Dasar kromatografi

1. 1
KROMATOGRAFI
• PRINSIP DASAR:
METODE PEMISAHAN BEBERAPA TAHAP
(MULTI STAGE)
TERJADI BEBERAPA KALI PROSES
KESETIMBANGAN ANTARA DUA FASE.
ALAT YG DIGUNAKAN : TABUNG (DISEBUT
KOLOM) YANG MENGANDUNG BAHAN
PADAT GRANULAR YG SERING DIIKATKAN /
DILAPISI FASE CAIR DGN GAYA FISIK ATAU
KIMIA  FASE DIAM.
FASE GERAK : ELUEN YANG MENGALIR
TERUS MENERUS MELEWATI KOLOM.

2. 2
SAMPEL DILETAKKAN DIATAS KOLOM,
LALU ELUEN DIALIRKAN MELEWATI
KOLOM  TERJADI BEBERAPA KALI
KESETIMBANGAN ANTARA DUA FASE,
KONSTITUEN/ZAT TERLARUT AKAN
BERGERAK KEBAWAH.
ADA SEDIKIT PERBEDAAN RATIO
DISTRIBUSI YG DIPERLUKAN UNTUK ZAT
TERLARUT BERGERAK DENGAN
KECEPATAN YANG BERBEDA MELALUI
KOLOM DAN TERJADILAH PROSES
PEMISAHAN SATU DARI YG LAINNYA.
GAYA PEMISAHAN PADA METODE MULTI
STAGE INI LEBIH BESAR DARI PADA
SINGLE-STAGE.

3. 3
• KATA “CHROMATOGRAPHY” DIKENALKAN OLEH TSWETT (1906) 
“CHROMA” ATAU“COLOR” ARTINYA WARNA DAN “ GRAPHEIN”
ATAU “WRITE” ARTINYA MENULIS.
• PEMISAHAN KLOROFIL DAN PIGMEN DARI TANAMAN
MENGGUNAKAN TABUNG ( KOLOM) YG DIISI PADATAN KALSIUM
KARBONAT DAN DIELUSI DENGAN PELARUT ORGANIK  TERJADI
PEMISAHAN YG BERUPA PITA PITA YG BERWARNA PADA KOLOM
• KROMATOGRAFI : METODE PEMISAHAN DIMANA KOMPONEN
KOMPONEN TSB TERDISTRIBUSI DIANTARA FASE DIAM (
STASIONER) DAN FASE GERAK ( MOBILE)
• FASE DIAM : PADATAN BERPORI YG DIGUNAKAN SENDIRIAN ATAU
DILAPISI DGN FASE DIAM ZAT CAIR ( DISEBUT DGN PADATAN
PENDUKUNG)
• FASE GERAK : DISEBUT ELUENT ATAU PEMBAWA
• PROSES DIMANA ELUENT BERGERAK DGN MEMBAWA KOMPONEN
DISEPANJANG KOLOM DISEBUT: ELUSI

4. 4
• PEMISAHAN DAPAT TERJADI KARENA KOMPONEN DARI
SAMPEL MEMPUNYAI PERBEDAAN AFINITAS DIANTARA
FASE DIAM DAN FASE GERAK DAN PERGERAKKAN
MEMPUNYAI KECEPATAN YG BERBEDA BEDA SEPANJANG
KOLOM.
• HASIL PEMISAHAN DIGAMBARKAN DALAM KURVA
“KROMATOGRAM”
• TIAP PUNCAK MENGGAMBARKAN KONSTITUEN SAMPEL YG
TERPISAH
• AREA DIBAWAH PUNCAK MENGGAMBARKAN UKURAN
JUMLAH RELATIF DARI KONSTITUEN.
• DASAR KROMATOGRAFI: MENGUBAH SISTEM
KESETIMBANGAN STATIS MENJADI DINAMIS ANTARA FASE
DIAM DAN FASE GERAK

