Sabtu, 08 Juni 2013

Laporan Kimia Organik "Kromatografi Lapis Tipis"



PERCOBAAN IX

I.          Judul               :  Kromatografi Lapis Tipis
II.        Hari/Tanggal   :  Jum’at, 03 Mei 2013
III.       Tujuan             : Memahami tekhnik-teknik dasar kromatografi lapis tipis
IV.       Landasan Teori                      
            Kromatografi adalah suatu metode pemisahan fisik, dimana komponen yang dipisahkan terdistribusi dalam 2 fase. Salah satu fase tersebut adalah suatu lapisan stasioner dengan permukaan yang luas yang lainnya seperti fluida yang mengalir lembut disepanjang landasan stasioner. Ketika pita tersebut melewati kolom, pelebaran disebabkan oleh rancangan kolom dan kondisi pengerjaan dan dapat diterangkan secara kuantitatif dengan pengertian jarak dengan teori kolom adalah jantung kromatografi, pemisahan sesungguhnya komponen dicapai dalam kolom.
                                                                                    ( Underwood.2006 : 487 )
            Dalam teknik kromatografi campuran, senyawa dapat dipisahkan menjadi komponennya berdasarkan pendistribusian zat antara 2 fase, yaitu fase diam(stasioner) dan fase gerak (mobil). Azas penting dalam kromatografi adalah bahwa senyawa yang berbeda mempunyai koefisien distribusi yang berbeda. Senyawa yang berinteraksi lemah dengan fase diam akan bergerak lambat. Idealnya, setiap komponen dalam campuran senyawa bergerak dengan laju yang berbeda dalam system kromatografi, sehingga untuk analisis kuantitatif dan kualitatif. Istilah presfektif merujuk pada pemisahan dalam skala besar yang menghasilkan pemisahannya dapat digunakan lebih lanjut. Sebagian bahan penjerap digunakan silika gel (SiO2.H2O) atau alumina terhidrasi (Al2O3). Permukaan bahan ini memiliki kemampuan untuk menjerap senyawa organic. Umumnya semakin polar senyawa organic ditandai dengan gugus fungsi karbonil, nitril, hidroksil, amino, karboksilat, dll. Semakin kuat ia menjerap molekul air, sehingga kereaktifannya menurun.
( Tim Kimia Organik.2013 : 38 )

Kromatografi lapis tipis merupakan cara pemisahan campuran senyawa menjadi senyawamurni dan mengetahui kuantitasnya yang menggunakan kromatografi juga merupakan analisis cepat yang memerlukan  bahan sangat sedikit, baik menyerap maupun merupakan cuplikan KLT dapat digunakan untuk memisahkan senyawa-senyawa yang sifatnya hidrofilik seperti lipid-lipid dan hidrokarbon yang sukar dikerjakan dengan kromatografi kertas. KLT juga dapat digunakan untuk mencari kromatografi kolom, identifikasi senyawa secara kromatografi dengan sifat kelarutan senyawa yang dianalisis. Bahan lapis tipis seperti silika gel adalah senyawa yang tidak bereaksi dengan pereaksi-pereaksi yang lebih reaktif seperti asam sulfat.
( Fessenden, 2003 )
            Kromatografi lapis tipis atau TLC(Thin layer chromatography) seperti halnya kromatografi kertas, murah dan mudah dilakukan. Kromatografi ini mempunyai satu keunggulan dari segi kecepatan dan kromatografi kertas. Kromatografi lapis tipis membutuhkan hanya setengah jam saja, sedangkan pemisahan yang umum pada kertas membutuhkan waktu beberapa jam. TLC sangat terkenal dan rutin digunakan di berbagai laboratorium. Media pemisahannya adalah lapisan dengan ketebalan sekitar 0,1-0,3 mm zat padat adsorben pada lempeng kaca, plastic dan aluminium. Lempeng yang paling umum digunakan yang berukuran 8x2 inchi. Dan zat padat yang digunakan adalah alumina, TLC kadang-kadang disebut dengan kromatografi planar. Tidak ada cara yang mudah dalam mengelusi komponen sampel dari lempengan (kertas) untuk melintasi sebuah detektor tetapi telah dikembangkan peralatan untuk mengamati lempengan dengan sifat-sifat sampel seperti itu adsorpsi sinar UV dan pengedaran.
                                                                                    ( Undewood. 2002 : 551 )
            Pertimbangan untuk pemilihan pelarut pengembang (aluen) umumnya sama dengan pemilihan eluen untuk kromatografi kolom. Dalam kromatografi adsorpsi, pengelusi eluen naik sejalan dengan pelarut (misalnya dari heksana ke aseton, ke alkohol, ke air). Eluen pengembang dapat berupa pelarut tunggal dan campuran pelarut dengan susunan tertentu. Pelarut-pelarut pengembang harus mempunyai kemurnian yang tiggi. Terdapatnya sejumlah air atau zat pengotor lainnya dapat menghasilkan kromatogram yang tidak diharapkan.
            KLT merupakan contoh dari kromatografi adsorpsi. Fase diam berupa padatan dan fase geraknya dapat berupa cairan dan gas.  Zat terlarut yang diadsorpsi oleh permukaan partikel padat. Kromatografi adsorpsi memiliki beberapa kekurangan, yaitu : a. pemilihan fase diam(adsorben), b. koefisien distribusi untuk seringkali tergantung pada kadar total, sehingga pemisahannya kurang sempurna.
( Soebagio,dkk. 2002 : 58-88 )
            Secara teori, pemisahan kromatografi yang baik akan diperoleh jika fase diam mempunyai luas permukaan sebesar-besarnya sehingga terjadi kesetimbangan yang baik antara fasegas dan fase diam. Persyaratan kedua agar pemisahan baik adalah fase gerak bergerak dengan cepat sehingga difusi menjadi sekecil-kecilnya.
( Gritter etal . 1991 )

