5/19/2018 KROMATOGRAFI (V).ppt
1/23
KROMATOGRAFI
5/19/2018 KROMATOGRAFI (V).ppt
2/23
PEMISAHAN : - pengendapan/ penggolongan untuk KATION & ANION
- kromatografi
CARA KERJA : sampel (terlarut) dilewatkan suatu zat padat organik/
anorganik dengan bantuan larutan sebagai fasa mobilyang dengan adanya perbedaan daya ikat zat padat(fasa statis) terhadap ion-ion sampel maka akan terjadi
pemisahan jarak pada fasa statis tersebut.
Berdasarkan proses yang terjadi, kromatografi dibagi :
1. kromatografi adsorbsi : solidliquid
2. kromatografi partisis : liquid liquid atau gasliquid
3. Kromatografi penukar ion : ion exchnager
Berdasarkan alat yang dipakai :
1. kr. Kolom 2. kr. Kertas. 3. kr. Lapis tipis 4. kr. gas
5/19/2018 KROMATOGRAFI (V).ppt
3/23
1. KROMATOGRAFI ADSORBSI :
- terjadinya pemisahan karena perbedaan daya tarik antara dua
molekul yang polar (polar positif ditarik polar negatif).
- daya tarik antara zat padat (adsorbent) dan pelarut mobil
terhadap zat / ion-ion sampel berbeda beda
polaritas dari adsorbentpelarut (fasa mobil)sampel ,
sangat mempengaruhi keberhasilan pemisahan.
- pada umumnya digunakan untuk pemisahan zat-zat organik,tetapi ada juga pemakaian untuk zat-zat anorganik.
- pelaksanaan dilakukan secara :
- kromatografi kolom
- kromatografi lapis tipis (KLT / TLC)
- kromatografi kertas dilapisi adsorbent
5/19/2018 KROMATOGRAFI (V).ppt
4/23
KEBERHASILAN PELAKSANAAN KROMATOGRAFI KOLOM :
- diameter kolom dan panjang kolom yang digunakan
- adsorbent : - alumina Merck
- acid clay
- calcium carbonate precipitated
- calcium hydroxide
- calcium sulphate (hydrated)
- magnesium oxide
- fullers earth- floridin, Floridin XXF
- ukuran partikel adsorbent : 1.5 , 10 atau lainnya.
5/19/2018 KROMATOGRAFI (V).ppt
5/23
PEMBUATAN Al2O3: - KAl(SO4)2+ NH4OHendapan dikeringkan
pada 120oCsebelum dimasukkan kekolom, dibuat suspensi dengan
pH 9.4 dan didiamkan semalambaru dimasukkan kekolom.
CONTOH PENGGUNAAN :
1). PENENTUAN Pb dalam AIR MINUM :
- sampel (larutan) dilewatkan kolom Al2O3dan sebagai fasa
mobil (larutan elusi = ELUENS : Na2S)maka akan tampak pitaPbS dalam kolom dan ini dibandingkan dengan standar / reference
Pb.
2). PENENTUAN Cu dalam KUNINGAN / PERUNGGU :
- sampel (dalam larutan HNO3dengan konsentrasi 0.00125
0.02M )dilewatkan kolom Al2O3dan larutan elusi (ELUENS) :
(NH4)2Satau K4Fe(CN)6pita hitam / coklat dan ini dibandingkan
dengan standar / reference Cu.
5/19/2018 KROMATOGRAFI (V).ppt
6/23
2). KROMATOGRAFI PARTISI: kromatografi pembagian
- pemisahan karena terbaginya zat dalam dua pelarut yang tak
bercampur dlm perbandingan konstan koefisien distribusi
TEORI NERNST:
- bila suatu sampel / zat dikocok dengan dua pelarut yangsaling tidak bercampur maka akan terjadi sebagian larut dalampelarut I dan sisanya akan larut dalam pelarut ke II dalamperbandingan konsentrasi yang tetapkoefisien distribusi (KD)
C-s(I) / C-s(II) = K : koefisien distribusi (KD)
[S]-(I)/ [S]-(II) = K
PELAKSANAAN KROMATOGRAFI :
Sampel tidak dikocok dng pelarut tetapi pelarut I diserapkan pada fasastationer yang inert (cellulose, silica gel, dsb.) dan pelarut II mobil /mengalir (larutan ELUSI = ELUENS)
5/19/2018 KROMATOGRAFI (V).ppt
7/23
KROMATOGRAFI KERTAS :
- pengikat cairan stationer : cellulose atau kertas
- kertas : special for chrmotography
- Fasa stationer : air
- Fasa mobil : kalau dapat bercampur / fasa stationer sedikit larut
didalamnya harus dibuat jenuh dulu.