5. 5
TYPE DARI METODE KROMATOGRAFI
• ADA 4 TYPE BERDASARKAN FASE GERAK -- FASE DIAM :
CAIR – CAIR ; CAIR – PADAT ; GAS – CAIR ; GAS – PADAT
• KROMATOGRAFI GAS (GC) TERMASUK DALAM TYPE GAS –
CAIR (GLC) DAN GAS – PADAT (GSC)
• KROMATOGRAFI CAIR (LC) TERMASUK DALAM TYPE CAIR-
CAIR (LLC) DAN CAIR – PADAT (LSC)
• KROMATOGRAFI PENUKAR ION TERMASUK TYPE CAIR
PADAT
• KROMATOGRAFI KERTAS (PC) DAN KROMATOGRAFI LAPIS
TIPIS (TLC) TERMASUK TYPE CAIR –CAIR (LLC) DENGAN
MENGGUNAKAN PADATAN PENDUKUNG YG BERUPA
KERTAS/SELULOSA ATAU SILIKA GEL.

6. 6
KROMATOGRAFI BERDASARKAN ASAS
TERJADINYA PROSES PEMISAHAN :
1. ADSORPSI (FASE DIAM : PADAT & FASE GERAK :
CAIR / GAS), pemisahan tergantung perbedaan
polaritas molekul. contoh :
 Kromt kolom konvensional
 Kromt lapis tipis
 Kromt Penukar Ion
 Kromt gas padat
 Kromt cair kinerja tinggi
2. PARTISI (FASE DIAM: CAIR & FASE GERAK :
CAIR), pemisahan tergantung perbedaan koefisien
distribusi. Contoh:
 Kromt kolom
 Kromt kertas
 Kromt gas cair
 Kromt cair kinerja tinggi

7. 7
3. FILTRASI (FASE DIAM: PADAT & FASE
GERAK : CAIR), pemisahan tergantung
perbedaan struktur dan ukuran molekul
4. SUHU KRITIK (PENGEMBANGAN
KROMATOGRAFI GAS DAN HPLC &
FASE GERAK : CO2 SUPERKRITIK ),
Sistem kesetimbangan dalam kromatografi
lebih ditekankan pada sistem
kesetimbangan partisi( sifatnya ideal)
dari pada adsorpsi (sufatnya non ideal)

8. 8
• Adsorption
Chromatography
• Adsorption chromatography
is probably one of the oldest
types of chromatography
around. It utilizes a mobile
liquid or gaseous phase that
is adsorbed onto the surface
of a stationary solid phase.
The equilibriation between
the mobile and stationary
phase accounts for the
separation of different
solutes.

9. 9
• Partition
Chromatography
• This form of
chromatography is
based on a thin film
formed on the
surface of a solid
support by a liquid
stationary phase.
Solute equilibriates
between the mobile
phase and the
stationary liquid.

10. 10
• Ion Exchange
Chromatography
• In this type of
chromatography, the
use of a resin (the
stationary solid phase)
is used to covalently
attach anions or cations
onto it. Solute ions of
the opposite charge in
the mobile liquid phase
are attracted to the
resin by electrostatic
forces.

11. 11
KLASSIFIKASI KROMATOGRAFI
KROMATOGRAFI
GAS SFC LIQUID
GSC GLC COLUMN PLANAR
LSC LLC BPC IEC EC TLC PC
GPC GFC

12. 12
• SFC =SUPERCRITICAL FLUID CHROMT = KROMT CAIR
SUPERKRITIK
• GSC = GAS SOLID CHROMATOGRAPHY = KROMATOGRAFI
GAS PADAT= KGP
• GLC = GAS LIQUID CHROMATOGRAPHY = KROMATOGRAFI
GAS CAIR =KGC
• LSC =LIQUID SOLID CHROMATOGRAPHY = KROMATOGRAFI
CAIR PADAT =KCP
• LLC =LIQUID LIQUID CHROMATOGRAPHY = KROMATOGRAFI
CAIR CAIR =KCC
• BPC =BONDED PHASE CHROMATOGRAPHY =
KROMATOGRAFI FASE TERIKAT

