KROMATOGRAFI

A. Judul Percobaan

            Percobaan ini berjudul “Kromatografi Kolom dan Lapis Tipis”.

B Tujuan Percobaan

            Pada akhir ercobaan mahasiswa harus mengerti mengenai:

1. Teknik-teknik dasar kromatografi kolom dan kromatografi lapis tipis

2. Prinsip dasar dari kromatografi

3. Prinsip dasar dari pengaruh substituen terhadap substitusi elektrofil pada senyawa aromatic

C. Landasan Teori

            Kromatografi adalah prinsip pemisahan campuran senyawa atas komponen-komponen berdasarkan perrbedaan kecepetan migrasi masing-masing komponen diantara dua fasaa yaitu fasa diam dan fasa gerak. Perbedaan kecepatan perpindahan tersebut dapat disebabkan oleh perbedaan kemampuan masing-masing komponen untuk diserap (adsorpsi) atau perbedaan distribusi diantara dua fase yang tidak saling bercampur ( partisi). Pemisahan suatu campuran secara kromatografi dapat dilakukan dengan mengikuti beberapa teknik kromatografi yaitu kromatografi kolom, kromatografi kertas, kromatografi lapis tipis (TLC). Kedua teknik terakhir dapat dianggap sebagai teknik terbuka dari kromatografi kolom.

(Tim Dosen Kimia Organik, 2010: 39).

            Pada fenol, gugus OH mengaktifkan cincin benzene. Oleh karena itu pada nitrasi fenol dengan asam nitrat pekat, dihasilkan campuran yang dihasilkan dari o-nitrofenolsebagai hasil utama, p-nitrofenol dalam jumlah yang lebih sedikit dan sedikit 2,4-dinitrofenol serta2,4,6-trinetrofenol. Bila campuran hasil nitrasi yang masih kotor ini di masukkan kedalam kolom yang berisi alumina (Al2O3) dan dielusi dengan metilen klorida, maka fraksi-fraksi eluen dapat dikumpulkan, dimana masing-masing fraksi mengandung satu komponen yang identitasnya ditentukan dengan kromatografi lapis tipis.

(Tim Dosen Kimia Organik, 2010: 49).

            Kromatografi Lapis Tipis (KLT) dan kromatografi kertas (KKt) adalh metode kromatografi lapis cair yang paling sederhana hakikatnya  KLT melibatkan dua peubah: sifat fase diam atau sifat lapisan, dan sifat fase gerak atau campuran pelarut pengembang. Fase diam dapat berupa serbuk halus yang berfungsi sebagai permukaan penyerap (kromatografi cair-padat) atau berfungsi sebagai penyangga untuk lapisan zat cair (kromatografi cair-cair). (Fasa diam pada KLT sering disebut penjera, walaupun berfungsi sebagai penyangga untuk zat cair di dalam system kromatografi cair-cair). Hampir segala macam serbuk dapat dan telah dipakai sebagai penjerap pada KLT, tetapi kita akan membatasi pembahasan kita pada empat penjerap yang paling umum dipakai: silica gel (asam silikat), alumina (aluminium oksida), kiselgur (tanah diatome), dan selulosa  (Gritter, 1991: 107-109)

            Kromatografi lapis tipis mirip dengan kromatografi kertas. Bedanya kertas digantikan dengan lembaran kaca atau plastik yang dilapisi dengan lapis tipis adsorben seperti alumina, silica gel, selulosa atau materi lainnya. Kromatografi lapis tipis lebih bersifat reprodesibel (bersifat boleh ulang) daripad kromatografi kertas (Drs. Soebagio dkk, 2000: 58)

            Kromatografi kolom merupakan teknik kromatografi yang paling awal ditemukan. Ditinjau dari mekanismenya kromatografi kolom merupakan kromatografi terapan atau adsorpsi berdasarkan jenis fasa yang digunakan. Fasa diam berupa adsorben yang tidak boleh larut dalam fasa gerak, ukuran partikel fasa diam harus seragam. Zat pengotor yang terdapat pada  fasa diam dapat menyebabkan adsorpsi tidak reversible. Sebagai fasa diam dapat digunakan  alumina, silica gel, arang, bauksit, magnesium kerbonat, talk, pati, sekilator, gula, dan tanah diatome. Pengisian fasa diam ke dalam kolom dapat dlakukan dengan cara kering dan cara basah. Fasa gerak pada kromatografi kolom dapat berupa pelarut tunggal atau campuran beberapa pelarut dengan komposisi tertentu. Pelarut dapat berupa pelarut polar dan pelarut non polar. Umumnya senyawa non polar dengan berat molekul kecil lebih cepat meninggalkan fasa diam (Drs. Soebagio, dkk. 2000: 81-82).

