kali ini, jika kita memperhatikan hasil cetakan dari alat kromatografi gas, kita dapat melihat adanya puncak puncak kecil. Puncak-puncak kecil itu adalah pengotor, baik itu pengotor yang ada di dalam kolom yang akhirnya terbaca oleh detektor, maupun pengotor yang ada di dalam senyawa (terbawa oleh senyawa ketika penyuntikkan). Seharusnya, tidak ada pengotor di dalam kita melakukan suatu analisis terhadap suatu sampel atau suatu senyawa. Hasil yang paling ideal adalah ketika yang dihasilkan adalah suatu garis lurus yang ada pada base yang diikuti oleh puncak-puncak yang cukup significant yang menunjukkan komponen utama dari senyawa tersebut.

·         Faktor kesalahan

Dalam praktikum ini, ada beberapa factor kesalahan yang membuat hasil kromatografi gas tidak seideal yang diharapkan, yaitu kemurnian analit dan ketidaktepatan waktu penginjeksian dengan penekanan tombol start pada alat kromatografi gas. Untuk itu, kita dapat menggunakan analit dengan tingkat kemurnian yang lebih tinggi dan kita dapat melatih atau membiasakan diri melakukan kromatografi gas sehingga waktu penginjeksian dan penekanan tombol dapat dioptimalkan setepat mungkin.

·         Pembahasan hasil percobaan

o  Pada saat senyawa methanol dianalisis, hasil analisis menyatakan bahwa waktu retensi untuk methanol adalah 1,369 menit dan keseluruhan analit adalah methanol murni.

o   Pada saat menganalisis senyawa propanol, timbul/ terdapat dua buah puncak, yaitu dengan waktu retensi 1,302 menit dan 1,795 menit dengan perbandingan persentase area 15,51498% dan 84,48502. Jika kita bandingkan dengan waktu retensi methanol (1,369), maka kita bisa mendapatkan hasil bahwa senyawa propanol yang kita analisis mengandung kurang lebih 15% methanol dan bukan 100% propanol murni. Kemungkinan penyebabnya adalah propanol yang ada sudah berinteraksi dengan udara bebas karena dibiarkan terbuka, sehingga ada rantai propanol yang terputus dan menjadi methanol.

o   Sama halnya seperti propanol, hasil analisis buthanol juga menunjukkan bahwa buthanol yang kita analisis mengandung 14% methanol karena terdapat puncak pada waktu retensi 1,310 dengan persentase area 14%. Selebihnya, terdapat puncak pada waktu retensi 2,414 dengan persentase area 85% yang tidak lain adalah buthanol itu sendiri.

o   Pada saat menganalisis pentanol, ternyata pentanol yang ada pun bukanlah pentanol murni 100%. Terdapat 8% methanol yang kemungkinan juga merupakan hasil dari pentanol yang terurai karena telah cukup lama berinteraksi dengan udara bebas. Waktu retensi dari pentanol itu sendiri adalah 2,818 menit.

o   Jika kita perhatikan waktu retensi masing masing senyawa tersebut, kita telah berhasil membuktikan bahwa waktu retensi methanol lebih kecil dari waktu retensi propanol, waktu retensi propanol lebih kecil dari waktu retensi buthanol, dan waktu retensi buthanol lebih kecil dari waktu retensi pentanol.

o   Ketika senyawa campuran dengan dianalisis, timbul empat buah puncak yang masing masing puncaknya timbul di sekitar waktu retensi berada di sekitar waktu retensi methanol, propanol, buthanol dan pentanol. Dari waktu retensi dan perbandingan persentase area yang ada, kita bisa melihat bahwa perbandingan antara methanol, propanol, buhanol, dan pentanol dalam senyawa campuran mendekati 1:1:1:1. Namun jika kita amati lebih lanjut, persentase area untuk pentanol hanya sekitar 20%, kemungkinan penyebabnya adalah pentanol itu sudah terurai menjadi senyawa yang lain karena berinteraksi dengan udara bebas.