13. 13
• IEC =ION EXCHANGE CHROMATOGRAPHY = KROMATOGRAFI
PENUKAR ION
• EC =EXCLUSION CHROMATOGRAPHY = KROMATOGRAFI
EKSKLUSI
• TLC =THIN LAYER CHROMATOGRAPHY = KROMATOGRAFI
LAPIS TIPIS
• PC =PAPER CHROMATOGRAPHY = KROMATOGRAFI KERTAS
• GPC =GEL PERMEATION CHROMATOGRAPHY =
KROMATOGRAFI PERMIASI GEL
• GFC =GEL FILTRATION CHROMATOGRAPHY =
KROMATOGRAFI FILTRASI GEL

14. 14
KROMT METODE PEMISAHAN F.
GERAK
F. DIAM TYPE KESETM
GSC/KGP
GLC/KGC
GBPC
LLC
LSC
LBC
IEC
GPC
PC
TLC
SFC
GAS – PADAT
GAS – CAIR
GAS – BONDED PHASE
CAIR – CAIR
CAIR – PADAT
CAIR – BONDED PHASE
PERTUKARAN ION
PERMIASI GEL
CAIR- CAIR
CAIR-PADAT
GAS/ CAIR CAIR
GAS
GAS
GAS
CAIR
CAIR
CAIR
CAIR
CAIR
CAIR
CAIR
GAS/CAIR
(CO2 SC)
PADAT
CAIR
F.ORG
TERIKAT
CAIR
PADAT
F. ORG
TERIKAT
RESIN
Z. PDT
POLIMER
CAIR
PADAT
CAIR
ABSORPSI
PARTISI
ADSORPSI / PARTISI
PARTISI
ADSORPSI
ADSORPSI/PARTISI
PERTUKARAN ION
PENYARINGAN
PARTISI
ADSORPSI
PARTISI

15. 15
• KROMATOGRAFI ELUSI
PADA DASARNYA HAMPIR SEMUA PROSES KROMATOGRAFI
ADALAH ELUSI
DALAM KOLOM KROMT ELUSI, ZAT YANG DIPISAHKAN
TERGANTUNG PADA PERBEDAAN PARTISI / DISTRIBUSI ANTARA
FASE DIAM (TERPACKING DALAM KOLOM ) DAN FASE GERAK
(MENGALIR MELALUI KOLOM)

16. 16
• JIKA DALAM SAMPEL TERDAPAT ZAT A DAN B YANG AKAN
DIPISAHKAN , MAKA SAAT KEDUANYA BERGERAK KEBAWAH
SEPANJANG KOLOM, KECEPATANNYA TERGANTUNG PADA RATIO
DISTRIBUSI (DC ATAU m )
Dalam kromatografi ratio distribusi lebih sering disebut dengan
ratio kapasitas atau faktor kapasitas (k )
gerak
fase
dalam
ut
zat terlar
i
konsentras
diam
fase
dalam
ut
zat terlar
i
konsentras
gerak
fase
dalam
ut
zat terlar
jumlah
diam
fase
dalam
ut
zat terlar
jumlah


Dc
Dm
gerak
fase
dalam
ut
zat terlar
jumlah
diam
fase
dalam
ut
zat terlar
jumlah

k

17. 17
• Jika harga k kecil, maka komponen /
analat akan bergerak dalam kolom lebih
cepat .
• Jika eluen bergerak kebawah didalam
kolom dengan kecepatan alir linear
sebesar u (cm/sec), maka pergerakan
komponen/analat pada kecepatan linear
yang sama adalah u/(1 + k) (cm/sec).
• Bila komponen A dan B mempunyai harga
k yang berbeda cukup besar, maka akan
terjadi pemisahan.