 V.       Alat dan Bahan
ALAT :                                                                       BAHAN:       
·      Pelat pipa kecil                                                          Aquades
·      Oven pengering                                                         Metanol
·      Kain kering                                                                Bubur silika
·      Kaca besar                                                                 CH3COOH
·      Pita selotip                                                                 Benzena
·      Penggaris                                                                   Eter
·      Gelas piala                                                                 Kertas saring
·      Cawan petri                                                                           Tablet Kafein
·      Tabung reaksi                                                            Kristal Iod
·      Pipa gelas kapiler                                                       Sampel daun
·      Pensil lunak                                                               PE
·      Lumpang                                                                   Na2SO4 anhidrat
·      Pipet tetes                                                                  Selulosa
·      Glass wool                                                                 CaCO3
·      Stopwatch                                                                 Sukrosa
·      Plat TLC                                                                    Aseton
·      Rotavor                                                                      Pita berwarna

VI.       Prosedur Kerja
A.    Kromatografi Lapis Tipis
1.      Penyiapan Plat
Pelat kaca kecil
            dibersihkan
            dilap dengan kertas
            dikeringkan dalam oven
5 pelat
            disusun diatas kaca besar
            → direkatkan kedua sisi
Silika gel
            → disiapkan
            → disebarkan suspensi
            → dikeringkan pelat dalam
Hasil

2.      Penyiapan Bejana
Larutan pengembang
            → dibuat dengan komposisi (methanol: asam asetat: eter: benzena
                 = 0,1:1:3:5:9)
            → dilapisi dengan kertas saring
            → ditutup gelas kimia dengan cawan petri
Hasil


3.      Penyiapan Contoh
Tablet mengandung kafein
            → digerus
            → diekstrak dengan 5 ml etanol
            → dilarutkan dalam 1 ml etanol
            → diambil dengan pipa gelas kapiler
            → dibubuhkan diatas titik kecil
            → dikeringkan nodanya
            → dibubuhkan sampai 3-5 kali
Hasil

4.      Pengembangan
P e l a t
            → dimasukkan dalam pipa bejana pengembang
            → dijaga noda agar tidak terendam
            → dibiarkan sampai garis dalam pelarut sampai 1cm dari tepi atas pelat
            → diangkat dari bejana dan ditandai garis depan
            → dikeringkan dan dimasukkan dalam gelas kimia berisi kristal Iod
            → ditunggu sampai pelat menampakkan noda
            → diangkat dan ditandai dengan pensil
            → dihitung dan dibandingkan Rf yang diperoleh
Hasil

