Kami menjelaskan apa itu kromatografi, bagaimana digunakan untuk memisahkan campuran, apa fase-fasenya, apa jenisnya dan contohnya.
Apa itu kromatografi?
Kromatografi adalah metode pemisahan campuran kompleks, yang banyak digunakan di berbagai cabang Sains. Ini dapat digunakan untuk mengukur, mengidentifikasi dan memisahkan komponen campuran. Untuk melakukan ini, ia menggunakan prinsip retensi selektif, yang terdiri dari perilaku yang berbeda dari komponen a campuran pada penyangga tertentu (seperti kertas, gas, cairan, resin) dan fase cair atau gas yang mengalir melalui penyangga.
Dengan cara ini, kromatografi menggunakan berbagai teknik yang memanfaatkan perbedaan dalam tingkat retensi masing-masing komponen, dan dapat memisahkan, mengidentifikasi, dan mengukurnya.
Dalam banyak kasus, kuncinya adsorpsi (berbeda dari penyerapan, yang mengacu pada difusi komponen dari satu fase ke fase lainnya), sebuah konsep yang mengacu pada proses dimana partikel dipertahankan pada permukaan. Menurut perbedaan laju adsorpsi pada pendukung dan afinitas untuk dukungan komponen campuran ini, mereka dapat dipisahkan dan kemudian diukur atau diidentifikasi.
Secara umum, semua jenis kromatografi bergantung pada sejumlah instrumen, senyawa kimia dan ditentukan teknologi. Karena itu, penting untuk mengetahui beberapa konsep untuk memahami pengoperasian teknik kromatografi:
- Fase diam. Ini adalah zat yang tetap tidak bergerak saat kromatografi berjalan.
- Fase gerak. Ini adalah zat yang bergerak selama kromatografi. Itu bisa berupa cairan atau gas. Sampel yang mengandung analit diberikan dalam fase gerak.
- analit. Adalah zat yang akan dipisahkan, diukur dan/atau diidentifikasi dengan kromatografi, yaitu zat yang akan dianalisis.
- Acara. Ini adalah campuran yang akan dianalisis. Itu dapat terdiri dari satu atau lebih analit, dan komponen lain yang mungkin tidak menarik, dari mana analit akan dipisahkan.
- Memegang waktu. Ini adalah waktu yang diperlukan analit untuk melewati kolom atau sistem yang dilalui fase gerak, ke detektor (peralatan yang dapat memberikan sinyal deteksi menggunakan beberapa sifat analit).
- Selektivitas. Ini adalah kemampuan untuk membedakan setiap komponen dalam campuran.
- Eluen Ini juga mengacu pada fase gerak saat keluar dari kolom kromatografi.
Metode kromatografi terdiri dari menginokulasi sampel dalam fase diam atau fase gerak (tergantung pada jenis teknik kromatografi). Kemudian, jika, misalnya, fase gerak yang berisi sampel, ia melewati fase diam tertentu.
Pemisahan analit akan tergantung pada afinitas masing-masing komponen untuk fase diam dan fase gerak. Tergantung pada sifatnya, beberapa zat mereka akan cenderung bergerak dengan fase gerak dan yang lain tetap pada fase diam.
Jenis-jenis kromatografi
Tergantung pada teknologi yang digunakan, sifat pendukung (fase diam) dan zat bergerak (fase gerak), jenis kromatografi berikut dapat dibedakan:
- Kromatografi di atas kertas. Fase diam terdiri dari strip kertas saring. Sampel yang akan dianalisis ditempatkan sebagai setetes di salah satu ujung kertas. Kemudian strip kertas dicelupkan ke dalam wadah tempat fase gerak berada, dengan memperhatikan bahwa ujung tempat sampel ditempatkan berada di bagian bawah kertas. Fase gerak naik dengan kapilaritas, menyeret sampel dengan itu dan memisahkan setiap komponen sesuai dengan afinitas untuk fase diam. Jenis kromatografi ini digunakan terutama bila setiap komponen sampel memiliki warna berbeda, maka Anda dapat melihat tampilan warna pada kertas untuk mengidentifikasinya.
- Kromatografi lapis tipis. Pengoperasian teknik ini mirip dengan kromatografi kertas, tetapi dalam hal ini fase diam dibuat dengan mendepositkan resin polar (hampir selalu silika gel) pada pelat kaca atau aluminium. Sejumlah tertentu sampel ditempatkan 1 cm dari tepi bawah piring. Pelat ini kemudian dibenamkan, mengingat ujung yang berisi sampel harus diturunkan, dalam wadah yang berisi fase gerak. Fase gerak naik dengan aksi kapiler, memisahkan komponen sampel.
- kromatografi kolom. Fase diam ditempatkan di dalam kolom yang dapat terbuat dari kaca atau baja tahan karat, di antara bahan lainnya. Fase gerak dapat berupa cair atau gas. Sampel ditempatkan di bagian atas kolom dan dibiarkan turun dengan fase gerak menggunakan gravitasi. Dengan demikian, kromatografi kolom dapat diklasifikasikan sebagai:
Di sisi lain, dengan mempertimbangkan jenis interaksi analit antara fase diam dan fase gerak, kami memiliki jenis kromatografi berikut:
- Kromatografi adsorpsi. Pada kromatografi jenis ini fase diamnya adalah padatan, sedangkan fase geraknya adalah cairan. Zat yang membentuk fase diam dapat berupa alumina (Al2O3), silika (SiO2) atau resin penukar ion (matriks yang memiliki situs elektrostatik aktif, yang menyebabkan analit ditahan di dalamnya oleh interaksi elektrostatik). Fase gerak dapat terdiri dari pelarut atau campuran pelarut. Beberapa komponen campuran akan tertahan dengan kekuatan yang lebih besar dari yang lain, dengan cara ini pemisahan terjadi.