18. 18
tm, to = Waktu migrasi , tr = waktu retensi , h = tinggi puncak
tw, W = lebar puncak , random fluctuations
longitudinal diffusion (negligible in liquids)
eddy diffusion or “channeling”

19. 19
PENGARUH KECEPATAN MIGRASI RELATIF DAN
PELEBARAN PITA PADA RESOLUSI
KONSENTRASI
JARAK MIGRASI
B A
B A
BEBERAPA VARIABEL KIMIA DAN FISIKA DAPAT MEMPENGARUHI
KECEPATAN PADA PEMISAHAN PITA/PUNCAK DAN LEBAR PITA AGAR
DIDAPAT PEMISAHAN YG SEMPURNA :
1. MENAMBAH KECEPATAN PADA PITA PEMISAHAN
2. MENGURANGI KECEPATAN DARI LUAS/LEBAR PITA
ALTERNATIF TSB DAPAT DILIHAT PADA GAMBAR DIBAWAH INI.

20. 20
W A K T U
SIGNAL
DETEKTOR
A
B
C
KROMATOGRAM MULA MULA DENGAN PUNCAK YG OVERLAP
DIPERBAIKI DENGAN MENAMBAH KECEPATAN PITA PEMISAHAN
DIPERBAIKI DENGAN MENGURANGI KECEPATAN DARI LUAS PITA

21. 21
KECEPATAN MIGRASI ZAT TERLARUT
• KURANG EFEKTIFNYA KOLOM KROMATOGRAFI DALAM
MEMISAHKAN KOMPONEN TERGANTUNG PADA KECEPATAN
RELATIF DARI KOMPONEN/ ANALAT YG DIELUSI,
DITENTUKAN OLEH PERBANDINGAN PARTISI KOMPONEN /
ANALAT DIANTARA 2 FASE.
1. PERBANDINGAN PARTISI
• DISTRIBUSI ANALAT DIANTARA FASE DIAM DAN FASE
GERAK DIGAMBARKAN CUKUP SEDERHANA.
• ANALAT BERADA DALAM KESETIMBANGAN DIANTARA
DUA FASE
A (FASE GERAK) A (FASE DIAM)
• KONSTANTA KESETIMBANGAN , K, KOEFISIEN PARTISI
DIDEFINISIKAN SEBAGAI KONSENTRASI MOLAR
ANALAT DALAM FASE DIAM DIBAGI DENGAN
KONSENTRASI MOLAR ANALAT DALAM FASE GERAK.

22. 22
Cm
Cs
K 
Harga K idealnya konstan, tidak tergantung
pada konsentrasi, tetapi dapat dipengaruhi
oleh beberapa faktor seperti temperatur.
Jika K bertambah besar, maka komponen
akan lebih lama melewati kolom
Untuk pemisahan diasumsikan bahwa:
Kolom panjangnya tetap dan alirannya
konstan
(1)

23. 23
2. Waktu retensi (tR)
Adalah waktu yang diperlukan diantara injeksi sampel
dan munculnya puncak / pita komponen pada detektor
dari kolom kromatografi
• Volume retensi (VR)
adalah volume yang diperlukan oleh fase gerak untuk
mengelusi komponen sampai maksimum dari kolom
Tiap komponen dalam sampel punya tR yang berbeda
beda.
Waktu yang diberikan untuk fase gerak atau komponen
yang tidak tertahan melewati kolom disebut waktu
migrasi / waktu mati ,tM atau to

24. 24
Puncak kecil sebelah kiri menggambarkan komponen
yang tidak tertahan oleh fase diam pada kolom dan
mencapai detektor hampir langsung setelah elusi dimulai.
Waktu migrasi / waktu mati melengkapi pengukuran dari kecepatan
migrasi rata rata dari fase gerak. tM sangat penting dalam
identifikasi puncak komponen/ analat.
Dimana VR = tR x kec. alir
/ VR
/t0

25. 25
Kecepatan linier rata rata dari migrasi
komponen / analat :
V = L / tR ----(2) dimana L panjang
kolom
kecepatan linier rata rata untuk fase gerak
adalah:
u = L / tM --- (3)
3. Hubungan antara kecepatan migrasi dan
perbandingan partisi
V = u x f
dimana f adalah fraksi dari waktu komponen
keluar dari fase gerak.
f = jumlah mol komponen dalam f.gerak) / jumlah
total mol komponen dalam kolom

26. 26
• Sehingga
S
M
M
M
M
M
V
C
V
C
V
C
u



(4)















