2.1. Pengertian Kromatografi Adsorpsi

Adsorpsi ialah gejala timbulnya konsentrasi zat yang lebih besar pada bidang perbatasan

antara dua fasa daripada dalam masing-masing fasa. Terjadinya pemisahan ialah akibat gaya

tarik fasa stasioner yang kuat terhadap komponen komponen yang harus dipisahkan.

Gaya tarik yang kuat ini disebabkan oleh interaksi kimiawi dan atau interaksi Van Der

Walls.Kromatografi adsorpsi adalah teknik kromatografi tertua dioperasikan berdasarkan retensi

terlarut pada permukaan adsorben.Adsorben yang umum digunakan adalah silika gel dan

alumina karena mereka dimiliki daerah yang besar permukaan dan banyak situs aktif. Terlarut

dan pelarut dalam cairan dapat bersaing satu sama lain untuk mendapatkan situs yang aktif.

Karena ini, memilih pelarut yang tepat sangat penting untuk mendapatkan adsorpsi yang

maksimum zat terlarut pada situs aktif permukaan.Pada kromatografi adsorpsi, fasa stasionernya

terdiri atas zat padat dan fasa mobilnya terdiri atas zat gas atau zat cair.

a. Fasa diam ( absorben atau lapisan penyerap )

Betindak sebagai pemisah campuran tersebut.Contoh pelarut yang digunakan adalah slika

gel, aluminium oksida, selulosa. Namun yang paling banyak digunakan adalah slika gel dan

alumunium oksida karena kadar air yang digunakan berpengaruh terhadap daya.

b. Fasa gerak ( Eluen )

Bertindak sebagai pembawa campuran tersebut .komponenkomponen campuran akan

bergerak dengan kecepatan yang berbeda-beda akibat hambatan dari fase diam sehingga terjadi

pemisahaan.

Khromatografi didasarkan pada retensi suatu zat terlarut oleh adsorpsi

permukaan.Khromatografi adsorpsi banyak digunakan dalam pemisahan senyawa-senyawa

organik ,senyawa-senyawa nonpolar dan konsistuen-konstituen yang sulit untuk menguap.

Sebagai Adsorben dapat digunakan adsorben anorganik maupun adsorben organik.Adsorben

anorganik yang bisa digunakan antara lain kalsium karbonat,alumina,magnesium silikat,kalsium

hidroksida,silika gel,dan tanah diatom.

Adsorben organik bisa digunakan antara lain karbon aktif dan arang gula.

Adsorben sebaiknya mempunyai ukuran yang seragam.Adanya Zat pengotor yang

menyebabkan terjadinya adsorpsi yang tidak reversibel.Pemisahan yang lebih baik dapat

diperoleh dengan terlebih dahulu mengolah adsorbennya dengan suatu senyawa yang dapat

teradsorpsi dengan kuat.Hal ini dapat dilakukan pada adsorpsi dengan langkah yang bertingkat

.Pada kolom diisi dengan segmen-segmen dengan adsorben yang mempunyai tingkat kejenuhan

lebih berbeda.Hal ini dapat menghasilkan pemisahan komponen yang lebih baik dan efisiensi

ynag tinggi.Pemilihan fase mobil ditentukan oleh kompetesi anatara komponen solut dan

molekul eluen pada setiap titik adsorben .

Makin tinggi Kandungan ikatan Rangkap dan gugus hidroksil suatu molekul maka akan

lebih kuat teradsorpsi.Misalnya alkohol teradsorpsi suatu molekul ,maka akan semakin kuat jika

dibandingkan dengan aldehid.Hal ini dapat disebabkan karena alkohol mempunyai gugus OH

,yang menyebabkan adsorpsi lebih kuat.Senyawa-senyawa akan mudah Teradsorpsi lebih cepat

ketika memiliki konsentrasi yang tinggi daripada konsentrasi rendah.Naiknya konsentrasi akan

mempengaruhi laju pergerakan komponen dan perubahan posisi wilayah adsorpsi.