B.     Kromatografi Kolom
1.      Penyiapan Daun
Daun
            → dilumatkan dengan lumpang
            → direndam selama 1 jam dengan campuran 90ml PE, 10ml Benzena, 30
                 ml metanol
            → disaring dengan air 4x
Lapisan organik
            → dipisahkan dan dikeringkan dengan kristal Na- sulfat anhidrat
            → disaring dan dipekatkan dengan rotavator
Hasil

2.      Penyiapan Kolom
Kolom Kromatografi
            → disiapkan dengan pipet tetes
            → disumbat bagian bawah dengan gelas woll
            → dimasukkan suspensi selulosa sampai 3-4 cm
            → dimasukkan suspensi CaCO3, kemudian suspensi sukrosa
Pelarut
            → ditambahkan terus menerus
Timbunan penyerap
            → diletakkan guntingan kertas saring
Hasil

3.      Kromatografi
Larutan sampel
            → dimasukkan setelah permukaan pelarut menurun
            → dibilas bagian dalam kolom dengan campuran PE : aseton saat telah
                 mendekati permukaan penjerap
Pemisahan
            → dilihat dari sejumlah pita berwarna
Tetesan
            → ditampung dengan tabung reaksi
            → dipisahkan berdasarkan warnanya
Pelarut
            → dihentikan pemberiannya bila semua warna telah keluar dari kolom
Hasil


VIII. Data Pengamatan

Panjang pelat = 5 cm
Lebar pelat = 1 cm
Batas atas dan bawah = 0.5 cm
Tipe pelat = F254
Pelarut
Perbandingan
Rf
Butanol : asetat : eter : benzena
1 : 1 : 1 : 1 : 4
Rf = 0,76
Eter : metanol
1 : 1
Rf = 0,875
Benzena : CH3COOH
2 : 1
Rf = 0,75
Metanol : benzena
1 : 3
   Rf = 0,925
Eter : CH3COOH
2 : 3
Rf = 0,7
Metanol : CH3COOH
1 : 3
Rf = 0,875
Eter : benzena
1 : 2
Rf = 0,7