M
M
S
S
V
C
V
C
u
1
1















M
S
V
KV
U
1
1

27. 27
• Persamaan tersebut menunjukkan faktor faktor yang
diperlukan untuk elusi komponen dan bagaimana
dua komponen dapat dipisahkan.
• Tiap komponen mempunyai harga K sendiri sendiri.
• Harga K besar , elusi lebih panjang / lama
• Faktor lain yang mempengaruhi semua pemisahan
yaitu:
– Vs umumnya bertambah dalam retensi
– VM umumnya berkurang dalam retensi
– U kecepatan pemisahan bertambah
• Vs dan VM dapat diubah dengan mengganti diameter
dan panjang kolom untuk column packing spesifik .
• U dapat diubah dengan mengganti kecepatan alir.

28. 28
4. Faktor kapasitas
• Adalah parameter yang sangat penting
dimana digunakan untuk menggambarkan
kecepatan migrasi komponen pada kolom.
Faktor kapasitasnya k’ didefinisikan sbg:
k’ = KVS / VM ---- (5)
dimana K = koef. Partisi dan harga k’ konstan
untuk kondisi kolom.
Substitusi pers 5 ke pers 4, sehingga
diperoleh :
V = u [1 / (1 + k’)] ---- (6)

29. 29
• Untuk menunjukkan harga k’ dapat diturunkan dari
kromatogram, maka substitusi pers 2 dan 3 ke pers
6 .
'
1
1
k
t
L
t
L x
M
R 

M
M
R
t
t
t
k


'
Atau
( 7)
( 8 )
Dari persamaan diatas dapat dilihat bahwa
bagaimana
menentukan harga k didasarkan pada waktu elusi

30. 30
• Jika faktor kapasitas < 1, elusi terjadi lebih cepat
sehingga penentuan waktu retensi yang akurat
sangat sulit.
• Jika faktor kapasitas lebih besar dari 20 ( antara 20 -
30), elusi menjadi terlampau panjang.
• Idealnya faktor kapasitas mempunyai harga antara 1
dan 5.
• Faktor kapasitas dalam GC dapat divariasikan
dengan mengubah temperatur dan packing kolom.
• Dalam LC, faktor kapasitas dapat dimanipulasi
dengan cara memvariasikan komposisi fase diam
dan fase gerak.

31. 31
• Faktor Selektifitas (α)
• Faktor selektifitas, α, pada kolom untuk dua komponen A
dan B didefinisikan sebagai :
• Dimana KB = perbandingan partisi untuk komponen B
yang tertahan lebih kuat , KA = adalah konstan untuk
komponen A yang terelusi lebih cepat atau tidak
tertahan.
• Substitusi pers 5 kedalam pers 9 , maka
diperoleh
• JIka menghitung faktor selektifitas,
komponen A terelusi lebih cepat dari pada
komponen B, maka faktor selektifitasnya
selalu lebih besar dari pada 1
B
A
K
K


M
RA
M
RB
B
A
t
t
t
t
k
k




'
'


32. 32
• Dalam kromatografi (GLC), bentuk kromatogram
yang bagus adalah berupa garis tegak.
• Garis yang tipis merupakan pemisahan yang
sempurna, tapi keadaan ideal ini sulit tercapai
• Bentuk kromatogram yg sering muncul adalah kurva
melebar (kurva gauss) atau puncak yang mengekor
atau pemanjangan dimuka.
A
B C
D
injeksi

33. 33
• Hal tersebut disebabkan oleh (Teori laju/ kec):
1. Difusi Eddy (olakan):
Disebabkan oleh kecepatan gas pembawa
yang tidak sama didalam kolom karena
bagian dari pori yang dilalui tidak sama
panjang :Multipath effect (pengaruh jalan
berganda) A
B
2. Difusi Molekuler:
terutama dalam fase gas, dimana molekul
cuplikan dapat bergerak dalam arah yang
salah yang disebabkan oleh difusi eddy

34. 34
3. Kesetimbangan yang lambat:
beberapa molekul tetap tinggal lama, sedangkan
lainnya hanya sebentar dalam fase diam. Hal ini
disebabkan oleh perbedaan suhu yang kecil (GLC)
4. Harga K yang tidak tetap:
Disebabkan oleh perbedaan ratio distribusi dalam
kolom.
• Keempat faktor tsb menyebabkan perbedaan
puncak.
• Faktor 1, 2 dan 3 menyebabkan pelebaran puncak yg
simetris.
• Faktor 4 menyebabkan pelebaran puncak yg tak
simetris.
• Keadaan yg lebih buruk akan terjadi puncak puncak
yg overlap.

