A kromatografi adalah teknik pemisahan di mana zat dipisahkan menurut afinitasnya untuk dua fase yang ada dalam metode: fase tetap, disebut stasioner, dan fase gerak lainnya, yang mengalir ke titik tertentu di sistem. Teknik yang banyak digunakan juga memungkinkan identifikasi dan isolasi zat hadir di campuran.
Pada dasarnya ada dua jenis teknik ini: di lapisan tipis dan di kolom. Dalam kromatografi kolom terdapat teknik yang lebih modern, seperti kromatografi cair kinerja tinggi (Clae) dan kromatografi gas. Keduanya telah banyak digunakan di metode pemisahan dan identifikasi komponen dalam industri kimia.
Baca juga: Penyaringan, ventilasi dan magnetisasi — teknik untuk memisahkan campuran heterogen
Ringkasan tentang kromatografi
Kromatografi adalah metode fisika pemisahan campuran di mana komponen-komponennya disusun dalam fase tetap dan fase gerak lainnya, yang diarahkan ke titik tertentu.
Fase tetap kromatografi disebut fase diam.
Kromatografi memungkinkan, selain pemisahan komponen, untuk mengisolasi dan mengidentifikasi komponen campuran.
Agar pemisahan terjadi, fase gerak harus bersentuhan dengan fase diam. Dengan cara ini, komponen dipisahkan menurut afinitasnya dengan masing-masing fase.
Pada dasarnya, ada dua jenis kromatografi: lapisan tipis dan kolom.
Kromatografi kolom dapat memiliki fase gerak cair atau gas.
Untuk apa kromatografi digunakan?
Kromatografi adalah metode fisik untuk memisahkan campuran di mana komponen yang akan dipisahkan didistribusikan dalam dua fase berbeda, salah satunya disebut stasioner (tetap) dan yang lainnya disebut bergerak, yang akan bergerak ke arah yang ditentukan. Zat-zat yang sebelumnya dicampur akan didistribusikan melalui fase-fase ini, menunjukkan pemisahan.
teknik ini tidak hanya memungkinkan untuk memisahkan komponen campuran, tetapi juga untuk mengisolasi dan, berkali-kali, mengidentifikasi komponen yang termasuk dalam campuran. Kadang-kadang, pemisahan yang dilakukan dengan kromatografi tidak mungkin dilakukan dengan metode lain dan, oleh karena itu, ditampilkan sebagai teknik yang digunakan secara luas di beberapa cabang sains.
Bagaimana kromatografi berlangsung?
Meskipun ada banyak jenis kromatografi, setiap teknik kromatografi adalah berdasarkan prinsip retensi selektif. Dalam hal ini, campuran diterapkan ke fase diam dan, selanjutnya, fase gerak ditempatkan. Saat bersentuhan, fase gerak menyeret komponen dan, karena perbedaan afinitas yang dimiliki zat dalam campuran dengan fase diam, pemisahan diperoleh. Artinya, komponen campuran yang memiliki afinitas lebih besar dengan fase gerak akan dibawa olehnya dengan mobilitas yang lebih besar, sedangkan mereka yang memiliki afinitas lebih rendah untuk fase gerak akan memiliki rendah mobilitas.
Pada gambar di atas, fase gerak terdiri dari pelarut cair, yang naik secara kapilaritas dalam peran, yang berperan sebagai fase diam. Sampel, setelah interaksi dengan pelarut, terpisah. Semakin banyak komponen melintasi, semakin besar interaksinya dengan fase gerak.
Fase diam dapat terdiri dari padatan atau cairan yang terfiksasi dalam padatan atau gel, memungkinkan pengepakan kolom atau dengan distribusi dalam film, gelas atau a Pedang. Fase gerak terdiri dari cairan, yang dapat berupa cairan atau gas.
Baca juga: Pemisahan magnetik, distilasi sederhana dan evaporasi — teknik untuk mengisolasi komponen
Jenis kromatografi
Pada dasarnya, Ada dua jenis kromatografi: Kromatografi Lapis Tipis (KLT) dan Kromatografi Kolom. Rincian lebih lanjut dari keduanya akan tercantum di bawah ini.
kromatografi lapis tipis
Disebut juga kromatografi planar, Dalam mode ini, fase diam diserap ke permukaan datar.. Di antara kelebihannya adalah biaya rendah, kecepatan pemisahan, serta kemudahan pengulangan, eksekusi, dan pemahaman.
Secara umum, fase diam terdiri dari adsorben polar (seperti silika, alumina, selulosa, dan poliamida), yang melekat pada permukaan pelat (paling sering kaca). Namun, sudah ada komersialisasi pelat jadi, di mana bahan adsorben dilekatkan pada bahan lain, seperti aluminium, yang menghasilkan bahan yang lebih seragam dengan ketebalan berbeda, memastikan pemisahan yang lebih memuaskan.
Karena fase diam bersifat polar, menarik bahwa fase gerak memiliki karakter antagonis, yaitu nonpolar atau sangat sedikit polar. Namun, pemilihan fase gerak tidak terlalu sederhana, membutuhkan analisis sebelumnya untuk memiliki pemisahan komponen yang baik.
Di bawah ini, kami memiliki hasil kromatografi lapis tipis. Perhatikan komponen terpisah di seluruh papan. Yang menempuh jalur yang lebih pendek memiliki afinitas yang lebih besar dengan fase diam.
kromatografi kolom
Dalam hal itu, fase diam ditempatkan dalam tabung silinder. Diameter tabung akan tergantung pada kekakuan teknis yang akan diadopsi dalam pemisahan. Fase gerak, juga disebut eluen, melewati fase diam dan dapat berupa cairan atau gas. Ketika meninggalkan kolom, eluen disebut eluat.