            Kromatografi adalah suatu teknik pemisahan campuran berdasarkan perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu. Pada kromatografi, komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua buah fase, yaitu fase diam dan fase gerak. Fase diam akan menahan komponen campuran sedangkan fase gerak akan melarutkan zat komponen campuran. Komponen yang mudah tertahan pada fase diam akan tertinggal. Sedangkan fase yang mudah larut dalam fase gerak akan bergerak lebih cepat. Kromatografi kolom bertujuan untuk purifikasi dan isolasi komponen dari suatu campurannya (Anonim A, 2010)

             Kromatografi kolom menunjukan adanya prinsip yang sama yang digunakan dalam kromatogtafi lapis tipis yang dapat diterapkan pada skala besar pada pemisahan campuran. Kromatografi sering kali digunakan untuk pemurnian senyawa di leboraturium. Berbagai ukuran kolom dapat digunakan dimana hal utama yang dipertimbangkan adalah kapasitas yang memadai untuk menerima sampel-sampel tanpa mealui fase diamnya. Merupakan aturan praktis yang umum bahwa panjang kolom harus sekurang- kurangnya 10 kali ukuran diameternya. Jika kita mempunyai kolom dengan panjang 20 cm, dan diameternya 1 atau 2 cm. Bahan pengemasnya suatu adsorben seperti alumina atau resin  penukar ion, dimasukkan dalam bentuk suspense  kedalam porsi fasa bergerak dan dibiarkan diam dalam komponen basa dengan sedikit cairan (Anonim B, 2010)

            Kromatografi lapis tipis merupakan salah satu kromatografi yang berdasarkan adsorpsi, tahapan analisis dengan kromatografi lapis tipis sama pada kromatgrafi kertas adalah waktu alusi yang relative lebih pendek dan dapat digunakan untuk analisis kuantitatif. Kromatografi lapis tipis menunjukkan berbagai gerakan pelerut, pelarut bergerak ke atas melalui lapisan, menguap dari lapisan sebelah bawah garis pelarut dan terserap oleh lapisan disebelah atas garis depan. Kelebihan kromatografi tipis yang lain adalah pemakaian pelarut dan cuplikan yang jumlahnya sedikit, kemungkinan penotolan cuplikan  berganda dan tersedianya berbagai metode seperti KCP, KCC dan kromatografekslusi (Anonim C, 2010)

D.Alat dan Bahan

            1. Alat :

a.    Erlenmeyer 50 ml, 2 buah

b.    Erlenmeyer 100 ml, 1 buah

c.    Gelas ukur 10 ml, 2 buah

d.    Gelas kimia 50 ml, 8 buah

e.    Gelas kimia 100 ml,2 buah

f.     Batang pengaduk, 1 buah

g.    Termometer 500C, 1 buah

h.    Corong pisah, 1 buah

i.      Sendok panjang, 1 buah

j.      Botol semprot, 1 buah

k.    Pipet tetes

l.      Kaki tiga

m.   Bunsen dan kasa asbes

            2. Bahan

a.    Asam nitrat(HNO3)

b.    Fenol

c.    Metilen klorida

d.    Natrium sulfat anhidrat (Na2SO4)

e.    Kristal iodium

f.     Silika gel TLC

g.    Pelat KLT

h.    Aquades

i.      Tissue

j.      Kapas

k.    Korek api

l.      Es batu  

E. Prosedur Kerja

            1. Nitrasi Fenol

a.    Memasukkan 3 ml HNO3 pekat ke dalam 7 ml air, mendinginkan sampai 5°c

b.    Menambahkan campuran ini kepada 3 gram fenol di dalam Erlenmeyer

c.    Sambil mengaduk, mengatur suhu campuran  antara 20-25C selama 15 menit, kemudian antara 30-35C selama 15 menit

d.    Menambahkan 7 ml air es lalu mengekstrak dua kali dengan masing-masing dengan 10 ml metilen klorida.

e.    Mencuci lapisan-lapisan organic yang telah digabung dua kali dengan air

f.     Mengeringkan dengan natrium sulfat anhidrat

g.    Menyaring campuran untuk memperoleh hasil untuk nitrasi fenol

            2. Pembuatan Kromatografi Kolom

a.    Menyiapkan pipet tetes yang berisi penyumbat kapas dan selapis pasir bersih, dan mengisi ke dalamnya metilen klorida

b.    Menuangkan perlahan-lahan alumina ke dalam pipet. Menambahkan pula selapis pasir bersih, menurunkan pelarut hingga mencapai permukaan alumina dalam pipet

c.    Seluruh campuran reaksi nitrasi nitrasi di atas, yang dilarutkan dalam sedikit metilen klorida, menuangkan di atas permukaan alumina

d.    Melakukan elusi dengan metilen klorida

e.    Mengatur pengeluaran metilen klorida dengan teratur

f.     Satu pita kuning akan terlihat dengan jelas bila campuran bergerak menuruni pipet

g.    Bila tetes-tetes kuning sudah mulai keluar dari kolom, memulai menampung fraksi-fraksi eluen