Misalnya : Butanol , air dapat larut sedikit dlm butanol
butanol : dibuat jenuh dengan airair : terserap pada kertas saring
PELAKSANAAN :
- Sampel dalam keadaan terlarut
- Dipindahkan dlm konsentrasi tertentu pada kertas kromatografi dng
bantuan alat : pipa kapiler atau micro syringe, pada garis awal lajueluens
- Larutan eluens dilewatkan pada kertas kromatografi secara : naik ,turun atau sirkular, sampai mencapai jarak tertentu ataumenggunakan satuan waktu
5/19/2018 KROMATOGRAFI (V).ppt
8/23
- Penetentuan letak zat sesudah elusi dapat berupa noda atau garissesuai dengan peletakan awalnya, dilakukan dengan menggunakanlarutan pereaksi penampak noda atau sinar uv atau zat itu sendiriberwarna.
- Rf: (jarak yang ditempuh zat) : (jarak yg ditempuh eluens)
mempunyai harga < 1.0- Selalu juga dilakukan zat standar / reference (secara bersamaan
dalam satu kertas kromatografi)
- Hasil kromatografi disebut : KROMATOGRAM.
- Penetapan hasil analisis didasarkan pada : - harga Rf
- warna nodadibandingkan dengan : standar / reference
- Kertas saring : Whatman I, II, III atau SS special for chromatography
5/19/2018 KROMATOGRAFI (V).ppt
9/23
FAKTOR YANG MEMPENGARUHI HARGA : Rf :
- eluens yang digunakan, semakin mudah zat larut dalam fasa mobil
harga Rf semakin besar
harga Rf dianjurkan : 0.20.8
- pH larutan- kekuatan ion
- kelembaban udara / kejenuhan camber dng eluens
- suhu
- macam kertas kromatografi yang digunakan
- jalan / aliran eluens : naik, turun atau sirkular
Catatan : kromatografi dapat dilakukan secara dua dimensi dng
memutar kromatogram 90odan dieluasi lagi (kedua).
5/19/2018 KROMATOGRAFI (V).ppt
10/23
CONTOH PENGGUNAAN :
1). ANALISIS KATION GOL. I: Pb2+ Ag+ Hg(I) +
- sampel terlarut (HNO3)
- larutan eluens : n-butyl alkohol + 5% HAc glacial + air sampai
keruh.- lama eluasi : 1216 jam
- model laju eluasi : cara menurun
- larutan penampak noda : larutan dithizone / CHCl3
KROMATOGRAM : harga Rf warna nodaPb2+ 0.08 rose pink
Ag + 0.16 orange
Hg(I) + 0.85 pink
5/19/2018 KROMATOGRAFI (V).ppt
11/23
2). KATION GOLONGAN II : Cu2+- Pb2+- Bi3+- Cd2+- Hg(II) 2+- sampel terlarut (HCl encer)
- larutan eluens : n-butyl alkohol jenuh HCl 3N
- lama eluasi : 1518 jam, panjang : 45 cm
- model laju eluasi : cara menurun- larutan penampak noda : larutan dithizone / CHCl3
KROMATOGRAM : harga Rf warna noda
Cu2+ 0.20 purple brown
Pb2+ 0.27 rose pinkBi3+ 0.59 purple
Cd2+ 0.77 purple
Hg2+ 0.81 pink
5/19/2018 KROMATOGRAFI (V).ppt
12/23
3). ANION HALOGENIDA : F- Cl- Br- I-- sampel terlarut ( garam Natrium nya dlm air )
- larutan eluens : pyridine + 10% air (I) atau aceton + 20% air (II)
- lama eluasi : 1.52 jam
- model laju eluasi : cara menurun- larutan penampak noda : larutan AgNO3 0.1M + Fluorescein
reagen Zirconium-Alizarin / uv
KROMATOGRAM : harga Rf (I) (II) warna noda
F- 0.00 0.25Cl- 0.24 0.51
Br- 0.47 0.62
I- 0.71 0.77
5/19/2018 KROMATOGRAFI (V).ppt
13/23
3). KROMATOGRAFI PENUKAR ION : ion exchange
- adanya pertukaran ion dari zat padat (ion exchanger) dengan ion dari
larutan yang melewatinya, bersifat selektif.