35. 35
• Pelebaran pita dan efisiensi kolom
• Untuk mendapatkan pemisahan yg optimal, tajam,
bentuk kurva yg simetris.
• Pelebaran puncak harus dibatasi juga efisiensi kolom
harus diperhitungkan.
• Pemisahan puncak puncak itu berhubungan
dengan 2 faktor:
1. Efisiensi kolom: pelebaran puncak merupakan hasil
dari bentuk kolom dan kondisi operasional.
2. Efisiensi Pelarut (Faktor selektifitas): Hasil dari
interaksi antara komponen dengan fase diam, hal ini
menentukan kedudukan relatif dari jalur jalur
komponen pada sebuah kromatogram.

36. 36
1. Efisiensi Kolom
Diukur sebagai jumlah pelat teoritis N, Height
equivalent of a theoritical plate (HETP) = ketinggian
ekivalen terhadap pelat teoritis.
HETP = H = L / N
N = jumlah pelat teoritis dari suatu kolom
L = panjang kolom
Efisiensi kolom tergantung pada:
• Pelarut = fase diam
• Zat terlarut = komponen
• Suhu
• Kecepatan aliran dari gas pembawa
• Ukuran dari komponen

37. 37
• Banyak faktor yg mempengaruhi N atau
HETP, tetapi secara kuantitatif teori yg
menyatakan pengaruh tsb sangat sukar.
• Akan tetapi ada 2 teori yang dapat
mempengaruhi N atau HETP yaitu:
1. Teori pelat
2. Teori laju / kecepatan

38. 38
• TEORI PELAT – N
• Konsep tentang pelat adalah imajisi, karena suatu kolom
tidak memiliki pelat pelat. Tetapi merupakan gambaran
dari partikel partikel yang tertarik/ terikat fase cair.
• Dasar teori pelat adalah Distribusi
• Kesetimbangan dari pemisahan komponen terjadi
diantara fase diam dan fase gerak yang terjadi didalam
pelat.
• Komponen bergerak kebawah kolom oleh transfer pada
fase gerak yg disetimbangkan dari satu pelat ke pelat
yang berikutnya.

39. 39
• Pelat atau HETP adalah tinggi/ panjang dari kolom yg
cukup untuk tercapainya kesetimbangan komponen
antara 2 fase.
• Lebih banyak pelat yg dimiliki, maka akan memberikan
puncak yg lebih kecil, atau efisiensi kolom lebih baik.
• Untuk menghitung jumlah pelat teoritis N dari
kromatogram dapat ditentukan dari waktu retensi (tR)
dan lebar puncak (w)

40. 40
tR
Lebar puncak
injeksi

41. 41
• Jumlah pelat dapat dihitung sebagai berikut :
N = 16 (tR / w)2
• Dimana tR adalah waktu retensi dan w = lebar puncak
• Atau jumlah pelat dapat pula dihitung dari setengah tinggi
puncak / setengah lebar puncak w1/2
N = 5,54 (tR / w1/2 )2
• Gambar dibawah ini menunjukkan hasil elusi dengan jumlah pelat
yang berbeda
N = 100
N = 1000

42. 42
• Harga H dapat diperoleh bila panjang kolom L diukur
• Harga N tsb dapat dihitung dari uraian dibawah ini:
(L+ 1σ)
(L-1σ)
L
H= (σ)2 /L
Jml
molekul
Jarak migrasi
Packing
Sampel
masuk
detektor
L