Pemisahan kromatografi kolom adsorpsi didasarkan pada adsorpsi komponen-komponen

campuran dengan afinitas berbeda-beda terhadap permukaan fase diam. Kromatografi kolom

adsorpsi termasuk pada cara pemisahan cair-padat.Kromatografi cair-padat juga disebut

Kromatografi Adsorpsi, metode jenis ini diketemukan oleh Tswett dan diperkenalkan kembali

http://materi-kimia-lengkap.blogspot.com/2014/05/makalah-kromatografi-adsorpsi.html

oleh Kuhn dan Ledere pada tahun 1931. Metode ini banyak digunakan untuk analisis biokimia

dan organik.Teknik pelaksanaannya dilakukan dengan kolom.Sebagai fasa diam di dalam kolom

dapat dipilih silika gel atau alumina.

Substrat padat (adsorben) bertindak sebagai fase diam yang sifatnya tidak larut dalam

fase cair.Fase bergeraknya adalah cairan (pelarut) yang mengalir membawa komponen campuran

sepanjang kolom.Pemisahan tergantung pada kesetimbangan yang terbentuk pada bidang

antarmuka di antara butiran-butiran adsorben dan fase bergerak serta kelarutan relatif komponen

pada fase bergeraknya. Antara molekul-molekul komponen dan pelarut terjadi kompetisi untuk

teradsorpsi pada permukaan adsorben sehingga menimbulkan proses dinamis. Keduanya secara

bergantian tertahan beberapa saat di permukaan adsorben dan masuk kembali pada fase

bergerak.Pada saat teradsorpsi komponen dipaksa untuk berpindah oleh aliran fase bergerak yang

ditambahkan secara kontinyu. Akibatnya hanya komponen yang mempunyai afinitas lebih besar

terhadap adsorben akan secara selektif tertahan. Komponen dengan afinitas paling kecil akan

bergerak lebih cepat mengikuti aliran pelarut.

2.2 Contoh yang termasuk Kromatografi Adsorpsi

Khromatografi Kolom Adsorpsi :

a.Prinsip

Prinsip yang mendasari kromatografi kolom adsorpsi ialah bahwa komponen komponen

dalam zat contoh yang harus diperiksa mempunyai afinitas yang berbeda-beda terhadap adsorben

dalam kolom. Apabila kita mengalirkan cairan ( elutor ) secara kontinyu melalui kolom yang

berisi zat contoh yang telah diadsorpsikan oleh penyarat kolom, maka yang pertama tama

dihanyutkan elutor ialah komponen yang paling lemah terikat kepada adsorben. Komponen

komponen lainnya akan dihanyutkan menurut urutan afinitasnya terhadap adsorben, sehingga

terjadi pemisahan daripada komponen komponen tersebut.

b.Penyarat Kolom

Pola kecepatan arus elutor pada tiap irisan kolom yang dipilih di sembarang tempat sudah

tentu sedapat mungkin harus sama. Keseragaman ini dapat dicapai dengan memilih adsorben

yang ukuran butir butirnya sama ( diayak ) dan dengan cara penyaratan yang baik.

Makin kecil ukuran butir adsorben, makin cepat keseimbangan adsorpsi akan tercapai, dan makin

besar pula kecepatan elusi yang boleh dipergunakan. Tetapi dilain pihak, makin kecil butir

adsorben, makin besar hambatan bagi cairan yang harus mengalir melalui kolom.Apabila

kecepatan lintas bagi cairan elutor terlalu kecil, dapat dipergunakan pompa vakum yang

menimbulkan tekanan rendah dalam ruang di bawah kolom sehingga cairan dapat mengalir lebih

cepat melalui kolom.

c.Bentuk Kolom

Penempatan adsorben dalam kolom secara uniform betul sangat sukar dilaksanakan.

Sebagai akibatnya, zona zona komponen yang dipisahkan menjadi kurang teratur

bentuknya.Bagi kolom yang lebar hal ini dapat menyebabkan pembauran.Tetapi bagi kolom

http://materi-kimia-lengkap.blogspot.com/2014/05/makalah-kromatografi-adsorpsi.html

kecil bahaya ini seberapa besar. Namun di lain pihak, kolom yang lebar dan pendek itu lebih

memudahkan dalam pemakaiannya.