Dalam teknik ini, sampel diterapkan pada bagian atas kolom. Fase gerak dapat ditempatkan dengan dua cara: membentuk pasta dengan fase diam, yang dikenal sebagai pengisian kolom basah, atau aplikasi langsung ke sampel, yang dikenal sebagai pengisian kolom basah. cara kering. Komponen pertama yang mencapai bagian bawah kolom (yang terelusi terlebih dahulu) adalah komponen dengan afinitas tertinggi untuk fase gerak.
Dalam kromatografi kolom dengan eluen cair, ada yang disebut kromatografi cair kinerja tinggi (Clae, atau HPLC, yang berasal dari bahasa Inggris kromatografi cair kinerja tinggi). Di Clae, kolom logam digunakan, selain tinggi tekanan tentang fase gerak dan suhu sedikit di atas suhu sekitar. Akhir-akhir ini peralatan Clae telah digabungkan dengan spektrometer massa. Spektrometer tersebut memiliki fungsi untuk meningkatkan keandalan pemisahan kromatografi, karena memungkinkan konfirmasi identitas zat yang dipisahkan, selain untuk mengukurnya.
Identifikasi zat dengan kromatografi lebih sulit tanpa menggunakan spektrometer massa, seperti yang dilakukan mengingat pada dasarnya waktu retensi, sesuatu yang tidak spesifik untuk suatu senyawa (senyawa lain mungkin memiliki waktu yang sama penyimpanan).
Lihat peralatan Clae di bawah ini. Botol-botol di atas terdiri dari fase gerak. Pada level di bawahnya terdapat pompa bertekanan tinggi dan kolom fase diam. Pada akhirnya ada detektor.
Dalam kromatografi gas (GC), a gas hambatan inert, sebagai gas mulia atau nitrogen, sebagai fase gerak. Fase diam dapat berupa padatan atau cairan yang tidak mudah menguap. Komponen yang akan dipisahkan terdiri dari gas atau cairan yang mudah menguap.
Kolomnya adalah kapiler, dengan diameter kurang dari 1 milimeter, tetapi dengan panjang yang panjang, berkisar antara 25 hingga 30 meter. A teknik memungkinkan pemisahan puluhan zat dari sampel yang sama. Seperti Clae, spektrometer massa juga umum digabungkan ke perangkat GC.
Di bawah ini adalah representasi tiga dimensi dari alat kromatografi gas. Gas pembawa ada di dalam silinder, sedangkan sampel diinjeksikan melalui jarum suntik. Tabung hijau melingkar terdiri dari kolom, yang terhubung ke detektor.
Latihan soal kromatografi
pertanyaan 1
(Uerj 2018) Kromatografi adalah teknik pemisahan zat organik melalui polaritas molekulnya. Asumsikan pewarna alami dianalisis dengan teknik ini dan komposisinya memiliki zat-zat berikut:
Setelah pemisahan kromatografi, molekul pewarna dibagi menjadi dua tahap: pertama, molekul dengan gugus polar diidentifikasi; yang kedua, molekul nonpolar.
Zat yang hadir dalam fase kedua ditunjukkan oleh:
(DI SANA
(B)II
(C)III
(D)IV
Jawaban: Huruf A.
Molekul nonpolar adalah molekul dengan jumlah paling sedikit atom atau kelompok dengan atom yang sangat elektronegatif. Dalam hal ini, molekul yang paling memenuhi kriteria ini adalah molekul I.
pertanyaan 2
(Enem 2017) Kromatografi kertas adalah metode pemisahan berdasarkan migrasi diferensial dari komponen campuran antara dua fase yang tidak bercampur. Komponen sampel dipisahkan antara fase diam dan fase gerak bergerak di atas kertas. Fase diam terdiri dari selulosa yang hampir murni, yang dapat menyerap hingga 22% air. Air yang diserap itulah yang bekerja sebagai fase diam cair dan berinteraksi dengan fase gerak, juga cair (partisi cair-cair). Komponen yang mampu membentuk interaksi antarmolekul yang lebih kuat dengan fase diam bermigrasi lebih lambat.
Campuran heksana dengan aseton 5% (V/V) digunakan sebagai fase gerak dalam pemisahan komponen ekstrak tumbuhan yang diperoleh dari tanaman cabai. Asumsikan bahwa ekstrak ini mengandung zat yang diwakili.
RIBEIRO, N. M.; NUNES, C. R. Analisis pigmen lada dengan kromatografi kertas. Kimia Baru di Sekolah, n. 29 Agustus 2008 (diadaptasi).
Zat dalam campuran yang bermigrasi paling lambat adalah (a)
A) likopen.
B) α-karoten.
C) γ-karoten.
D. kapsorubin.
E) α-cryptoxanthin.
Jawaban: Huruf D.
Molekul yang memiliki interaksi lebih besar dengan selulosa (fase diam dan bersifat polar, karena memiliki 22% air) akan bermigrasi lebih lambat. Jadi, di antara molekul-molekul yang memiliki sifat polar terbesar adalah kapsorubin, karena memiliki jumlah atom atau gugus atom yang lebih banyak dengan keelektronegatifan.
Oleh Stefano Araujo Novais
Guru kimia
