BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Dewasa ini kita mengetahui beberapa alat untuk menganalisis senyawa yang terdapat pada bahan kimia yang kan kita analisis dalam makalah ini dapat menjelaskan bagaimana alat kromatografi kinerja tinggi atau dikenal dengan HPLC atau KCKT (Kromatografi Cair Kinerja Tinggi). HPLC adalah alat yang sangat bermanfaat dalam analisis. Bagian ini menjelaskan bagaimana pelaksanaan dan penggunaan serta prinsip HPLC yang sama dengan kromatografi lapis tipis dan kromatografi kolom

HPLC secara mendasar merupakan perkembangan tingkat tinggi dari kromatografi kolom. Selain dari pelarut yang menetes melalui kolom dibawah grafitasi, didukung melalui tekanan tinggi sampai dengan 400 atm. Ini membuatnya lebih cepat.
          HPLC memperbolehkan penggunaan partikel yang berukuran sangat kecil untuk material terpadatkan dalam kolom yang mana akan memberi luas permukaan yang lebih besar berinteraksi antara fase diam dan molekul-molekul yang melintasinya. Hal ini memungkinkan pemisahan yang lebih baik dari komponen-komponen dalam campuran.

Perkembangan yang lebih luas melalui kromatografi kolom mempertimbangkan metode pendeteksian yang dapat digunakan. Metode-metode ini sangat otomatis dan sangat peka.

Ini secara esensial sama dengan apa yang sudah anda baca tentang kromatografi lapis tipis atau kromatografi kolom. Meskipun disebut sebagai “normal”, ini bukan merupakan bentuk yang biasa dari HPLC.
Kolom diisi dengan partikel silika yang sangat kecil dan pelarut non polar misalnya heksan. Sebuah kolom sederhana memiliki diameter internal 4.6 mm (dan mungkin kurang dari nilai ini) dengan panjang 150 sampai 250 mm.

Senyawa-senyawa polar dalam campuran melalui kolom akan melekat lebih lama pada silika yang polar dibanding degan senyawa-senyawa non polar. Oleh karena itu, senyawa yang non polar kemudian akan lebih cepat melewati kolom.

1.2  Rumusan Masalah

Pada makalah adapun rumusan masalahnya yaitu :

1.      Bagaimana prinsip dasar pada alat kimia analisis instrument pada seperti Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT).?

2.      Bagaimana Komponen-Komponen penyusun  alat analisis kimia Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT)?

3.      Bagaimana aplikasi alat tersebut dalam kehidupan sehari-hari terhadap alat analisis kimia Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT)?

1.3  Tujuan Penulisan

Adapun tujuan penulisan makalah ini yaitu dapat :

1.      Menjelaskan prinsip dasar pada alat kimia analisis instrument pada seperti Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT)

2.      Menjelaskan Komponen-Komponen penyusun  alat analisis kimia Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT)

3.      Menjelaskan aplikasi alat tersebut dalam kehidupan sehari-hari terhadap alat analisis kimia Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT)

1.4  Manfaat Penulisan

Manfaat yang terdapat pada penulisan ini adalah:

1.      Memahami prinsip kerja dari alat kimia analisis instrument pada seperti Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT)

2.      Mengetahui Komponen-Komponen penyusun  alat analisis kimia Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT)

3.      Memahami aplikasi alat tersebut dalam kehidupan sehari-hari terhadap alat analisis kimia Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT)

BAB II

PEMBAHASAN

2.1  Prinsip Dasar HPLC

            Prinsip kerja HPLC adalah sebagai berikut : dengan bantuan pompa fasa gerak cair dialirkan melalui kolom ke detector. Cuplikan dimasukkan ke dalam aliran fasa gerak dengan cara penyuntikan. Di dalam kolom terjadi pemisahan komponen-komponen campuran. Karena perbedaan kekuatan interaksi antara solute-solut terhadap fasa diam. 
Solut-solut yang kurang kuat interaksinya dengan fasa diam akan keluar dari kolom lebih dulu. Sebaliknya, solut-solut yang kuat berinteraksi dengan fasa diam maka solute-solut tersebut akan keluar kolom dideteksi oleh detector kemudian direkam dalam bentuk kromatogram kromatografi gas. Seperti pada kromatografi gas, jumlah peak menyatakan konsentrasi komponen dalam campuran. Computer dapat digunakan untuk mengontrol kerja sistem HPLC dan mengumpulkan serta mengolah data hasil pengukuran HPLC.