Oleh karena itu, tinggi kebanyakan kolom ialah 20 kali diameternya.Di bawah tabung

yang umumnya terbuat dari gelas terdapat lempengan meduk yang terbuat dari porselen atau dari

serbuk gelas yang dipanaskan hingga melengket jadi satu.Lempengan yang berbentuk cakram ini

bergawai sebagai penahan fasa yang stasioner.Di bagian tabung yang paling bawah terdapat

kapiler penyulur dilengkapi dengan pancur.Kapiler beserta pancur dirakitkan dengan kolom

memakai suku asah sehingga mudah dilepaskan guna membersihkan kolom dan untuk meniup

kolom sehingga menjadi bersih dari cairan.Ruang antara pancur dan cakram penyaring harus

sekecil mungkin supaya tidak terjadi pembauran antara cairan cairan yang keluar dari kolom.

d. Kecepatan Arus

Semakin rendah kecepatan arus cairan, semakin baik akibatnya bagi tercapainya

keseimbangan adsorpsi dan akan semakin baik pula pemisahannya. Bentuk zona pun menjadi

lebih teratur.Tetapi kecepatan arus yang terlalu rendah dapat menimbulkan efek difusi axial

dalam fasa mobil yang harus dihindarkan sejauh mungkin.

Jadi dapat dikatakan bahwa pemisahan yang terbaik dapat dicapai dengan

mempergunakan kolom yang panjang dan sempit, diisi dengan adsorben yang berbutir halus, dan

arus yang lambat.Elusi dapat dimulai apabila campuran yang harus dipisahkan sudah dimasukan

dalam kolom.Elusi ini dilakukan dengan memasukan cairan elutor berenyai renyai melalui

kolom dan harus dijaga supaya arusnya tidak berhenti. Komponen komponen yang telah

diadsorpsikan oleh adsorben akan bergerak dalam bentuk gelang gelang atau zona dengan

kecepatan yang berbeda beda melalui kolom dan ditampung di bawah kolom secara terpisah

memakai beberapa tabung yang dibubuhi tanda tanda. Tabung tabung ini ditempatkan dalam

sebuah fraksikolektor.Setelah itu fraksi fraksi yang diperoleh mulai dapat diselidiki.

Ditinjau dari mekanismenya khromatografi kolom merupakan khromatografi serapan atau

adsorpsi.Khromatografi kolom digolongkan kedalam khromatografi cair padat (KCP) kolom

terbuka.

Alat kromatografi kolom sederhana, terdiri dari kolom dari kaca yang ada

kranya.Umumnya panjang kolom minimum 10x diameter pipa kaca yang digunakan dan labu

Erlenmeyer sebagai penampung eluen.Fasa diam berupa adsorben yang tidak larut dalam fasa

gerak, ukuran partikel fasa diam harus seragam.Adanya pengotor dalam fasa diam dapat

menyebabkan adsorpsi tidak reversible. Sebagai fasa diam digunakan alumina , silica gel, arang,

bauksit, kalsium karbonant, bauksit, magnesium karbonat, pati, talk, selulose,gula.

Pengisian fasa diam ke dalam kolom dapat dilakukan dengan cara kering dan cara basah.

Pada cara basah fasa diam dibuat bubur dulu dengan pelarut yang akan digunakan untuk fasa

gerak, baru kemudian dimasukkan kedalam kolom. Fasa gerak dalam kromatografi kolom dapat

berupa pelarut tunggal atau campuran beberapa pelarut dengan komposisi tertentu. Pelarut dapat

polar atau non polar dengan berat molekul kecil lebih cepat meninggalkan fasa diam .

Kromatografi cair yang dilakukan di dalam kolom besar merupakan metode kromatografi

terbaik untuk pemisahan campuran dalam jumlah besar. Pada kromatografi kolom, campuran

yang akan dipisahkan diletakkan berupa pita bagian atas kolom penyerap yang berada dalam

tabung kaca, tabung logam atau bahkan tabung plastic. Pelarut (fase gerak) dibiarkan mengalir

melalui kolom karena aliran ini disebabkan oleh gaya berat atau di dorong dengan tekanan .