VIII.    Pembahasan

            Pada praktikum kali ini, kami melakukan percobaan dengan menggunakan Kromatografi Lapis Tipis.
            Kromatografi lapis tipis atau TLC, seperti kromatografi kertas, tidaklah mahal dan mudah menggunakannya. Dibandingkan dengan kromatografi kertas lebih cepat. Prosesnya mungkin memerlukan hanya sekitar setengah jam, sedangkan pemisahan yang lazim pada kertas memerlukan beberapa jam. TLC sangat populer dan secara rutin digunakan dalam banyak laboratorium.
            Medium pemisahannya berupa lapisan setebal 0,1-0,3 mm padat adsorben pada lempeng kaca, plastic atau aluminium. Lempengan yang lazim berukuran 20x5 cm. Zat padat yang lazim adalah alumina, gel silika dan selulosa. Dulu peneliti mempersiapkan lempengnya sendiri dengan menyalut kaca itu denggan suspensi air dari zat padat itu, yang biasanya mengandung zat pengikat sepertiplester paris, dan kemudian mengeringkan lempeng-lempeng itu dalam oven. Lempeng kaca dan lembar plastik ataupun aluminium yang telah dilapisi sebelumnya dapat dipotong-potong dengan gunting keukuran yang diminati.
            Langkah pertama yang kami lakukan yaitu menyiapkan alat dan bahan yang dibutuhkan. Sampel berupa daun mengkudu disiapkan sebanyak 100 gram dan diiris sampai halus. Irisan  daun tersebut kemudian dikeringkan didalam ruangan. Setelah semua irisan daun mengering dilanjutkan dengan perendaman dengan pelarut methanol. Pelarut methanol sebanyak 500 ml diisikan dalam botol berwarna gelap yang sebelumnya telah diisikan irisan daun yang mongering. Hal ini dilakukan selama 3x24 jam dan diguncang tiap 6 jam. Setelah siap kemudian dipakai untuk sampel pada percobaan kromatografi lapis tipis.
              Disediakan gelas kimia yang diisikan campuran pelarut yaitu, butanol : CH3COOH : eter : benzena = 1:1:1:4, eter : metanol= 1 : 1, benzena : CH3COOH= 2 : 1, metanol : benzena= 1 : 3, eter : CH3COOH= 1 : 3 dan eter : benzena= 1 : 2 . Masing-masing campuran pelarut tersebut digunakan untuk menguji sampel dengan menggunakan pelat TLC. Pelat TLC sebelumnya telah dibentuk dengan ukuran 5x1 cm. Kemudian diberi bats atas dan batas bawahnya dengan jarak 0, cm menggunakan pensil. Alat yang digunakan haruslah pensil, kerena jika menggunakan pena ataupun spidol, tintanya akan ikut terjerap. Pelat TLC menggunakan alumina sebagai stasioner. Kemudian larutan sampel diambil dengan menggunakan pipa kapiler dan ditotolkan pada tengah salah satu batas. Pelat yang telah ditotolkan larutan sampel dimasukkan secara vertikal atau diagonal pada gelas kimia berisi campuran larutan pelarut. Lalu ditunggu sampai noda terbawa oleh pelarut dan pelarut mencapai batas atas. Kemudian diukur jarak yang ditempuh noda dan jarak garis depan pelarut dan dihitung Rf-nya.
            Daun mengkudu dengan nama latin morinda citrifolia mengandung senyawa-senyawa yang bermanfaat seperti morindin yang membantu system kekebalan tubuh. Senyawa scopoletin yang bermanfaat untuk mengatur tekanan darah, senyawa asam sitrat yang penting dalam metabolisme makhluk hidup, senyawa asam maleat yang berguna dalam biokimia sebagai inhibitor reaksi transaminase, senyawa , senyawa gum, beberapa senyawa antioksidan,dll. Ekstrak daun mengkudu itu dipisahkan dari pelarutnya dengan bantuan campuran pelarut metanol : CH3COOH : eter : benzena= 1:1:1:4, noda dari sampel menempuh jarak 3,1 cm dengan noktah berwarna hijau kekuningan, sehingga dapat dihitung Rf , yaitu:

Rf =  Jarak yang ditempuh senyawa 
             Jarak garis depan pelarut
= 3,1 / 4
= 0,76
            Untuk campuran pelarut eter : metanol = 1:1, noda menempuh jarak 3,5 cm dengan warna kuning kehijau-hijauan. Kemudian dihitung Rf-nya sebagai berikut:
Rf =  Jarak yang ditempuh senyawa 
             Jarak garis depan pelarut
= 3,5 / 4
= 0,875
            Untuk campuran pelarut benzena : CH3COOH = 1:2, noda menempuh jarak 3 cm dengan warna hijau. Rf yang diperoleh yaitu :
Rf =  Jarak yang ditempuh senyawa 
             Jarak garis depan pelarut
= 3 / 4
= 0,75
            Untuk campuran pelarut metanol : benzena = 1:3, noda menempuh jarak 3,7 cm dengan noktah berwarna kuning, yang nilai Rf-nya yaitu:
Rf =  Jarak yang ditempuh senyawa 
             Jarak garis depan pelarut
= 3,7 / 4
= 0,925
            Untuk campuran pelarut eter : CH3COOH = 2:3, noda menempuh jarak 3,8 cm dengan noktah panjang berwarna kuning-hijau, dengan nilai Rf yaitu :
Rf =  Jarak yang ditempuh senyawa 
             Jarak garis depan pelarut
= 3,8 / 4
= 0,7
            Untuk campuran pelarut metanol : CH3COOH= 1:3, noda menempuh jarak 3,5 cm dengan noktah panjang berwarna hijau, nilai Rf-nya yaitu :
Rf =  Jarak yang ditempuh senyawa 
             Jarak garis depan pelarut
= 3,5 / 4
= 0,875
            Untuk campuran pelarut eter : benzena= 1:2, noda menempuh jarak 2,8 cm dengan noktah berwarna hijau-kuning, nilai Rf-nya yaitu :
Rf =  Jarak yang ditempuh senyawa 
             Jarak garis depan pelarut
= 2,8 / 4
= 0,7
            Pada analisis Rf, data yang diambil adalah dengan jarak noda lebih atau paling mendekati batas atas. Ini disebabkan karena pelarut tersebut memiliki tingkat kepolaran paling rendah, bahkan benzena merupakan senyawa non polar. Nilai Rf sebesar 0,925 ini membuktikan bahwa sifat eluen yang non polar lebih mudah termigrasi pada bahan fase diam seperti silika gel yang polar. Urutan campuran eluen berdasarkan kenaikan nilai Rf yaitu eter dan benzene yaitu 0,7 ; eter dan asam asetat yaitu 0,7 ; benzena dan asam asetat yaitu 0,75 ; eter dan metanol juga metanol dan asam asetat yaitu 0,875 ; dan metanol dan benzena yaitu 0,925.