- Kromatografi partisi. Itu terjadi ketika pemisahan analit dari campuran terjadi karena perbedaan kelarutan atau polaritas antara fase diam dan fase gerak, kedua fase menjadi cairan yang tidak dapat bercampur. Teknologi fase diam telah maju dan sudah ada jenis cairan yang tertanam dalam padatan dan resin yang digunakan untuk tujuan ini. Dalam pengertian ini, ada dua jenis cormatography tergantung pada polaritas fase diam dan fase gerak:
- Dalam fase biasa. Fase diam bersifat polar dan fase gerak bersifat apolar.
- Dalam fase terbalik. Fase diam bersifat apolar dan fase gerak bersifat polar.
- Kromatografi pertukaran ion. Ketika fase diam berbentuk padat dan memiliki gugus fungsi yang dapat terionisasi, yaitu bermuatan, yang mampu bertukar muatan dengan analit. Itu dapat diklasifikasikan menjadi:
- Kromatografi pertukaran kation. Fase diam mengandung gugus fungsi yang bermuatan negatif, sehingga menahan kation (bermuatan positif).
- Kromatografi pertukaran anion. Fase diam mengandung gugus fungsi bermuatan positif, sehingga menahan anion (bermuatan negatif).
- Kromatografi Pengecualian Ukuran. Fase diam adalah bahan berpori yang melaluinya analit terelusi, tergantung pada ukurannya. Dalam kromatografi jenis ini tidak ada jenis interaksi fisik atau kimia antara analit dan fase diam. Analit yang lebih besar terelusi terlebih dahulu, yaitu, mereka tidak dipertahankan dalam fase diam. Sedangkan analit yang lebih kecil terperangkap dalam pori-pori fase diam dan meninggalkannya saat fase gerak (cair) lewat.
Dengan kemajuan pengetahuan dan teknologi, teknik kromatografi sedang disempurnakan dan setiap kali dimungkinkan untuk memisahkan, mengidentifikasi dan menghitung secara lebih akurat zat yang ada dalam campuran. Dua contoh kromatografi tingkat lanjut adalah HPLC (Kromatografi Cair Kinerja Tinggi) dan GC (Kromatografi Gas).
- HPLC. Ini terdiri dari jenis kromatografi kolom, tetapi fase geraknya dipompa pada tekanan tinggi melalui fase diam di dalam kolom. Penerapan tekanan tinggi mengurangi difusi analit melalui fase diam, sehingga mencapai hasil yang lebih baik, selain mengurangi waktu kerja.
- GC. Fase gerak adalah gas dan fase diam dapat berupa padat atau cair. Sampel menguap sebelum disuntikkan ke dalam kolom kromatografi, karena harus berupa gas agar gas pembawa dapat mengangkutnya.
Contoh kromatografi
Beberapa contoh penerapan kromatografi sehari-hari adalah:
- Menumpahkan anggur di atas taplak meja putih. Kecelakaan saat makan malam akan memungkinkan kita untuk mengamati, ketika anggur mengering karena kontak dengan udara, berbagai zat yang menyusunnya. Masing-masing akan mewarnai putih kain dengan nada atau warna yang berbeda, dan mereka dapat diidentifikasi secara terpisah, yang biasanya tidak mungkin dilakukan.
- Tes darah. Kromatografi sampel darah sering dilakukan untuk mengidentifikasi zat yang terkandung di dalamnya, yang biasanya tidak terlihat karena merupakan campuran yang sangat kompleks. Untuk melakukan ini, warna yang dipantulkan oleh darah pada penopang atau sasaran a lampu spesifik.
- Tes urin. Seperti darah, urin adalah campuran dari berbagai senyawa, beberapa padatan dan cairan lainnya, ada atau tidak adanya yang dapat mengungkapkan rincian tentang cara kerja tubuh. Pemisahan kromatografi dapat dilakukan untuk mendeteksi residu yang tidak biasa, seperti darah, garam, glukosa, atau zat ilegal.
- Review TKP. Sesuatu yang sering kita lihat di film: peneliti mengambil kain, serat, kain atau penyangga lainnya dan mengamati pemisahan dengan menempelkan berbagai zat yang tumpah di atasnya, seperti air mani atau darah, bahkan ketika dengan mata telanjang mereka bisa lewat tanpa diketahui.
- Pemeriksaan sanitasi makanan. Dengan asumsi bahwa spesialis dalam makanan mengetahui reaksi komponen makanan ketika mengalami spektrum kromatografi, teknik ini dapat digunakan untuk detail dalam sampel jika ada beberapa jenis zat yang tidak tepat di dalamnya, produk agen mikroba atau beberapa jenis zat. polusi, sebelum dia produk pergi ke pasar dan masukkan mempertaruhkan itu Kesehatan dari orang-orang.