           

            3. Pemeriksaan Lapisan Tipis

a.    Masing-masing frasi yang diperoleh di atas diteteskan pada plat-plat lapistipis silica gel

b.    Menempatkan plat lapis tipis yang telah ditetesi fraksi tersebut secara berdiri dalam gelas kimia yang telah berisi benzene setinggi kira-kira 1cm, lalu mengelusi dengan benzene

c.    Tetesan noda awal jangan sampai terendam

d.    Setelah selesaimengelusi, kemudian mengeringkan di udara dan bercak-bercak noda hasil pemisahan dapat dlihat setelah plat disimpan dalam botol yang berisi uap iodium jenuh

e.    Menentukan harga Rf dari noda-noda yang diperoleh

f.     Harga Rf standar o-nitrofenol=0,9: p-nitrofenol=0,4: 2,4-dinitrofenol=0,2, dan 2,4,6-trinitrofenol=0,05

F. Hasil Pengamatan

1.      Nitrasi fenol.

3 ml HNO₃ (p) { bening } + 7 ml Air {bening}              larutan bening ^dinginkan

                                                                                                          ^{Sampai 5°c}

Larutan bening + 3 gram fenol padat (putih)             larutan coklat    ^{atur suhu}

                                                                                                                                                                 ^20-25°c

Larutan coklat (22°c)^{atur suhu}  larutan coklat (34°c)    ^{ke dalam}   larutan coklat +

                                            ^{30-35°c 15 menit                                                corong pisah}

7 ml air + metilen klorida      ^diekstrak     2 lapisan (atas fenol, bawah metilen)

^{Buang bawah}     metilen klorida + air     ^diekstrak      larutan coklat      ^{buang bawah} 

^{Metilen klorida                                                                                                                          Metilen klorida}

Larutan coklat + Na₂SO_{4 anhidrat}            larutan coklat muda   ^disaring   merah tua

 

 

 

 

 

2.      Kromatografi kolom.

Pipet tetes berisi penyumbat kapas + selapis pasir bersih + metilen klorida + silica gel + selapis pasir bersih + sedikit metilen klorida + nitrasi fenol  

Satu pita kuning akan terlihat dengan jelas           menampung fraksi-fraksi eluen      fraksi 1 (coklat), fraksi 2 (merah tua), fraksi 3 (orange), fraksi 4 (merah pudar).

3.      Kromatografi lapis tipis.

a)    u/ fraksi 1 ( coklat )

            jarak noda : 1,9 cm

            jarak benzena : 3,7 cm

Rf =  

b)    u/ fraksi 2 ( merah tua )

            jarak noda : 1,1 cm

            jarak benzena : 3,7 cm

Rf =

c)    u/ fraksi 3 ( orange )

            jarak noda : 1,2 cm

            jarak benzena : 3,7 cm

Rf =

d)    u/ fraksi 4.

Jarak noda : 0,3 cm

Jarak benzena : 3,7 cm

Rf =

G. Pembahasan

     Dalam percobaan kromatografi kolom dan kromatografi lapis tipis , terdiri atas tiga langkah umum, yaitu nitrasi fenol. Pembuatan kromatografi kolom, dan pengujian kromatografi lapis tipis.

     Pada nitrasi fenol digunakan asam nitrat pekat (HNO3) yang berwarna bening kemudian ditambahkan dengan air menghasilkan larutan bening yang panas. Ini disebabkan dari pengaruh HNO3 pekat. Kemudian larutan bening ini didinginkan sampai 5C. Karena hanya pada suhu ini diperoleh nitrasi fenol. Setelah suhunya sampai 5C, larutan bening ditambahkan fenol padat dan berwarna putih dan menghasilkan larutan yang berwarna cokelat. Kemudian suhu dari campuran diatur yaitu 20-25C dengan cara mendinginkan selama 15 menit dan diperoleh suhu akhir yaitu 22C. Kemudian suhu campuran ini kemudian diatur  yaitu antaraemudian suhu campuran ini kemudian diatur  yaitu antara0-35C dengan cara dipanaskan selama 15 menit dan diperoleh suhu akhir yaitu 34C. Tujuan dari pengaturan suhu campuran ini yaitu hanya pada suhu kisaran ini sehingga dapat diperoleh nitrasi fenol. Lalu campuran ini dimasukkan ke dalam corong pisah kemudian ditambahkan air dan metilen klorida lalu diekstrak hingga terbentuk 2 lapisan, yaitu lapisan fenol bagia atas, dan lapisn metilen klorida bagian bawah. Terbentuknya dua lapisan ini disebabkan karena perbedaan massa jenis dari fenol dan metilen klorida. Lalu membuang lapisan bawah, yaitu metilen klorida. Kemudian diekstrak lagi dengan metilen klorida dan air, dan membuang lapisan bawah, yaitu lapisan metilen klorida dan menghasilkan larutan atau campuran berwarna cokelat. Kemudian larutan cokelat ini ditamnahkan dengan Na2SO4 anhidrat untuk mengikat air yang masih ada dalam larutan yang menghasilkan larutan berwarna cokelat muda. Kemudian larutan ini disaring untuk memperoleh hasil nitrasi fenol yang berwarna merah muda.