IX.       Diskusi

            Pada percobaan ini kami melakukan percobaan kromatografi lapis tipis dengan menggunakan sampel yang sebelumnya telah dimaserasi. Sampel yang digunakan adalh mengkudu dengan nama latin morinda citrifolia yang mengandung senyawa morindin, scopoletin, asam maleat, asam sitrat, senyawa gum dan senyawa antioksidan lainnya. Proses penyarian simplisia menggunakan pelarut metanol sebanyak 500ml dengan sampel dau kering sebanyak 100 gram. Sampel dan pelarut ditempatkan dibotol berwarna gelap dengan beberapa kali pengocokan dan pengadukan pada temperature kamar. Keuntungan pemroses sampel dengan maserasi adalah pengerjan dan alat yng digunakan sederhana dan kerugiannya yaitu waktu pengerjaan yang lama dan membutuhkan pelarut dengan volume besar, juga penyarian kurang sempurna.
            Kromatografi pada dasarnya adalah metode pemisahan berdasarkan proses migrasi dari komponen-komponen senyawa diantara dua fase, yaitu fase diam dan fase gerak. Fase gerak membawa zat terlarut melalui media fase diam sehingga terpisah dari zat terlarut lainnya yang terelusi lebih awal atau paling atau paling akhir karena perbedaan afinitas masing-masingzat terlarut dengan fase diam. Fase diam disini adalah berupa zat padat yang disebut adsorben yang digunakan adalah pelat TLC silika gel tipe F254 dengan rumus kimia SiO2.H2O. Silika gel merupakan penjerap yang paling banyak digunakan dalam kromatografi lapis tipis. Senyawa netral yang merupakan gugusan sampai tiga pasti dapat dipisahkan pada lapisan yang diaktifkan dengan memakai pelarut organik atau campuran pelarut yang normal. Karena sebagian besar silika gel bersifat sedikit asam, maka asam agak mudah dipisahkan, jadi meminimumkan reaksi asam-basa antara penjerap dengan senyawa yang dipisahkan. Sedangkan fase gerak yang sering digunakan adalah berupa campuran dari pelarut organik dengan tujuan untuk memperoleh pemisahan yang lebih baik. Kombinasi pelarut berdasarkan atas polaritasnya, sehingga akan diperoleh sistem pengembang yang cocok. Dalam beberapa percobaan, pelarut tunggal memberikan hasil yang memuaskan, akan tetapi pada sebagian percobaan pelarut tunggal dapat menggerakkan bercak terlalu  jauh sehingga kombinasi pelarut yang mempunyai polaritas yang berbeda sering digunakan. Pelarut yang digunakan dalam percobaan ini adalah butanol, metanol, eter, benzene dan asam asetat dengan urutan kekuatan elusi sebagai berikut:
Benzene
Eter
Butanol                                               kekuatan elusi meningkat
Metanol
Asam asetat
            Kekeuatan elusi sebanding dengan kekuatan kepolarannya. Jadi dari benzena sampai asam asetat kepolarannya meningkat.
            Campuran yang akan dikromatografi harus dilarutkan dalam pelarut yang agak non polar untuk ditotolkan pada lapisan. Pada umumnya dipakai larutan 0,1-1. Hampir segala macam pelarut dapat digunakan tapi yag terbaik digunakan adalah yang bertitik didih 50-100 0C. Untuk itu digunakan pelarut metanolyang mudah menguap pada suhu kamar. Karena metanol merupakan pelarut universal yang mampu melarutkan senyawa metabolit sekunder dalam tanaman. Ada 2 kekeurangan utama KLT;  pertama yaitu lapisan nisbi tipis dibandingkan dengan lapisan buatan sendiri karena ukurannya lebih besar. Kedua , jarak untuk pengembangan lebih kecil, sehingga sampel harus ditotolkan sekecil mungkin. Penotolan dilakukan dengan menggunakan pipa kapiler. Cuplikan berupa larutan harus ditotolkan sekitar 8-10 mm dari salah satu garis ujung batas. Beberapa kali penotolan dapat dilakukan pada tempat yang sama asal lapisan dibiarkan kering dahulu. Identifikasai dari senyawa-senyawa hasil pemisahan KLT dapat dilakukan dengan penambahan pereaksi kimia dan reaksi-reaksi warna. Tetapi biasanya digunakan harga Rf. Harga Rf yaitu :
Rf = Jarak yang ditempuh oleh senyawa dari titik penotolan
             Jarak yang ditempuh pelarut dari titik penotolan
Harga Rf untuk senyawa murni dapat dibandingkan dengan haga-harga standar. Harga Rf yang diperoleh hanya berlaku untuk campuran tertentu dari pelarut dan penyerap yang digunakan. Faktor yang mempengaruhi nilai Rf yaitu :
1.      Struktur kimia senyawa yang dipisahkan
2.      Sifat dari penjerap dan derajat aktivasinya
3.       Tebal dan kerataan dari lapisan penjerap
4.      Pelarut fase bergerak
5.      Derajat kejenuhan dari uap
6.      Teknik percobaan
7.      Jumlah cuplikan yang digunakan
8.      Suhu
9.      Kesetimbangan
Harga Rf yang diperoleh dari hasil percobaan sesuai dengan campuran pelarut yang digunakan yaitu metanol : CH3COOH : eter : benzena (1:1:1:4) adalah 0,76 ; benzena : CH3COOH (2:1) adalah 0,75 ; campuran metanol : benzena (1:3) adalah 0,925 ; campuran eter : CH3COOH (2:3) adalah 0,7 ; campuran metanol : CH3COOH(1:3) adalah 0,875 ; dan campuarn eter : benzena (1:2) yaitu 0,7.