43. 43
• Efisiensi kolom H didefinisikan : H = σ2 /L
• Tinggi pelat = panjang kolom yg mengandung fraksi analat yg
ada diantara L dan (L ± σ)
• Daerah dibawah kurva yg dikelilingi oleh ± σ kira kira 68%
dari total daerah.
• Tinggi pelat kira kira mengandung 34% analat.
• JIka varians pada kurva gaussian didasarkan pada waktu dan
disimbolkan τ2 (detik2) untuk membedakan dgn σ2 (cm2 )
• Hubungan kedua standar deviasi tsb: τ= σ / (L/tR ),
dimana ( L / tR) kecepatan linier rata rata analat (cm / dt).
• Tangen pada puncak perpotongan 2 sisi puncak membentuk
segitiga dan luasannya ± 96% dari daerah total dibawah
puncak termasuk ± 2σ
• Intersep dari kurva kira kira ± 2τdari maksimum dan w=4τ
adalah dasarsegitiga

44. 44
• Substitusi hub tsb dengan pers diatas
• Atau
• Substitusi L dengan harga H = σ2 /L didapat:
• Untuk mendapatkan N , subs ke N = L / H didapat
atau
N dapat dihitung dari 2 waktu pengukuran tR dan w
R
t
L
W 

4
R
t
WL
4


L
t
W
L
H
R
2
2
2
16

2
2
16 R
t
LW
H 
2
2
16 R
t
LW
N
L
 2
16 






w
t
N R

45. 45
Variabel yang mempengaruhi efisiensi kolom
• Pengaruh kecepatan alir fase gerak:
pelebaran pita tergantung pada lamanya waktu
fase gerak yang kontak dengan fase diam.
Gambar tsb menunjukkan efisiensi kolom tgt
pada kec alir fase gerak.

46. 46
Dari gb tsb keduanya menunjukkan tinggi pelat minimum
/ efisiensi max, terjadi pada kec alir yg rendah.
Kolom pada GC panjangnya dapat mencapai 50 m atau
lebih, sedangkan kolom pada cair dapat lebih panjang
dari 25 – 50 cm, sebab tetesan sepanjang kolom
tekanannya cukup tinggi.
Jumlah pelat N pada GC lebih banyak dari pada LC
• Pengaruh ukuran diameter partikel : efisiensi kolom
bertambah dengan berkurangnya ukuran partikel
packing kolom, yaitu berupa lapisan yg tipis ( fase diam
cairan yg diadsorb pada padatan) dan viskositas fase
gerak yg rendah.
• Pengaruh temperatur : kenaikan temperatur juga
mengurangi pelebaran pita.

47. 47

48. 48
• Teori laju / kecepatan.
• Dikembangkan oleh van Deemter
• Teori pelat diasumsikan bahwa kolom secara matematik
ekivalen dengan pelat kolom.
• Kesetimbangan zat solut terjadi antara fase gerak dan
fase diam untuk setiap pelat dan dapat memprediksi
beberapa aspek dari bentuk kromatografi
• Teori pelat mengabaikan konsep difusi solut dan jejak
aliran.
• Teori laju dapat memprediksi pengaruh pada beberapa
faktor dari bentuk kolom seperti: sifat fase, difusivitas
solut, koef partisi, kec. Fase, ketebalan fase, ukuran dan
porositas padatan pendukung, dan kec. Alir.

49. 49
• Persamaan deferensial partial dari van Deemter untuk
isoterm linier dihasilkan dalam fungsi konsentrasi
effluent.

50. 50

51. 51

52. 52

53. 53
• Besaran A , B dan C menjadi penyebab
utama terjadinya pelebaran pita / puncak.
• Simbol “A” = Difusi Eddy (olakan ) : efek
jalan ganda ( perbedaan panjang jalan
dalam kolom)
• Simbol “B” = Difusi molekuler : pendifusian
solut dalam gas pembawa
• Simbol “C” = Penahanan terhadap
perpindahan massa : ukuran dari jumlah
atau viskositas dari fase diam (cair)
didalam kolom

54. 54

55. 55
• Sejak kolom dipacking, maka tidak ada yg
dapat mengurangi nilai A
• Pengaruh tsb dapat direduksi dengan :
ukuran packing reguler, diameter packing
kecil, tidak ada packing yg hilang/ lepas
atau ruang mati dalam kolom.