     Untuk membuat kromatografi kolom digunakan pipet tetes sebagai pengganti kolom. Pipet tersebut diisi penyumbat kapas sebagai penahan dan ditambahkan selapis pasir bersih, metile klorida, silica gel sebagai fase diam, selapis pasir bersih, dan sedikit metilen klorida serta ninrasi fenol yang telah diperoleh tadi. Kemudian satu pita kuning akan terlihat jelas lalu fraksi-fraksi eluen ditampung sehingga diperoleh 4 fraksi, yaitu fraksi 1 berwarna cokelat, fraksi II berwarna merah tua, fraksi III berwarna orange, fraksi IV diperoleh warna merahpudar.

     Untuk pengujian kromatografi lapis tipis, digunakan empat fraksi tadi yang kemudian diteteskan pada plat tetes lalu ditempatkan pada benzena sehingga keempat fraksi tersebut merambat. Setelah itu, untuk melihat bercak-bercak noda tersebut kemudian ditempatkan pada botol yang berisi iodium jenuh. Kemudian menentukan nilai Rf. Adapun harga Rf yang diperoleh yaitu untuk fraksi 1-4 berturut-turut adalah 0,51 , 0.29 , 0,3 , dan 0,08.

        OH                                  OH                 OH                                  OH

                                                                       NO₂                NO₂                NO₂

                    + HNO₃                                                    

 

                                            NO₂              NO₂                                  NO₂

H. Kesimpulan

            Berdasarkan hasil percobaan yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan:

1. Kromatografi adalah prinsip pemisahan campuran senyawa atas komponen-komponen berdasarkan perbedaan kecepatan perpindahan masing-masing komponen di antara dua fasa, yaitu fasa gerak dan fasa diam.

2. Pada kromatografi kolom diperoleh empat fraksi yang masing-masing berwarna cokelat, merah tua, orange, dan merah pudar.

3. Dari pengujian kromatografi lapis tipis dihasilkan campuran yang terdiri dari p-nitrofenol, 2,4- dinitrofenol, dan 2,4,6- trinitrofenol

I. Saran

1. Berhati-hatilah dalam praktikum

2. Sebaiknya menggunakan masker

3. Pada percobaan ini, perlu memperhatikan suhu agar diperoleh hasil yang sesuai.

 

 

 

DAFTAR PUSTAKA

            Anonim A. 2010. Kromatografi. http: // id. Wikipedia. Org/ wiki/                                   kromatografi. Diakses pada tanggal 21 April 2010

            Anonim B. 2010. Kromatografi Kolom. http: // wiropharmacy.                                      Blogspot. com/ 2009/ 10/ kuliah- kromatografi kolom- bagian-               1. Html. Diakses pada tanggal 21 April 2010

            Anonim C. 2010. Kromatografi Lapis Tipis. http: // www.                                              Blogpribadi.com/ 2010/ 02/ kromatografi- lapis- tipis. Html.                                     Diakses pada tanggal 21 April 2010

            Gritter, J. Roy. 1991. Pengantar Kromatografi Edisi Kedua.                                        Bandung: ITB

            Soebagio, Drs, dkk, 2000. Kimia Analitik II. Surabaya: Universitas                            Negeri Malang

            ­Tim Dosen Kimia Organik. 2010. Penuntun Praktikum Kimia                                                Organik 1. Makassar: UNM

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LAMPIRAN

1. Dengan memperhatikan nilai Rf dari turunan fenol di atas dan mengetahui pula prinsip kromatografi lapis tipis adalah partisi, bagaimana urutan kepolaran fraksi fenol di atas? Ingat, benzene digunakan sebagai pelarut

Jawab: Urutan kepolaran fraksi fenol dengan memperhatikan nilai Rf-nya,                       maka yang paling polar adalah 0- nitrofenol.

2. Sarankan untuk suatu teknik penggunaan kromatografi lapis tipis untuk memperoleh senyawa murni (preparatif)!

Jawab: Salah satu untuk memperoleh senyawa murni adalah melalui teknik        penggunaan kromatografi adalah pelarut-pelarut yang digunakan   sebaiknya mempunyai kemurnian yang tinggi karena terdapatnya             zat pengotor lainnya dapat menghasilkan kromatografi yang             diinginkan.