o   Untuk sample, setelah dianalisis dengan menggunakan kromatografi gas, didapatkan juga ada 4 buah puncak yang waktu retensinya juga berkisar di antara waktu retensi methanol, propanol, buthanol, dan pentanol. Untuk puncak dengan waktu retensi 1,330 (methanol), persentase perbandingan area terhadap total area puncak adalah 48,88542% mendekati 50%. Untuk puncak dengan waktu retensi 1,590 (propanol), persentase perbandingan area puncak adalah 15,96455%, mendekati 15%. Untuk puncak dengan waktu retensi 2,125 (buthanol), perbandingan persentase area puncak terhadap total area puncak adalah 19.80757% mendekati 20%. Dan untuk puncak dengan waktu retensi 2,754 (pentanol), perbandingan persentase area puncak terhadap total area puncak adalah 15,34246% mendekati 15%. Jika kita bandingkan keempat persentase tersebut, maka kita bisa mendapatkan perbandingan methanol : propanol : buthanol : pentanol = 50 : 15 : 20 : 15 = 10 : 3 : 4 :3.

B.  Isolasi minyak biji mengkudu

Untuk menentukan komposisi bahan dalam buah mengkudu, maka terlebih dulu harus dilakukan proses pemisahan terhadap buah mengkudu dengan menggunakan alat ekstruder. Alat ekstruder dapat digunakan untuk memisahkan komponen buah mengkudu menjadi kulit dan biji, serta daging buah dan jus.

Dari hasil pemisahan, biji dan kulit mengkudu merupakan bahan kedua terbesar setelah daging buah, yaitu sekitar 27 kg/100 kg buah. Hal ini menunjukkan, proses produksi jus mengkudu menghasilkan limbah biji yang cukup besar dan selama ini masih belum dimanfaatkan. Sebagai gambaran, sebuah koperasi penghasil jus mengkudu di Bogor dalam sebulan minimal memerlukan 10.000 kg buah, sehingga dengan perhitungan di atas, minimal akan dihasilkan produk buangan berupa biji mengkudu seberat 2.700 kg.

Proses selanjutnya adalah proses pemisahan biji mengkudu dengan kulit buah, yaitu dilakukan dengan cara pencucian dengan air dan penyaringan. Untuk menurunkan kandungan air dalam biji mengkudu, maka dilakukan pengeringan terhadap biji mengkudu menggunakan sinar matahari sehingga diperkirakan kadar airnya tersisa 2% – 8%. Biji kering tersebut selanjutnya dihaluskan untuk memudahkan analisis proksimat dan proses isolasi minyak.

Analisis proksimat menunjukkan, proses pengeringan berhasil menurunkan kadar air dalam serbuk biji mengkudu menjadi 6,74%, juga dapat dilihat serat dan karbohidrat merupakan senyawa kimia dominan dalam biji mengkudu. Sedangkan lemak atau minyak merupakan senyawa dominan ketiga, yaitu 13,2%, sehingga dimungkinkan untuk diisolasi menggunakan pelarut organik atau menggunakan proses mekanik berupa pengepresan.

Dalam penelitian ini dilakukan proses isolasi minyak menggunakan proses ekstraksi. Berdasarkan sifat lemak yang non polar, maka dilakukan isolasi minyak menggunakan pelarut nonpolar yaitu n-heksana dengan alat sokhlet. Proses isolasi dilakukan pada suhu 80 ^oC selama 4 jam. Kondisi suhu dipilih berdasarkan pertimbangan titik didih pelarut dan kestabilan minyak, sedangkan parameter waktu didasarkan pada prosedur umum untuk penentuan lemak kasar. Rendemen hasil ekstraksi minyak dengan n-heksana adalah berkisar antara 11,59% – 12,60%. Minyak yang dihasilkan umumnya berwarna kuning jernih dan tak berbau.