56. 56
• Diffusi molekuler

57. 57
• Pengaruh pada “B” adalah tergantung aliran. Jika aliran
ditambah, maka waktu untuk difusi berkurang.
• Pengaruh “C”, Penahanan terhadap perpindahan massa.
– Waktu untuk solut mencapai kesetimbangan diantara fase gerak
dan fase diam.
– Ketebalan atau viskos dari fase diam memperbesar harga C
• Untuk meminimalkan pengaruh C:
– Gunakan lapisan tipis dari fase diam pada padatan pendukung
– Viskos fase rendah

58. 58
• Jika harga harga A, B dan C tertentu,
maka dapat dilihat persamaan van
Deemter harus terdapat kec laju gas
pembawa/ pengangkut optimum, dimana
kita akan bekerja pada keadaan tsb.
• Sehingga dapat dikatakan H minimum = µ
optimum.
• JIka digambarkan H terhadap µ, maka
diperoleh kurva parabola.

59. 59

60. 60
• Cara praktis untuk meningkatkan efisiensi kolom:
1. Padatan pendukung harus terbuat dari partikel partikel
yang kecil, ukurannya sama, biasanya dari tanah
diatome yg mempunyai ukuran mesh 100 -200.
2. Kecepatan aliran gas pembawa adalah optimum pada
H minimum
3. Gas pembawa dgn BM besar biasanya N2 akan tetapi
dapat juga He atau H2
4. Fase diam yg digunakan harus mempunyai viskos
yang rendah
5. Banyaknya/jumlah fase diam yg dipakai biasanya 1 –
10% dari berat padatan pendukung

61. 61
6. Perbandingan antara gas pembawa yg masuk dan yg
keluar harus rendah, tekanan yg masuk 1,5 – 2,5 atm
7. Pemisahan akan lebih baik pada suhu kolom yg
rendah tetapi dgn demikian waktu analisa menjadi
lama
8. Diameter kolom yang kecil memberikan pemisahan
lebih baik (1/8” atau 1/16” )
Delapan cara tsb dapat menaikkan efisiensi kolom,
sehingga puncak puncak yg terjadi sekecil mungkin.
Disamping cara tsb juga faktor yg lain yaitu efisiensi pelarut
( faktor selektifitas).

62. 62
• Resolusi (R)
adalah pemisahan nyata antara dua puncak yang
berdekatan.
RS = 2 d/ (wa + wB )
= 2 [(tR)A – (tR)A] / (wA + wB)
Pemisahan yg baik harus mempunyai RS ≥ 1,5, karena
hanya 0,3% daerah yg overlap atau pemisahanya
mencapai 99,7%.
Sedangkan jika RS = 0,75 pemisahannya jelek.
RS = 1, berarti daerah A akan mengandung 4% B dan
daerah B akan mengandung 4% A.

63. 63

64. 64
• Pengaruh faktor kapasitas dan selektifitas pada resolusi dari gambar
diatas untuk solut A dan solut B, maka resolusinya:
– Dimana k’B adalah faktor kapasitas dari spesies yg bergerak lebih lambat, α
adalah faktor selektifitas.
– Persamaan tsb dapat diatur dengan menghitung jumlah pelat yg diperlukan
untuk pemisahan yg baik.














 
 '
'
1
1
4 B
B
S
k
k
N
R

 '
2
2 1
1
16 


 








B
B
S
k
k
R
N


2
'
'
2
2 1
1
16 






 








B
B
S
k
k
R
N



65. 65
• Pengaruh resolusi pada waktu retensi
Kromatografi berhasil dengan baik jika memungkinkan
resolusinya paling tinggi dan waktu retensinya singkat.
Pengaruh resolusi pada waktu retensi adalah:
Dimana µ =kecepatan linier dari fase gerak
   
 
3
2
'
'
2
2
1
1
16
B
B
S
B
R
k
k
H
R
t