2.2 Instrumentasi Kromatografi Cairan Kinerja Tinggi

      Instrumentasi Kromatografi Cairan Kinerja Tinggi, yaitu:
1. Fasa Gerak 
Fasa gerak dalam HPLC adalah berupa zat cair dan disebut juga eluen atau pelariut. Berbeda dengan kromatografi gas, HPLC mempunyai lebih banyak pilihan fasa gerak, dibandingkan dengan fasa gerak untuk kromatografi gas. Dalam kromatografi gas, fasa gerak hanya sebagai pembawa solute melewati kolom menuju detector. Sebaliknya dalam HPLC, fasa gerak selain berfungsi membawa komponen-komponen campuran menuju detector, fasa gerak dapat berinteraksi dengan solute-solut. Oleh karena itu, fasa gerak dalam HPLC merupakan salah satu faktor penentu keberhasilan proses pemisahan. 
Persyaratan fasa gerak HPLC 
Zat cair yang akan digunakan sebagai fasa gerak HPLC harus memenuhi beberapa persyaratan berikut:

·         zat cair harus bertindak sebagai pelarut yang baik untuk cuplikan yang akan di analisis.

·         zat cair harus murni sekali untuk menghindarkan masuknya kotoran yang dapat menganggu interpretasi kromatogram.

·         zat cair harus jernih sekali untuk menghindarkan penyumbatan pada kolom.

·         zat cair harus mudah diperoleh, murah, tidak mudah terbakar, dan tidak beracun.

·          zat cair tidak kental. 

·         sesuai dengan detektor.

Jenis fasa gerak
      Fasa gerak untuk kromatografi partisi, adsorpsi, dan penukar ion bersifat interaktif dalam arti fasa gerak berinteraksi dengan komponen-komponen cuplikan. Akibatnya, waktu retensi sangat dipengaruhi oleh jenis pelarut. Sebaliknya fasa gerak untuk kromatografi eksklusi bersifat non interaktif. Oleh karena itu, waktu retensi dengan kromatografi ini tidak bergantung pada komposisi fasa gerak.

2. Pompa

        Pompa dalam HPLC dapat dianalogikan dengan jantung pada manusia yang berfungsi untuk mengalirkan fasa gerak cair melalui kolom yang berisi serbuk halus. Pompa yang dapat digunakan dalam HPLC harus memenuhi persyaratan :

ü  Menghasilkan tekanan sampai 600 psi (pons/in2)

ü  Keluaran bebas pulsa

ü  Kecepatan alir berkisar antara 0,1-10 mL/menit

ü  Bahan tahan korosi 

Dikenal tiga jenis pompa yang masing-masing memiliki kenutungan dan kekurangannya yaitu pompa reciprocating, displacement dan pneumatic. 

    - Pompa reciprocating
Jenis pompa ini sekarang banyak dipakai. Pompa ini terdiri dari ruangan kecil tempat pelarut yang dipompa dengan cara gerakan piston mundur-maju yang dijalankan oleh motor. Piston berupa batang gelas dan berkontak langsung dengan pelarut.

   - Pompa displacement
Pompa ini menyerupai syringe (alat suntik) terdiri dari tabung yang dilengkapi pendorong yang digerakan oleh motor. Pompa ini juga menghasilkan aliran yang cenderung tidak bergantung tekanan baik kolom dan viskositas pelarut. Selain itu, keluaran pompa ini bebas pulsa. Akan tetapi pompa ini keterbatasan kapasitas pelarut (~250 mL) dan tidak mudah untuk melakukan pergantian pelarut.

     - Pompa Pneumatic
Dalam pompa ini pelarut di dorong oleh gas bertekanan tinggi. Pompa jenis ini murah dan bebas pulsa. Akan tetapi mempunyai keterbatasan kapasitas dan tekanan yang dihasilkan (<2000 psi) serta kecepatan alir bergantung pada viskositas pelarut dan tekanan balik kolom.