Selanjutnya terhadap minyak hasil isolasi dilakukan uji kualitas dan kandungan asam lemak. Uji kualitas dilakukan terhadap beberapa parameter yaitu : bilangan penyabunan, bilangan iod, bilangan asam, bilangan peroksida, berat jenis, dan indeks bias.

            Bilangan penyabunan menunjukkan banyaknya basa (mg KOH) yang dibutuhkan untuk menyabunkan 1 gram minyak. Besarnya bilangan penyabunan bergantung dari massa molekul minyak, semakin besar massa molekul semakin rendah bilangan penyabunannya. Hal ini dapat dijelaskan, dengan semakin panjang rantai hidrokarbon suatu minyak, maka akan semakin kecil proporsi molar gugus karboksilat yang akan bereaksi dengan basa. Data analisis bilangan penyabunan minyak mengkudu adalah 185 mg KOH/gram contoh, angka ini relatif lebih kecil bila dibandingkan dengan angka penyabunan minyak kelapa yaitu 255 – 265 mg KOH/gram contoh.

            Hal ini diduga erat kaitannya dengan kandungan asam lemak dari minyak mengkudu. Data analisis kromatografi gas menunjukkan bahwa minyak mengkudu mengandung asam lemak dengan massa molekul yang lebih besar bila dibandingkan dengan asam lemak yang terkandung dalam minyak kelapa.

            Bilangan iod menunjukkan banyaknya molekul iod yang dapat mengadisi ikatan rangkap pada minyak, dinyatakan dalam gram iod per 100 gram contoh minyak. Bilangan ini sangat penting dalam menentukan kualitas minyak berdasarkan banyaknya ikatan rangkap dalam asam lemaknya. Semakin besar bilangan iod, maka semakin banyak ikatan rangkap yang ada dalam asam lemak suatu minyak. Sedangkan semakin banyak ikatan rangkap dalam suatu minyak,maka minyak tersebut akan semakin mudah rusak, karena sifatnya yang mudah teroksidasi oksigen dalam udara, senyawa kimia atau proses pemanasan.

            Data analisis menunjukkan, minyak mengkudu mempunyai angka iod yang sangat tinggi yaitu 114 gram iod/100 gram minyak. Angka ini jauh lebih besar daripada angka iod minyak kelapa yaitu 8 – 10 gram iod/100 gram minyak.

            Bilangan asam menunjukkan banyaknya asam lemak bebas dalam minyak dan dinyatakan dengan mg basa per 1 gram minyak. Bilangan asam juga merupakan parameter penting dalam penentuan kualitas minyak. Bilangan ini menunjukkan banyaknya asam lemak bebas yang ada dalam minyak akibat reaksi hidrolisis akibat reaksi kimia, pemanasan, proses fisika atau reaksi enzimatis.

            Semakin tinggi bilangan asam maka semakin banyak minyak yang telah terhidrolisis. Data analisis menunjukkan, bilangan asam minyak mengkudu sebesar 21,12 mg KOH/gram minyak. Besarnya bilangan ini diduga karena telah terjadi proses hidrolisis pada minyak mengkudu terutama pada saat pemeraman buah dan pengolahan.

            Pengujian kandungan komponen asam lemak dalam minyak mengkudu bertujuan untuk mengetahui jenis asam lemak yang ada dan dilakukan dengan menggunakan alat kromatografi gas. Data analisis data kualitatif berdasarkan perbandingan waktu retensi beberapa puncak kromatogram contoh terhadap standar asam lemak, maka diamati minyak mengkudu mengandung beberapa asam lemak yaitu asam palmitat, asam linolenat, asam oleat dan asam linoleat.

            Selain itu terdapat beberapa puncak dengan waktu retensi lain yang dapat diamati, tetapi belum dapat disimpulkan karena keterbatasan jenis asam lemak standar. Tapi berdasarkan hasil penelitian peneliti lain juga didapatkan adanya kandungan asam lemak yang lain seperti asam stearat.

