KIMIA DASAR

PERCOBAAN 4

TEKNIK PEMISAHAN

(KROMATOGRAFI)

I.                    Tujuan Percobaan 

Melakukan teknik pemisahan senyawa kimia secara kromatografi.

Melakukan percobaan kromatografi kertas.

Melakukan percobaan kromatografi lapis tipis.

Memisahkan pigmen yang ada dalam estraksi pasta tomat

II.                Prinsip Percobaan

Percobaan ini berdasar pada teknik pemisahan senyawa kimia dengan cara kromatografi. Kromatografi merupakan metode pemisahan komponen senyawa berdasarkan kepolaran dan perbedaan kecepatan migrasi. Dilakukan ekstraksi pasta tomat.

III.              Teori Dasar

Teknik pemisahan adalah suatu proses untuk mengasingkan bahan atau campuran senyawa kimia kepada bentuk awalnya (Sanagi, 1998).

Teknik pemisahan terdiri dari berbagai macam metode, yaitu :

1. Dekantasi adalah metode yang dilakukan untuk memisahkan zat padat dari larutannya. Dekantasi adalah metode alternatif selain filtrasi untuk memisahkan cairan dari padatan. Dekantasi dilakukan dengan cara menuang cairan perlahan-lahan sehingga padatan tertinggal di dalam wadah.

2. Filtrasi adalah metode pemisahaan yang menggunakan alat penyaringan untuk memisahkan zat nya.

3. Sublimasi metode pemisahan dengan teknik penguapan zat padat, memisahkan campuran senyawa dalam bentuk kristal dengan mengubah fasanya menjadi gas terlebih dahulu. Teknik ini hanya efektif untuk kristal yang mudah mengalami sublimasi atau umumnya kristal dengan titik lebur yang rendah karena dibutuhkan energi panas yang sangat besar apabila kristal tersebut memiliki titik yang sangat tinggi.

4. Kristalisasi adalah metode pemisahan dengan teknik pemisahan untuk memperoleh zat padat dalam larutan, pemurnian campuran senyawa dalam keadaan cair maupun padatan. Teknik ini menggunakan prinsip perbedaan kelarutan senyawa pada temperatur yang berbeda-beda.

5. Distilasi  adalah metode untuk memperoleh suatu bahan berwujud cair.

6. Adsorbsi untuk memberishkan bahan dari pengotornya.

7. Ekstraksi melarutkan bahan campuran dalam pelarut yang sesuai.

8. Kromatografi adalah teknik pemisahan berdasarkan perbedaan kecepatan perambatan pelarut pada suatu lapisan zat tertentu.

Proses pemisahan dengan kromatografi tidak sesederhana dalam tekniknya. Adapun gambaran interaksi yang mungkin selama proses pemisahan dengan teknik kromatografi diringkaskan sebagai berikut :

Interaksi adsorbsi, senyawa diserap oleh permukaan padatan dan terjadi keseimbangan jumlah solut dalam fasa diam dan fasa gerak.

Interaksi partisi lapisan cairan sebagai fasa diam yang diembankan pada suatu padatan akan mendistribusi senyawa dan dipisahkan membentuk fasa gerak.

Interaksi penukaran ion dengan muatan berlawanan akan terikat oleh fasa diam melalui gaya elektrostatik. Interaksi molekular teknik pemisahan berdasarkan ukuran molekul. Interaksi afinitas menggunakan interaksi spesifik antara molekul jenis tertentu.

Bervariasi nya teknik kromatografi menyebabkan kesulitan tersendiri bagi yang akan melakukan metode tersebut. Faktor-faktor yang dapat diambil sebagai pertimbangan untuk menentukan jenis kromatografi antara lain:

1.      Mudah tidaknya teknik ini dilakukan.

2.      Maksud dari pemisahan yang dilakukan, untuk keperluan analisis kualitatif atau kuntitatif

3.      Bentuk senyawa yang akan dipisahkan.

4.      Polaritas senyawa

Partisi : umumnya untuk senyawa polar / larut dalam pelarut polar.

Adsorbsi    : umumnya untuk senyawa kurang hingga non polar.

Pada percobaan kali ini teknik pemisahan yang akan digunakan adalah teknik ekstraksi dan teknik kromatografi. Metode kromatografi dapat dibagi menjadi kromatografi kolom, kromatografi gas, kromatografi kertas dan kromatografi lapis tipis.

Kromatografi kolom adalah metode yang digunakan untuk memurnikan bahan kimia tunggal dari campurannya.

Kromatografi gas merupakan kromatografi dengan fasanya adalah gas. Kromatografi gas digunakan untuk analisis laboratorium sampel gas dan uap.

Kromatografi lapis tipis adalah kromatografi yang fase stasionernya berupa lapisan tipis suatu adsorben biasanya silika gel, alumunium oksida atau selulosa. Kromatografi lapis tipis atau TLC (thin layer-chromatoraphy) seperti halnya kromatografi kertas, murah dan mudah dilakukan, kromatografi ini mempunyai keunggulan dari segi kecepatan kromatografi kertas, prosesnya hanya membutuhkan setengah jam. Ahli kimia mendapati teknik kromatografi sangat berguna untuk memisahkan bahan-bahan dan menganalisa sampel yang kompleks.

Kromatografi kertas merupakan contoh dalam partisi bentuk planar,  teknik ini dapat digunakan untuk memisahkan zat-zat warna yang terdapat pada tinta atau bahan pewarna, umumnya mudah digunakan karena sistem kromatografinya yang sangat sederhana hanya membutuhkan sepotong kertas, tinta warna dan pelarut dalam suatu bejana saja.

Ekstraksi adalah metode pemisahan yang berdasar pada prinsip perbedaan kelarutan suatu senyawa pada pelarut yang berbeda-beda. Dengan memilih pelarut yang tepat maka suatu senyawa dapat dimurnikan atau dipisahkan dari campurannya, teknik ekstraksi didasarkan pada perbedaan kelarutan zat-zat penyusun campuran.

Menurut Farmakope Indonesia Edisi III, ekstrak adalah sediaan kering, kental, atau cair dibuat dengan menyari simplisia nabati atau hewani menurut cara yang cocok, di luar pengaruh cahaya matahari langsung (Ditjen POM, 1979).

Evaporasi atau penguapan merupakan suatu teknik untuk menghilangkan pelarut dengan cara pemanasan agar diperoleh zat terlarut yang murni. Cara ini banyak digunakan setelah proses ekstraksi. Pelarut organik akan mudah diuapkan dengan cara ini.

IV.              ALAT DAN BAHAN

Alat yang digunakan pada saat praktikum: Tabung reaksi, corong, pensil, pipa kapiler, beaker glass, plastik wrapped, pipet tetes, wadah bermulut lebar, timbangan, plat KLT, lampu UV.

Bahan-bahan yang digunakan pada saat praktikum: Kertas whatman no.1, pasta tomat, etanol, diklorometan, larutan NaCl, Natrium Sulfat anhidrat, larutan β-karoten, kertas kromatografi, kertas iodin, uap iodin.

V.                PROSEDUR

A.    Pembuatan ekstrak pigmen (Ekstraksi)

Diambil pasta tomat secukupnya dengan spatel, dimasukan kedalam cawan penguap dan ditambahkan etanol sampai terendam lalu di aduk.

Pasta tomat di tambahkan etanol lalu diuapkan diatas bunsen. Setelah diuapkan ditambahkan diklrometan diaduk, dihasilkan cairan dan hampas, ditambahkan NaCl untuk menarik air, ditambahkan Natrium sulfat anhidrat secukupnya lalu di kocok hingga pigmen pasta tomat terpisah dengan air.

B.     Kromatografi kertas

Pertama dibuat terlebih dahulu fase gerak untuk kromatografi kertas dengan mencampurkan pretoleum eter berbanding aseton 9 : 1. Diambil masing-masing ke dalam tabung reaksi pretoleum eter dan aseton. Pretoleum eter sebanyak 9mL dan asteon 1 mL. Keduanya dimasukan kedalam beaker glass dan di masukan pula kertas whatman no  1.yg sudah di potong lebih kecil, di jenuhkan, ditutup rapat dengan plastik wrapped.

C.     Kromatografi lapis tipis

Pertama dibuat terlebih dahulu fase gerak untuk kromatografi lapis tipis dengan mencampurkan n.heksana dan etanol 70 : 30. Diambil dan dimasukan kedalam tabung reaksi, masing-masing tabung diisi dengan n.heksana 7mL dan etanol 3mL. Dimasukan kedalam beaker glass dan dijenuhkan kertas whatman no  1. Ditutup rapat dengan plastik wrapped.

Disiapkan kertas whatman no 1 dan plat KLT lalu diteteskan ekstrak pigmen pasta tomat dan larutan standar β-karoten menggunakan pipet dan diberi tanda dengan pensil untuk membedakannya. Kertas whatman yang ada pada beaker glass dibuang dan digantikan dengan whatman dan plat KLT dengan posisi tegak pada saat laju gerak sudah sampai tanda batas diangkat dan dikeringkan. Diamati laju gerak pada lampu UV dan ditentukan nilai rfnya.

VI.              HASIL PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN

A.    Pembuatan ekstrak pigmen (Ekstraksi)

Pada saat pencampuran etanol dan pasta tomat, lalu etanolnya dibuang tekstur pada pasta tomat menjadi memadat dan warnanya memudar. Dilakukan penambahan NaCl sampel yang memadat tadi kembali berupa cairan dan dikeringkan kembali di ruang asam.