SEJARAH :
IT WAY seorang konsultan pada Royal Agriculture Society of England
(+ dua abad yg lalu) mengamati terjadinya proses pertukaran ion.
Ion Exchanger (penukar ion) : zat padat yang tidak larut, mengandungkation atau anion yang dapat diganti dengan ion lain, jika penukar
ion tersebut dibiarkan berhubungan dengan larutan elektrolit;
zat padat tersebut juga mempunyai struktur yang porous,
berpermukaan luas dan akan menggembung bila kontak dengan air.
Penukar ion : - penukar kation, dalam bentuk : H atau Na
- penukar anion, dalam bentuk : OH atau Cl.
5/19/2018 KROMATOGRAFI (V).ppt
14/23
PENUKAR IONyang pertama : Zeolite mineral, Na2 Al2Si3O10
dan dikenal sebagai : Natrolite.
NATROLITE, dengan ion negatif : Al2Si3O10= , bukan merupakan
single group, tetapi merupakan kerangka tiga demensi yang tak
berujung akhir, dimana tiap unit terdiri dari : 2 atom Al, 3 atom Si
dan 10 atom O,
dimana ion Na+ terletak didalam kerangka kisi kristal / struktur zat
tersebut, sehingga memungkinkan untuk keluar/masuk (terjadinya
pertukar ion dengan larutan yang melewatinya).
Pada masa itu proses penukaran ion disebut juga:ZEOLITE PROCESS
Contoh penukar ion (NATURAL ION EXCHANGER) :- Kaolinite : H AlSiO4. H2O Analcite : Na2O.Al2O3.4 SiO2
- Leucite : K2O.Al2O3.4 SiO2 Zeolite syntetic: Na AlSi3O8
- Wool, sutera, tanduk, humus coal dan sejenisnya.
5/19/2018 KROMATOGRAFI (V).ppt
15/23
KELEMAHAN DARI PENUKAR ION NATURAL :
- kapasitas penukaran ion rendah
- hasil tak menentu (tidak konsisten)
- hasil mengandung silicate traces
- stabilitas tidak baik
- proses penukaran berlangsung lamban
PENUKAR ION SINTESIS :
- fenol / fenol sulfonic acid + formaldehide + katalisator + H2SO4 pk- bituminous coal + H2SO4 pkdipijar sulfonated coal
- kondensasi polyamine + formaldehide
- polimerisasi styrene + divinylbenzene
5/19/2018 KROMATOGRAFI (V).ppt
16/23
SIFAT-SIFAT KARAKTERISTIK PENUKAR ION SINTETIS :
- pada umumnya digunakan resin sintetis dari polimerisasi styrene +
divenylbenzene yang mempunyai cross-linkage panjang tak
terbatas
- resin sintetis : zat padat tak larut, bersifat porous, penukar kationberpartikel > penukar anion, berwarna kecoklatan, tahan asam,
proses penukaran ion berlangsung cepat dan hasil konsisten
- jumlah penukaran ion tak tergantung macam ion tetapi mgreknya
- mempunyai kapasitas penukaran ion, sehingga pada suatu saat
bisa tak mampu lagi terjadi penukaran RESIN SUDAH JENUH- resin yang jenuh dapat di REGENERASI atau diaktifkan kembali,
penukar kation + HCl atau H2SO4, penukar anion + NaOH atau
Na2CO3, kemudian membilasnya dengan aquademineralisata.
5/19/2018 KROMATOGRAFI (V).ppt
17/23
Regenerasi CE : - direndam dlm H2SO4 0.4N atau HCl dg vol. 3x vol
CE, selama 1520 menit, - dibilas dg aquadem.
AE : - direndam dlm 0.75N Na2CO3 atau NaOH, vol. 2x, jam.