3. Unit Sistem Penyuntikan atau Penginjeksian Sampel

        Kadang kala, faktor ketidaktepatan pengukuran HPLC terletak pada keterulangan pemasukan cuplikan ke dalam peking kolom. Masalahnya, kebanyakan memasukan cuplikan ke dalam kolom dapat menyebabkan band broadening. Oleh karena itu, cuplikan yang dimasukkan harus sekecil mungkin, beberapa puluh mikroliter. Selain itu, perlu diusahakan tekanan tidak menurun ketika memasukkan cuplikan ke dalam aliran fasa gerak. Berikut beberapa teknik pemasukan cuplikan ke dalam sistem HPLC :

1.      Injeksi Syringe
       Alat yang paling dulu dan paling mudah untuk memasukkan cuplikan adalah syringe. Syringe disuntikkan melalui septum (seal karet) dan untuk ini dirancang syringe yang tahan tekanan sampai 1500 psi. akan tetapi keterulangan injeksi syringe ini sedikit lebih baik dari 2-3 % dan sering lebih jelek.

2.       Injeksi ‘stop-flow’
       Injeksi stop-floe adalah jenis injeksi syringe kedua tapi di sini aliran pelarut dihentikan sementara, sambungan pada ujung kolom dibuka dan cuplikan disuntikan langsung ke dalam ujung kolom. Setelah menyambungkan kembali kolom maka pelarut dialirkan kembali.

3.       Kran Cuplikan
       Jenis pemasukan cuplikan ini disebut juga loop dan paling banyak digunakan. Untuk memasukkan cuplikan ke dalam aliran fasa gerak perlu dua langkah: (a) sejumlah volume cuplikan disuntikkan ke dalam loop dalam posisi ‘load’, cuplikan masih berada dalam loop, (b) kran diputar untuk mengubah posisi ‘load’ menjadi posisi ‘injeksi’ dan fasa gerak membawa cuplikan ke dalam kolom. Loop dapat diganti-ganti dan tersedia berbagai ukuran volume dari 5 hingga 500μL. Dengan sistem pemasukan cuplikan ini memungkinkan memasukkan cuplikan pada tekanan 7000 psi dengan ketelitian tinggi. Juga loop mikro tersedia dengan volume 0,5 hingga 5 μL.

4.      Kolom
      Kolom HPLC biasanya terbuat dari stainless steel walaupun ada juga yang terbuat dari gelas berdinding tebal. Kolom utama berisi fas diam, tempat terjadinya pemisahan campuran menjadi komponen-komponennya.

5.      Detector
       Berbagai detector untuk HPLC telah tersedia, walaupun demikian detector harus memenuhi persyaratan berikut: (1) cukup sensitive; (2)stabilitas dan keterulangan tinggi;(3) respon linear terhadap solute; (4) waktu respon pendek sehinggatidak bergantung kecepatan alir ;(5)realibilitas tinggi dan mudah digunakan; (6) tidak merusak cuplikan. Detector HPLC dikelompokan ke dalam tiga jenis, yaitu: detector umum memberi respon terhadap fasa gerak yang dimodulasi dengan adanaya solute. Sebaliknya, detector sepesifik memberi respon terhadap beberapa sifat solute yang tidak dimiliki oleh fasa gerak. Terakhir, detectoe yang bersifat umum terhadap solute setelah fasa gerak dihilangkan dengan penguapan. Detector berdasarkan absorpsi UV merupakan detector HPLC yang paling banyak di pake. Detector elektrokimia paling banyak dipakai terutama dalam HPLC penukar ion.

2.3. Cara Kerja HPLC

        Mula-mula solven diambil melalui pompa. Solven ini dikemudian masuk ke dalam katup injeksi berbutar, yang dipasang tepat pada sampel loop. Dengan pertolongan mikrosiring, sampel dimasukan ke dalam sampel loop yang kemudian bersama-sama dengan solven masuk ke dalam kolom. Hasil pemisahan dideteksi oleh detector, yang penampakannya ditunjukan oleh perekam (pencatat = recorder). Tekanan solven di atur dengan pengatur dan pengukur tekanan. Pompa pemasuk solven pada tekanan konstan hingga tekanan kurang lebih 4500 psi dengan laju alir rendah, yakni beberapa milliliter per menit. 

     Rekorder menghasilkan kromatogram zat-zat yang dipisahkan dari suatu sampel. 
Tahap pemekatan dengan ekstraksi solven dan penguapan untuk memperkecil volum sering kali diperlukan sebelum pengerjaan sampel dengan HPLC. Hal ini terutama sering dilakukan untuk analisis senyawa-senyawa hidrokarbon aromatic polisiklik (PAH) atau residu pestisida dalam makanan.

        alternative lain, sampel air dapat di absorpsi oleh suatu adsorben padat (C8 atau C18 yang terikat pada silica gel), diikuti dengan desorpsi dalam suatu solven yang kemudian langsung dimasukan kedalam kolom. Suatu solven dengan polaritas rendah, misalnya CH3 berair yang secara bertingkat mengalami perubahan menjadi CH3OH murni, menjamin pemisahan yang baik pada C-18 yang terikat pada silica gel.