Zat penyerap (misalnya aluminium oksida yang telah diaktifkan, silica gel, kilsegur

terkalsinaasi, dan kilsegur kromatografi murni) dalam keadaan kering atau sebagai bubur,

dimampatkan ke dalam tabung kaca atau tabung kuwarsa dengan ukuran tertentu dan mempunyai

lubang mengalir keluar dengan ukuran tertentu.Sediaan yang diuji dan dilarutkan dalam sedikit

pelarut ditambahkan pada puncak kolom dan dibiarkan mengalir ke dalam zat penyerap. Zat

berkhasiat diserap dari larutan secara sempurna oleh bahan penyerap berupa pita sempit pada

puncak kolom.

Dengan mengalirkan pelarut lebih lanjut, dengan atau tanpa tekanan udara, masing-

masing zat bergerak turun dengan kecepatan khas hingga terjadi pemisahan dalam kolom yang

disebut kromatogram. Kecepatan bergerak zat dipengaruhi oleh beberapa faktor misalnya daya

serap zat penyerap, sifat pelarut dan suhu dari system kromatografi. Jika dikehendaki pemisahan

beberapa zat khasiat dapat dilakukan dengan mengalirkan selanjutnya pelarut yang sama atau

pelarut lain yang mempunya daya elusi yang kuat.

2.3Sifat Adsorban dan Sifat Pelarut

Harus memiliki luas permukaan besar internal. Kecepatan adsorbsi akan semakin

bertambah denagan semakin kecilnya ukuran diameter adsorben.Daerah tersebut harus dapat

diakses melalui pori-pori cukup besar untuk mengakui molekul untuk teradsorpsi. Ini adalah

bonus jika pori-pori juga cukup kecil untuk mengecualikan molekul yang tidak diinginkan untuk

menyerap.Adsorben seharusnya tidak mengalami penuaan yang cepat, yang kehilangan kapasitas

serap melalui daur ulang terus-menerus.

Daya Adsorpsi dari bahan tergantung dari sifat kimia permukaanya, luas relatif

permukaan , dan perlakuan pendahuluan terhadapnya.Sifat-Sifat ini mudah berubah dan sulit di

kontrol sehinggatidak selalu pasti.Dalam kromatografi Adsorpsi ,perubahan-perubahan pada

setiap permukaan berbeda dari titik ke titik partikel yang sama dan juga dari bagian ke bagian

.Perlakuan pendahuluan terhadap adsorben termasuk pencucian yang terkontrol dan pengeringan

selalu dianjurkan.

Adsorben yang digunakan pada kromatografi tersebut adalah Silica Gel. Silica Gel

mempunyai luas relatif yang lebih besar dari alaumina (kurang lebih 500 m2

/g), Silica gel

kurang aktif dibandingka dengan alaumina . Silica Gel dianjurkan penggunaan untuk senyawa-

senyawa organik yang sensitif terhadap sifat mengkatalis dari permukaan aktif.Pada Silica Gel

terdapat gugus hidroksi yang akan berinteraksi dengan solut .Gugus silanol pada silica

mempunyai reaktivitas yang berbeda karenanya solut dapat terikat kuat sehingga dapat

menyebabkan puncak yang berekor. Fase gerak yang digunakan untuk fase diam silica gel

berupa pelarut non polar yang ditambah dengan pelarut polar seperti air aatau alkohol rantai

pendek untuk meningkatkan kemampuan elusinya sehingga tidak timbul pengekoran puncak

yaitu n-heksana ditambah dengan metanol.Penambahan air atau pelarut polar harus

diperhitungakna secara matang .Jika terlalu sedikit ,maka kan menyebabkan kemungkinan belum

mampu untuk mengelusi solut.Jika terlalu banyak akan menyebabkan kolom menjadi kurang

aktif.

http://materi-kimia-lengkap.blogspot.com/2014/05/makalah-kromatografi-adsorpsi.html

Gambar 1 Silica Gel

Adapun Jenis Jenis Adsorben

Bahan yang dapat dipakai sebagai adsorben dalam kromatografi adsorpsi tidak begitu banyak dan yang paling dikenal adalah silica gel dan alumina.Daya adsorpsi dari bahan

tergantung dari sifat kimia permukaannya, luas relative permukaan, dan perlakuan pendahuluan

terhadapnya.

No Nama adsorben

1 Alumina

2 Charcoal

3 Silica Gel

4 Magnesia

5 Kalsium Karbonat

6 Sukrosa

7 Pati

8 Selulosa Serbuk

Dalam kromatografi adsorpsi, perubahan-perubahan pada sifat permukaan selalu menjadi

masalah. Keaktifan permukaan berbeda sari titik ke titik dari partikel yang sama dan juga dari

bagian ke bagian.