TYPE ION EXCHANGER :
STRONG CATIONIC EXCHANGER :
- gugus aktiv : - SO3H
- Amberlite IR-120, Dowex50- kapasitas penukaran ion : 34 mgrek / g resin kering
WEAK CATIONIC EXCHANGER :
- gugus aktiv : - COOH
- Amberlite IRC - 50, Dowex CCR1- kapasitas penukaran ion < , tetapi dapat untuk menyekat
basa kuat yang bercampur basa lemah
5/19/2018 KROMATOGRAFI (V).ppt
18/23
STRONG ANIONIC EXCHANGER :
- gugus aktiv : - NR3OH (amonium kuarterner)
- Amberlite IRA400, Dowex1
- kapasitas penukaran ion < penukar kation
WEAK ANIONIC EXCHANGER :
- gugus aktiv : - amonium primer / sekunder atau tertier
- Amberlite IR45, Dowex3
- kapasitas penukaran ion
5/19/2018 KROMATOGRAFI (V).ppt
19/23
CONTOH PENGGUNAAN PENUKAR ION :
- mengubah garam asam
- mengubah garam basa (hidroksida)
- menghilangkan ion-ion pengganggu- memisahkan ion berdasarkan terbentuknya komplek.
misalnya : campuran Fe3+& Al3+, dilewatkan penukar kation
Fe3+& Al3+tertahan dalam penukar ion ,
kemudian dieluasi dengan CN
-
Al
3+
tetaptertahan sedangkan Fe3+Fe(CN)6 3- akan turun
- memekatkan konsentrasi larutan elektrolit yang sangat encer
- membuat : aquademineralisata.
5/19/2018 KROMATOGRAFI (V).ppt
20/23
PEMBUATAN AQUADEMINERALISATA :penukar kation (Dowex-30) 250 g dng kaps 4.8 mgrek / gpenukar anion (Dowex-1) 400 g dng kaps 3.2 mgrek / g
raw water (air yang diproses) mengandung elektrolit :
KAl(SO4)2 : 0.0008M Fe(NH4)(SO4)2: 0.0025M
Ca(OCl)2 : 0.0005M CaCO3 : 0.0004M
MgCl2 : 0.0002M
berapa liter aquademineralisata yang dapat dihasilkan dalam
satu kali proses ?
JAWABAN :
1. Menetapkan jumlah mgrek elektrolit yang dapat ditukar:
Penukar kation : 250 g x 4.8 mgrek / g = 1.200 mgrek
Penukar anion : 400 g x 3.2 mgrek / g = 1.280 mgrek
2. Menetapkan penukar ion yang jenuh lebih dulu sebagai acuanperhitungan 1.200 mgrek (penukar kation).
5/19/2018 KROMATOGRAFI (V).ppt
21/23
3). Menghitung total mgrek kation dalam raw water yang diproses :
KAl(SO4)2 : 0.0008MK+ 0.0008M = 0.0008 x 1 = 0.0008 N
Al3+ 0.0008M = 0.0008 x 3 = 0.0024 N
Ca(OCl)2 : 0.0005MCa2+0.0005M = 0.0005 x 2 = 0.0010 N
FeNH4(SO4)2 : 0.0025M
Fe
3+
0.0025M = 0.0025 x 3 = 0.0075 NNH4+0.0025M = 0.0025 x 1 = 0.0025 N
CaCO3 : 0.0004MCa2+0.0004M = 0.0004 x 2 = 0.0008 N
MgCl2 : 0.0002MMg2+0.0002M = 0.0002 x 2 = 0.0004 N
________________________________
jumlah total = 0.0154 Natau 15.4 mgrek / liter
4). Menghitung hasil satukali proses :
(1.200 mgrek) : (15.4 mgrek / liter) = 77.92 liter.
5/19/2018 KROMATOGRAFI (V).ppt
22/23
3). Menghitung total mgrek ANION dalam raw water yang diproses :
KAl(SO4)2 : 0.0008MSO4=0.0016M = 0.0016 x 2 = 0.0032 N
Ca(OCl)2 : 0.0005MOCl- 0.0010M = 0.0010 x 1 = 0.0010 N
FeNH4(SO4)2 : 0.0025MSO4=0.0050M = 0.0050 x 2 = 0.0100 N
CaCO3 : 0.0004MCO3=0.0004M = 0.0004 x 2 = 0.0008 NMgCl2 : 0.0002MCl
- 0.0004M = 0.0002 x 1 = 0.0004 N
________________________________
jumlah total = 0.0154 N
atau 15.4 mgrek / liter
4). Menghitung hasil satukali proses :
(1.200 mgrek) : (15.4 mgrek / liter) = 77.92 liter.
5/19/2018 KROMATOGRAFI (V).ppt
23/23
S E K I N
dan
S e l a ma t b e l a j a r
S U K S E S di U T S