B.     Kromatografi kertas

Pada saat dilakukan penjenuhan kertas whatman di dalam beaker glass yang berisi fase gerak, lama kelamaan fase gerak nai mencapai tanda batas.

Fase gerak

eluon petroleum eter : aseton (9 : 1)

Eter =  x 10 mL  = 9mL

Aseton =  x 10 mL = 1 mL

Nilai RF =  = 0,98

C.     Kromatografi lapis tipi

Pada saat dilakukan penjenuhan kertas whatman di dalam beaker glass yang berisi fase gerak, lama kelamaan fase gerak nai mencapai tanda batas.

Fase gerak

n. heksana : etanol (70 : 30)

Eter =  x 10 mL  = 7Ml

Aseton =  x 10 mL = 3 mL

Nilai RF =  = 0,86

Catatan.

Nilai RF adalah jarak yang ditempuh sampel dari awal dibagi jarak yang ditempuh fase gerak diawal.

VII.           PEMBAHASAN

Teknik pemisahan adalah metode dalam teknik kimia yaitu proses untuk mendapatkan dua atau lebih produk yang lebih murni dari suatu campuran senyawa kimia. Sebagian besar senyawa kimia ditemukan dalam keadaan tidak murni, karena tercampur dengan senyawa lain.

Ada beberapa jenis-jenis Ekstraksi diantaranya :

Maserasi metode ekstrasi dengan prinsip pencapaian kesetimbangan konsentrasi, menggunakan pelarut yang direndamkan pada simplisia dalam suhu kamar, bila dibantu pengadukan secara konstan maka disebut maserasi kinetik.

Perkolasi adalah ekstraksi dengan menggunakan pelarut yang selalu baru hingga semua pelarut tertarik dengan sempurna (exhaustive extraction).

Refluks adalah proses ekstraksi dengan pelarut yang didihkan beserta simplisia selama waktu tertentu dan jumlah pelarutnya konstan.

Soxhletasi atau ekstraksi sinambung adalah proses ekstraksi dengan menggunakan pelarut yang selalu baru dengan menggunakan soxhlet. ekstrasi terjadi secara berkelanjutan, dengan jumlah pelarut yang relatif konstan

Prinsip dasar pemisahan campuran dengan cara ekstraksi adalah perbedaan kelarutan zat dalam pelarut. Ada dua jenis pelarut : polar (pelarut yang dapat bercampur dengan air) dan non polar (pelarut yang dapat bercampur dengan lemak/minyak). Contoh pelarut polar air dan alkohol sedangkan pelarut non polar eter dan aseton. Eter lebih condong sebagai pelarut non polar and alkohol sebagai pelarut polar karena bersifat dihidrolis atau dapat menarik air. Pelarut etanol digunakan dalam percobaan ini karena kelarutan etanol sangat mudah larut dalam air bahkan kelarutan etanol tidak terbatas. Penggunaan diklorometan pada percobaan ini karena DCM bersifat non polar dan tidak ada ikatan OH.

Pada saat larutan NaCl dan air dimasukan kedalam tabung reaksi dengan Diklorometan dan β-karoten terpisah karena masa jenis nya lebih ringan.

Senyawa polar adalah senyawa yang terbentuk akibat adanya suatu ikatan antar elektron pada unsur-unsurnya. Hal ini terjadi karena unsur yang berikatan tersebut mempunyai nilai keelektronegatifitas yang berbeda.

Senyawa non polar adalah senyawa yang terbentuk akibat adanya suatu ikatan antar elektron pada unsur-unsur yang membentuknya. Hal ini terjadi karena unsur yang berikatan mempunyai nilai elektronegatifitas yang sama/hampir sama.

senyawa kovalen polar akan larut dalam pelarut polar, sedangkan senyawa kovalen non polar akan larut dalam pelarut yang juga nonpolar, contohnya gula pasir larut dalam alkohol dan air tetapi tidak dalam benzena.

Senyawa ion tidak larut dalam pelarut organik tetapi larut dalam air, contohnya NaCl larut dalam pelarut air tetapi tidak larut dalam pelarut organik seperti alkohol dan benzena. Perbedaan senyawa kovalen polar dan senyawa ion umumnya senyawa ion larut dalam air, tidak larut dalam pelarut polar dan non polar sedangkan senyawa kovalen polar larut dalam pelarut polar dan air, juga kovalen non polar umumnya larut dalam pelarut non polar.