            Dari empat jenis asam lemak yang dapat diamati, ternyata minyak mengkudu mempunyai kandungan jenis asam lemak tak jenuh yang lebih banyak. Seperti diketahui asam oleat, asam linoleat dan asam linolenat merupakan asam lemak tak jenuh dengan jumlah ikatan rangkap tak jenuh masing-masing berturut-turut adalah satu, dua dan tiga. Kandungan inilah yang diduga mengakibatkan besarnya bilangan iodium dan peroksida. Hal ini diduga juga akan menimbulkan mudahnya minyak mengkudu untuk rusak dan berbau tengik. Hasil penelitian menunjukkan, biji mengkudu dapat dijadikan sebagai bahan alternatif untuk memproduksi minyak.

KESIMPULAN        

Dari uraian di atas dapat ditarik kesimpulan antara lain :

1.        Pengertian kromatografi menyangkut metode pemisahan yang didasarkan atas distribusi diferensial komponen sampel diantara dua fasa. Menurut pengertian ini kromatografi selalu melibatkan dua fasa, yaitu fasa diam (Stationary Phase) dan fasa gerak (Gerak Phase). Fase diam dapat berupa padatan atau cairan yang terikat pada permukaan padatan (kertas atau suatu adsorben), sedangkan fasa gerak dapat berupa cairan disebut eluen atau pelarut, atau gas pembawa inert.

2.        Kromatografi gas digunakan untuk memisahkan senyawa kimia dalm campuran kimia.

3.        Komponen penting pada yang harus ada pada setiap alat kromatografi gas adalah :

a.    tangki pembawa gas

b.    Pengatur aliran dan pengatur tekanan

c.    tempat injeksi

d.   kolom

e.    detektor

f.     rekorder

4.    Prinsip kerja kromatografi gas adalah sebagai berikut :

a.         Menyalakan instrumen dan mencek kondisi instrumen.

b.         Mengatur aliran gas.

c.         Memanaskan oven.

d.        Menginjeksikan sejumlah kecil sampel yang akan dianalisis pada mesin.

e.         Menunggu laporan hasil analisis instumen.

5.    Waktu retensi adalah waktu yang digunakan oleh senyawa tertentu untuk bergerak melalui kolom menuju ke detektor

6.    Aplikasi kromatografi gas pada pemisahan dapat digunakan untuk berbagai keperluan analisis:

a.     Minyak Bumi

b.    Minyak Atsiri

c.     Kedokteran

d.    Penelitian

e.     Pestisida

f.     Lingkungan

g.    Minyak Biji Mengkudu

DAFTAR PUSTAKA

Day,  Jr dan Underwood,  A.L. 1991.  Analisis Kimia Kuantitatif Edisi 5. Jakarta: Penerbit Erlangga

Fadholi, Arif. 2009. Kromatografi Gas (online). http://ariffadholi.blogspot.com/2009/10/oleh-najiullah-2007-kromatografi-gas-i.html. Diakses pada tanggal 13 Mei 2010.

Husni, Hafidz. 2009. Kromatografi Gas (online). http://hafidzmetalurgi.blogspot.com/2009/12/kromatografi-gas.html. Diakses pada tanggal 13 Mei 2010.

Madbardo. 2008. Kromatografi Gas. (online). http://madbardo.blogspot.com/2010/02/kromatografi-gas.html. Diakses pada tanggal 13 Mei 2010.

Rismana, Eriawan. 2008. Isolasi Minyak dari Biji Mengkudu (online). http://www.resep.web.id. Diakses pada tanggal 13 Mei 2010.

Takeuchi, Yoshito. 2009. Kromatografi (online). http://www.chem-is-try.org. Diakses pada tanggal 13 Mei 2010.

my FB : silverfox.apry@gmail.com