Syarat fase diam dalam kromatografi Adsorpsi adalah :

1. Tidak larut dalam fase gerak

2. Inert

3. Cukup aktif

4. Sebaiknya tidak berwarna

5. Memungkinkan aliran baik dan teratur fase gerak. Missal : sukrosa, pati, CaCO3, MgCO3, Mg

Silikat aktif, alumina aktif, arang aktif, florisil.

Pemilihan pelarut tergantung dari sifat kelarutannya, akan tetapi lebih baik untuk memilih

suatu pelarut yang tidak tergantung pada kekuatan elusi sehingga zat-zat elusi yang lebih kuat

dapat dicoba. kekuatan dari zat elusi adalah daya penyerapan pada penyerap dalam kolom.

2.4Penggunaan Kromatografi Kolom

Menganalisa zat-zat pewarna alami pada Tumbuhan .Contohnya mengekstrak daun atau wortel. Sampel terlebih dahulu dihaluskan secara manual dengan menggunakan mortar,

kemudian ditambahkan dengan pelarut organic yaitu n-hexane, hasil ekstraksi ini kemudian

disaring dan filtratnya dipanaskan diatas penangas air dan dibiarkan sampai mengental.Kolom

yang dipergunakan misalnya corong pisah yang berbentuk tabung (silinder), dalam

mempersiapkan kolom hal pertama yang perlu dilakukan adalah dengan memasang penahan

pada kolom, penahan yang dipergunakan adalah glass wool, hal ini dilakukan karena glass wool

memiliki kemampuan menyaring dan menahan penyerap lebih baik daripada menggunakan

kapas.Proses memasukan glass wool kedalam corong pisah dilakukan dengan menggunakan

pinset, karena selain dapat menyebabkan gatal pada tangan, glass wool juga berbahaya jika

terhirup. Jumlah glass wool yang ditambahkan secukupnya dan glass wool yang sudah masuk

kedalam corong pisah tidak boleh dipadatkan.

Penyerap (Alumina/magnesia, silica gel, karbon, magnesium silikat, magnesium kabonat,

kalisum karbonat, dan aluminium silikat). Penyerap ditimbang secukupnya dan dilarutkan

dengan menggunakan pelarut organic n-hexane sampai penyerap menjadi bubur, kemudian

bubur penyerap dimasukan kedalam corong pisah. Proses memasukan penyerap ini dilakukan

dengan menggunakan spatula, proses ini harus dilakukan dengan cepat karena pelarut yang

dipergunakan adalah n-hexane yang volatile maka bahan penyerap pun menjadi cepat mengering,

dan jika bahan penyerap mengering maka proses memasukannya menjadi lebih sulit.

Proses memasukan penyerap dalam corong dilakukan sebaik mungkin dan homogen

serta hindari terdapatnya gelembung udara, karena gelembung udara dapat menyebabkan

putusnya penyerap pada kolom.Setelah penyerap dimasukan kedalam kolom, tahap selanjutnya

adalah memasukan kertas saring diatas penyerap sesuai dengan bentuk dari kolom, pemberian

kertas saring ini bertujuan untuk mendapatkan permukaan yang rata, sehingga sampelakan lebih

mudah merata. Sampel dimasukan kedalam kolom yang sudah dilapisi kertas saring dengan

menggunakan pipet tetes, penetesan sampel dilakukan secara perlahan dan dengan gerakan

memutar sehingga sampel dapat menyebar dengan baik.

Proses selanjutnya adalah memasukan pelarut. Penambahan pelarut diatas sampel

tersebut dilakukan sedikit demi sedikit, dan ditambahkan kembali sedikit demi sedikit jika

pelarut mulai berkurang. Pelarut yang ditambahkan akan turun perlahan kebagian penyerap dan

http://materi-kimia-lengkap.blogspot.com/2014/05/makalah-kromatografi-adsorpsi.html

membentuk pita-pita warna sesuai dengan jenis zat warna yang terkandung dalam sampel.

Pelarut tersebut akan turun dan keluar dengan dengan membawa zat pewarna yang terlarut

tersebut.