KOMPOSISI KIMIA - GAS KROMATOGRAFI

Gas Kromatografi

Gas kromatografi sering disingkat GC (Chromatography Gas) adalah metode pemisahan secara fisika dan mengidentifikasi secara kuantitatif dua atau lebih komponen dalam suatu campuran dengan cara mendistribusikan komponen-komponen tersebut diatur 2 fasa; Fasa diam dan Fasa bergerak. Fasa diam (stasioner) adalah lapisan permukaan terserap sedangkan Fasa bergerak adalah gas pembawa.

Gambar 2.9 Skema Analiser Gas Kromatografi

Prinsip kerja pada gambar 2.9 dapat dilihat gas pembawa mengalir secara terus menerus sepanjang kolom dengan laju yang konstan. Injeksi sampel cairan ke aliran gas pembawa bercampur dan diserap oleh lapisan stasioner (adsorben).

Lapisan adsorben mempunyai daya tarik yang berbeda terhadap tiap komponen dalam sampel komponen yang lebih ringan akan terpisah (elusi) lebih dahulu dari pada komponen yang lebih berat. Hal ini terjadi sepanjang kolom dan komponen yang lebih ringan sampai lebih cepat di ujung kolom. Waktu elusi tiap komponen digunakan untuk identifikasi komponen.

Analisa kromatografi terdiri dari 2 bagian, yaitu bagian penganalisa dan bagian pengendali. Bagian penganalisa biasanya diletakkan di lapangan dekat titik pengambilan sampel sedangkan bagian pengendali terletak jauh di ruang control.

Bagian analisa terdiri dari katup-katup, kolom, dan detector. Bagian control terdiri dari pemrogram, perekam, dan unit pembantu seperti pemilih jalur dan unit memori.

Bagian Analisis:

1.      Injektor

Berfungsi untuk:

a. Memasukkan sejumlah volume tertentu sampel ke aliran gas pembawa.

b. Memonitor segmen kolom keluar dan ke dalam aliran gas pembawa (katup kolom).

Terdapat 4 jenis katup yang umum dipakai :

-          Slide

-          Spool dan fleksibel diafragma

-          Rotary

2.      Elemen kerja  kromatografi adalah kolom, tempat yang akan mengakibatkan terjadinya pemisahan komponen-komponen yang akan dianalisa. Kolom terdiri dari tabung berdiameter kecil yang berisi material yang terlapisi di bagian dalam tabung. Panjang kolom dan material penyerap di dalam kolom berperan penting terhadap terjadinya pemisahan komponen. Pada gas padat kromatografi, kolom terbuat dari silica gel atau arang. Pada gas liquid kromatografi, kolom terbuat dari batu tahan api, batu bumi atau butiran gelas. Kolom terletak dalam sebuah oven bertermostat.

3.      Detektor

Setelah melewati kolom, komponen yang dipisahkan masuk ke detector dan di deteksi dan data diberikan ke pemroses sinyal.

Macam-macam detektor:

a. Termal konduktivitas (TC)

b. Hidrogen flame

c. Beta ionisasi

d. Elektron capture (penangkap elektron)

e. Fotoionisasi

Termal Konduktivitas

      Terdiri dari termistor dan jembatan wheatstone. Pada saat komponen sampel melalui termistor pengukur, elemen akan memanas karena termal konduktivitas rendah dari komponen dibandingkan terhadap gas pembawa yang murni. Kenaikan temperature akan menyebabkan perubahan pada resistan termistor dan terukur oleh jembatan wheatstone.

Gambar 2.10 Detektor Konduktivitas Termal menggunakan Jembatan Wheatstone

Ionisasi Hidrogen Flame

            Energy panas dalam api hydrogen menginduksi pancaran electron dari molekul hidrokarbon ke aliran kolom effluent (tempat sampel keluar dari kolom) seperti terlihat pada gambar 2.11.

Gambar 2.10 Detektor Ionisasi Hidrogen Flame

            Ion-ion dikumpulkan di elektroda dan diperkuat dengan amplifier electrometer berkualitas tinggi yang apabila dikalibrasi dengan baik akan menghasilkan detector sensitifitas yang proporsional terhadap kandungan karbon dalam campuran.