Pelarut organik, pelarut yang umumnya mengandung atom karbon dalam molekulnya. Dalam pelarut organik, zat terlarut didasarkan pada kemampuan koordinasi dan konstanta dielektriknya. Pelarut organik dapat bersifat polar dan non-polar bergantung pada gugus kepolaran yang dimilikinya. Pada proses kelarutan dalam pelarut organik, biasanya reaksi yang terjadi berjalan lambat sehingga perlu energi yang didapat dengan cara pemanasan untuk mengoptimumkan kondisi kelarutan. Contoh pelarut organik eter toluena, aseton alkohol, ester, etil asetat, keton, dan sebagainya. Adapun pelarut organik etil asetat, butanol, diklrometan/kloroform dan heksana lazim digunakan untuk tahap fraksinasi dengan metode cair-cair atau padat-cair.

Ekstraksi padat-cair; zat yang diekstraksi terdapat di dalam campuran yang berbentuk padatan. Ekstraksi jenis ini dilakukan untuk memisahkan zat berkhasiat yang terkandung di dalam bahannya. Sebagian zat padat dipindahkan ke zat cair (pelarut)

Ekstraksi cair-cair; zat yang diekstraksi terdapat di dalam campuran yang berbentuk cair. Ekstraksi cair-cair sering juga disebut ekstraksi pelarut, ekstraksi cair-cair untuk memisahkan zat seperti iod atau logam-logam tertentu dalam larutan air. Ekstraksi cair-cair zat yang terlarut dalam pelarut tidak boleh larut dalam zat cair yang diekstraksikan.

Perbedaan metode dekantasi dan filtrasi

Filtrasi adalah metode pemisahan yang digunakan untuk memisahkan cairan dan padatan yang tidak larut dengan menggunakan penyaring (filter) berdasarkan perbedaan ukuran partikel. Contoh campurain air dan pasir dapat dipisahkan menggunakan kertas saring.

Dekantasi adalah metode alternatif selain filtrasi untuk memisahkan cairan dari padatan. Dekantasi dilakukan dengan cara menuang cairan perlahan-lahan sehingga padatan tertinggal di dalam wadah. Metode ini lebih cepat dari filtrasi, tetapi hasilnya kurang efektif, hasil pemisahan akan efektif bila ukuran zat pada campuran jauh lebih besar, misal campuran air dengan kerikil.

Jadi perbedaannya jika metode filtrasi menggunakan saringan dan hasilnya lebih efektif sedangkan dekantasi dengan cara dituang zat yang akan dipisah metode ini lebih cepat, tapi tidak terlalu efektif.

Pada percobaan kali ini teknik kromatografi kertas dan kromatografi lapis tipis di kategorikan kedalam analisa kuantitatif karena pada keduanya dihasilkan nilai rf.

Nilai Rf adalah jarak yang ditempuh spot sampel dari awal dibagi jarak yang ditempuh pelaru atau fase gerak dari awal. Nilai Rf terbsar dimiliki oleh komponen penyusun yang memiliki ukuran partikel terkecil dan sebaliknya nilai Rf terkecil dimiliki oleh ukuran partikel penyusun terbesar.

VIII.        KESIMPULAN

Berdasarkan hasil percobaan dapat disimpulkan dari percobaan kromatografi kertas dengan menggunaan petroleum eter, aseton dengan perbandingan 9 : 1 menghasilkan nilai RF 0,98. Percobaan kromatografi lapis tipis dengan menggunakan n-heksana berbanding etanol dengan perbandingan 70 : 30 menghasilkan nilai RF 0,86. Dari ekstra pigmen pasta tomat dihasilkan pigmen β-karoten.

IX.              DAFTAR PUSTAKA

Wijaya, A. 2006. IPA TERPADU. Jakarta : Grasindo (google/ebook).

Underwood, D.2002. Analisis kimia kuantitatif, edisi ke-4. Jakarta : Erlangga. (google/ebook)

Lestari, F. 2010. BAHAYA KIMIA (Sampling dan pengukuran kontaminan kimia di udara). Jakarta : Penerbit buku kedokteran EGC. (google/ebook)

Sanagi, M. 1998. Teknik pemisahan dalam analisis kimia. Malaysia: Percetakan Surya SDN. BHD. (google/ebook).

Mikrajuddin. 2004. IPA TERPADU. Jakarta : ESIS.

Rubiyanto, S. 2017. Metode Kromatografi: Prinsip Dasar Kromatografi.

Jakarta : DeePublish (google/ebook).

Arisworo, Dj.2006. IPA TERPADU (Biologi Kimia Fisika). Jakarta : PT Grafindo

Media Pratama (google/ebook).

Sunarya, Y dan Agus. 2007. Mudah dan Aktif Belajar Kimia. Bandung : PT. Grafindo Media Pratama

Pudjaatmaka, A. 2002. Kamus Kimia. Jakarta: Balai Pustaka (google/ebook)

Ditjen, POM. 1979. Farmakope Indonesia, Edisi III. Jakarta : Departemen Kesehatan RI.

Fibrianto, N D. 2009. Panduan Kimia Praktis. Jakarta : Pustaka Widyatama

 Teknik Kromatografi