Sunday, March 18, 2012

Bagaimana cara kromatografi kertas dapat memisahkan suatu campuran?

Meskipun kromatografi kertas mudah untuk dilakukan, tetapi untuk menjawab pertanyaan ini tidaklah mudah. Jawabannya tergantung dari pelarut atau fase gerak yang kita gunakan.

Perlu diingat kembali bahwa kromatografi kertas merupakan sistem kromatografi sederhana yang menggunakan fase diam, tentu saja, kertas. Kertas sebenarnya merupakan suatu serat selulosa yang merupakan polimmer dari glukosa
Terlihat bahwa selulosa mempunyai banyak gugus –OH yang mengelilingi molekul ini, gugus ini mirip dengan gugus –OH yang dimiliki oleh fase diam silika pada kromatografi lapis tipis.

Seringkali hal ini menggiring pikiran kita dalam mejelaskan bahwa dalam kromatografi kertas beberapa senyawa yang berbeda akan teradsorbsi dengan cara yang berbeda pada permukaan kertas. Atau dalam kata lain, akan lebih menyenangkan jika menggunakan penjelasan yang sama baik untuk kromatografi lapis tipis maupun kromatografi kertas. Sayangnya, interaksi yang terjadi dalam kromatografi kertas ternyata lebih rumit dari yang kita bayangkan.

Kerumitan muncul karena serat selulosa dapat menyerap uap air dari lingkungan. Jadi sekarang dapat kita bayangkan bahwa kertas merupakan suatu serat selulosa yang mempunyai lapisan air yang sangat tipis di permukaannya. Hal inilah yang nantinya akan sangat berpengaruh dalam proses pemisahan dalam kromatografi kertas.

Jika dalam kromatografi kertas kita menggunakan pelarut atau fase gerak non-polar, misalnya heksan, maka senyawa-senyawa yang bersifat non polar akan sedikit tertarik pada air yang terikat pada selulosa. Senyawa-senyawa non-polar ini akan lebih lama tinggal pada fase gerak dan terbawa oleh fase gerak dibandingkan dengan senyawa-senyawa yang polar. Mereka akan mempunyai nilai Rf yang besar.

Sebaliknya, senyawa senyawa yang polar akan tertarik molekul air yang terikat pada selulosa dan tinggal lebih lama pada lapisan tipis air ini. Karena tinggal dalam fase diam lebih lama dari pada dalam fase gerak, maka senyawa-senyawa polar ini akan bergerak lebih lambat dan mempunyai Rf yang lebih kecil.

Kecenderungan suatu senyawa terbagi dalam dua pelarut yang tidak bercampur (misalnya heksan dan air) dikenal sebagai partisi. Kromatografi kertas yang mengunakan fase gerak non polar seringkali disebut sebagai kromatografi tipe partisi atau kromatografi partisi.

Jika dalam kromatografi kertas kita menggunakan fase gerak berupa air atau pelarut polar yang lainnya, hal ini tidak dapat dijelaskan dengan teori partisi secara tepat. Dalam hal ini terlihat bahwa kita menggunakan fase gerak air dan fase diam air yang terikat pada selulosa. Suatu senyawa akan sama kelarutannya (atau ketidakterlarutannya) dalam kedua fase tersebut.

Jika air bekerja sebagai fase gerak dan juga bekerja sebagai fase diam, pasti terdapat mekanisme pelarutan yang sama, dan hal ini sama juga jika menggunakan pelarut polar yang lain seperti etanol. Partisi hanya terjadi antara dua pelarut yang tidak dapat bercampur. Pelarut polar, seperti methanol atau etanol bercampur dengan air.

Lalu bagaimana mekanisme yang mungkin terjadi apabila kita memisahkan beberpa senyawa dengan kromatografi kertas dengan pelarut air atau pelarut polar yang lainnya yang pada kenyataanya dapat terpisah.

Kembali lagi bahwa, kromatografi merupakan pemisahan suatu campuran secara fisika. Untuk dapat menjelaskan hal ini, kita perlu tahu pasti terlebih dahulu sifat-sifat fisika dari senyawa-senyawa yang kita pisahkan, misalnya kelarutan, disamping sifat fisika dari fase gerak dan fase diam yang kita gunakan. Sifat ini selanjutnya dapat digunakan untuk menjelaskan kemungkinan mekanisme yang terjadi.

Suatu fase diam, apapun juga, pasti mempunyai kapasitas yang terbatas untuk berinteraksi (dalam hal ini melarutkan) dengan molekul senyawa, sehingga pada kondisi tertentu, apabila kapasitas ini terlampaui maka fase diam tersebut tidak akan mampu lagi mengikat molekul suatu senyawa, menyebabkan senyawa tersebut akan terbawa oleh fase gerak. Demikian juga lapisan air pada selulosa mempunyai kapasitas yang terbatas pula, dengan kata lain, air yang terikat pada selulosa pada suatu saat akan jenuh dengan senyawa uji, dan akhirnya terbawa oleh fase gerak. Bayangkan bahwa lapisan air pada permukaan selulosa sangat tipis, sedangkan air yang digunakan sebagai fase gerak jumlahnya jauh lebih banyak sehingga air yang bekerja sebagai fase gerak belum mengalami kejenuhan dan masih mampu melarutkan dan membawa senyawa.

Lalu bagaimana pemisahan dapat terjadi? Pemisahan dapat terjadi apabila senyawa-senyawa yang kita pisahkan mempunyai kelarutan yang berbeda dalam air. Semakin tinggi kelarutan suatu senyawa dalam air, maka semakin mudah terbawa oleh air, sehingga akan mempunyai nilai Rf yang lebih besar. Sedangkan senyawa dengan kelarutan dalam air yang lebih rendah, (meskipun air yang terikat pada selulosa lebih cepat jenuh dengan senyawa ini, karena fase gerak dalam hal ini berfugsi lebih dominan) seakan-akan tertambat oleh fase diam, sehingga mempunyai nilai Rf yang lebih rendah.

Demikian salah satu kemungkinan mekanisme pemisahan yang terjadi dalam kromatografi kertas apabila kita menggunakan fase diam air atau pelarut polar yang lainnya.

No comments:

Post a Comment

Post a Comment