2.4. Kelebihan HPLC
        Dibandingkan dengan kromatografi gas, kromatografi cair kinerja tinggi (KCKT atau HPLC = High Performance Liquid Chromatography) mempunyai beberapa kelebihan. Beberapa kelebihan KCKT diantaranya ialah
1. dapat dilaksanakan pada suhu kamar.
2. cepat dan mudah melaksanakannya.
3. peka, detektor HPLC dapat divariasi dan unik.
4. pelarut pengembang bisa dipakai berulang kali demikian juga dengan kolomnya.
5. ideal untuk molekul besar dan ion.
6. mudah memperoleh cuplikan.
7. daya pisahnya baik.
8. dapat dihindari terjadinya dekomposisi/kerusakan bahan yang di analisis.
9. HPLC juga dapat menganalisis senyawa yang tidak mudah menguap dan termolabil.

2.5 Aplikasi HPLC Dalam Kehidupan

     HPLC juga cocok digunakan untuk memisahkan minyak atsiri. Minyak atsiri terdiri atas campuran yang sangat rumit dan oleh karena itu HPLC berguna untuk memisahkan campuran rumit menjadi golongan-golongan senyawa atau memisahkan golongan senyawa menjadi komponen-komponennya. 

    HPLC digunakan untuk memisahkan golongan minyak, misalnya terpenoid tinggi, segala senyawa jenis fenol, alkaloid, lipid dan gula. HPLC baik digunakan untuk senyawa yang dapat dideteksi di daerah spekrum UV atau spectrum sinar tampak.
Kolom yang tersedia mempunyai banyak sekali pelat teori (lebih dari 100.000 untuk kolom 100 cm), dan kromatografi dilakukan dalam kondisi mendekati kondisi ideal demikian rupa sehingga dapat diperoleh dalam beberapa menit dan ditafsirkan secara kuantitatif dengan ketepatan yang lumayan. Cuplikan dapat dipisahkan secara preparative.

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan
dari pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa :

·         Prinsip dasar HPLC adalah pemisahan analit berdasarkan kepolarannya, dengan fase diam berupa kolom dan larutan tertentu sebagai fase geraknya.

·         Instrumentasi HPLC yaitu:
1. Fasa Gerak 
2. Pompa
3. Unit Sistem Penyuntikan atau Penginjeksian Sampel
4. Kolom
5. Detector

·         Dibandingkan dengan kromatografi gas, kromatografi cair kinerja tinggi (KCKT atau HPLC = High Performance Liquid Chromatography) mempunyai beberapa kelebihan.

·         HPLC digunakan untuk memisahkan golongan minyak, misalnya terpenoid tinggi, segala senyawa jenis fenol, alkaloid, lipid dan gula.

3.2  Saran

Adapun saran yang ingin disampaikan oleh penulis adalah mempelajari lebih lanjut atau membaca buku refferensi tentang alat analisis kimia karena pada makalah ini pembahsan yang terdapat pada makalah ini kurang lengkap atau hanya sebagian yang dapat dibahas dalam makalah ini.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2012 Kromatografi Cair Kinerja Tinggi, di unduh dari http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/instrumen_analisis/kromatografi1/kromatografi_cair_kinerja_tinggi_hplc/ pada tanggal 1 april 2012 pukul : 15:30:45

Hostettmann, K dkk, 1995, Cara Kromatografi Preparatif, Bandung: ITB dari  http://yi2ncokiyute.blogspot.com/2010/12/blog-post.html di unduh pada tanggal 31 maret 2012 pukul : 18:39:11

Soebagio,Drs dkk, 2002, KIMIA ANALITIK II, Malang: JICA FMIPA
UNM di akses dari http://yi2ncokiyute.blogspot.com/2010/12/blog-post.html pada tanggal 31 maret 2012 pukul : 18:40:50

Sumar Hendrayana, 2006, KIMIA PEMISAHAN, Bandung : Rosdakarya di akses dari http://yi2ncokiyute.blogspot.com/2010/12/blog-post.html pada tanggal 31 maret 2012 pukul : 18:41: 56