X.        Kesimpulan
            Dari percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa :
1.      Teknik pemisahan dengan KLT merupakan teknik kromatografi planar dimana zat-zat dipisahkan berdasarkan perbedaan migrasi zat terlarut dalam fase diam (adsorben dilapisi silika gel) dan fase gerak (larutan pengembang).
2.      Semakin polar senyawa organik, semakin kuat ia menjerap molekul air sehingga keaktifannya menurun.
3.      Hasil dari pemisahan dengan metode KLT digunakan harga Rf  (retardation factor) dengan rumus :
Rf = Jarak yang ditempuh senyawa
            Jarak garis depan pelarut
Dan didapat nilai Rf yaitu : 0,76 ; 0,75 ; 0,925 ; 0,875 ; 0,7 ; 0,7
4.      Keakuratan pemisahan dengan metode KLT tergantung pada pemilihan adsorben sebagai fasa diam, kepolaran pelarut, ukuran kolom terhadap jumlah material, dan laju fase gerak
5.      Suatu senyawa dikatakan murni jika noda yang ditotolkan terjerap, dengan bentuk yang konstan atau tidak meninggalkan noktah pada jalan yang dilaluinya pada pelat.

XI.       Daftar Pustaka
Fessenden. 2003. Kimia Organik. Jakarta : Erlangga
Gritter. 1991. Pengantar Kromatografi. Bandung : ITB
Soebagio,dkk. 2002. Kimia Analitik. Malang : FMIPA UNM
Tim Kimia Organik. 2013. Penuntun Kimia Organik. Jambi : UNJA
Underwood.2002. Analisis Kuantitatif. Jakarta : Erlangga
Underwood.2006. Analisis Kuantitatif. Jakarta : Erlangga

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar