Laporan Kromatografi Kolom

Percobaan 4

Kromatografi Kolom

A. Tujuan 

     Memisahkan campuran kation dengan kromatografi kolom

B. Prinsip 

            Pemisahan yang didasarkan pada adsorbsi komponen-komponen campuran dengan afinitas berbeda-beda terhadap permukaan fasa diam (adsorben)

C. Dasar Teori

           Kromatografi adalah salah satu metode pemisahan kimia yang didasarkan pada adanya perbedaan partisi zat pada fas diam (stationary phase) dan fasa gerak (mobile phase). Kromatografi kolom adalah salah satu metode yang digunakan untuk pemurnian senyawa dari campuran dengan memakai kolom.  

            Fasa gerak atau eluen dalah campuran cairan murni. Eluen dipilih sedemikian rupa sehingga faktor retensi senyawa berkisar antara 0,2-0,3 supaya meminimalisasi penggunaan waktu dan jumlah eluen melewati kolom. Jenis eluen yang digunakan dalm kromatografi kolom dipilih supaya senyawa yang berbeda dapat dipisahkan secara efektif. Eluen yang digunakan dapat dicoba terlebih dahulu menggunakan kromatografi lapis tipis. Setelah dirasa cocok, eluen yang sama digunakan untuk mengelusi komponen dalam kolom.

          Fasa diam yang digunakan dalam kromatografi kolom adalah suatu adsorben padat. Biasanya berupa silika gel atau alumina. Dahulu juga sering digunakan bubuk selulosa. Fasa diam berbentuk serbuk microporous untuk meningkatkan luas permukaan.

         Metode utama yang digunakan dalam kromatografi kolom adalah metode kering dan metode basah.

1. Metode Kering

         Pada metode kering, kolom diisi dengan fasa diam kering, diikuti dengan penambahan fasa gerak yang disiramkan pada kolom sampai benar-benar basah.

2. Metode Basah

         Pada metode basah, bubur silika disiapkan dengan mencampurkan eluen pada serbuk fasa diam dan dimasukkan secara hati-hati pada kolom. Dalam langkah ini harus benar-benar hati-hati supaya tidak ada gelembung udara. Larutan senyawa organik dipipet di bagian atas fasa diam, kemudian eluen dituangkan pelan-pelan melewati kolom.

         

         Metode pemisahan kromatografi kolom ini memerlukan bahan kimia yang cukup banyak sebagai fasa diam dan fasa bergerak bergantung pada ukuran kolom gelas. Untuk melakukan pemisahan campuran dengan metode kromatografi kolom, diperlukan waktu yang cukup lama, biasanya berjam-jam hanya untuk pemisahan satu campuran.

D. Alat dan bahan

a. Alat

No	Nama Alat	Ukuran	Jumlah
1.	Kolom Kromatografi	Standard	1 set
2.	Batang Pengaduk	Standard	1
3.	Gelas Kimia	100 mL	1
4.	Gelas ukur	10 mL,25 mL	1
5.	Tabung Reaksi	Standard	2
6.	Statif dan klem	Standard	1
7.	Neraca Analitik	Standard	1
8.	Pipet Tetes	Panjang	1
9.	Erlenmeyer	100 mL	1
10.	Rak Tabung Reaksi	Standard	1

b. Bahan

No	Nama Bahan	Konsentrasi	Jumlah
1.	Silika Gel	-	3 gr
2.	Larutan FeNH4(SO4)2	0,5 M	1 mL
3.	Larutan CuSO4	0,5 M	1 mL
4.	Larutan K4[Fe(CN)6]	1,5 M	5 mL
5.	Kapas	-	Secukupnya
6.	Kertas Saring	-	1 lembar
7.	Akuades	-	secukupnya

E. Cara Kerja

1. Pembutan larutan cuplikan

2. Pembuatan bubur silika

3. Penyiapan kolom

4. Pemishan campuran

5. Pengujian Filtrat

F. Hasil Pengamatan

No	Perlakuan	Pengamatan
1.	Pembuatan larutan cuplikan -       Disiapkan larutan CuSO4 0,5 M sebanyak 10 mL ke dalam gelas kimia -       Diambil larutan FeSO4 sebanyak 10 mL -       Dicampurkan kedua larutan ke dalam gelas kimia	-          Larutan Biru muda -          Larutan Orange -          Larutan hijau kekuningan
2.	Pembuatan bubur silika -       Ditimbang silika gel sebanyak 3 gr -       Dimasukkan ke dalam gelas kimia -       Ditambahkan akuades secukupnya sambil diaduk sampai terbentuk bubur silika	-          3 gr silika gel -          Serbuk putih -          Bubur silika putih memadat
3.	Penyiapan Kolom -       Dimasukkan kapas ke dalam kolom -       Ditambahkan sedikit akuades -       Ditutup permukaan kapas dengan kertas saring -       Dituangkan bubur silika ke dalam kolom -       Ditutup permukaan silika gel dengan kertas saring -       Ditambahkan akuades pada kolom	-          Terbentuk 4 lapisan : kapas, kertas saring, bubur silika, kertas saring.
4.	Pemisahan campuran -        Dituangkan 1 mL larutan cuplikan ke dalam kolom -        Dituangkan akuades secukupnya agar silika gel tidak kering	-          Cuplikan meresap ke dalam silika gel dan menghasilkan eluen warna biru muda -          Akuades habis dan eluen keluar -          Filtrat yang keluar tak berwarna
5.	Pengujian filtrat -        Ditampung filtrat yang keluar dari kolom ke dalam 2 tabung reaksi yang berisi 2 mL larutan K4[Fe(CN)6] 1,5M	-         Tabung 1:    Larutan berwarna hijau kecoklatan - Tabung 2 : Larutan orange kecoklatan

G. Reaksi dan Perhitungan

a. Reaksi

Kation Cu2+ : 2Cu2+ + [Fe(CN)6]4- = Cu2[Fe(CN)6]

Kation Fe2+ : Fe2+ + [Fe(CN)6]4- = Fe2[Fe(CN)6]

b. Perhitungan

dik: M CuSO4 = 0,5 M

       V CuSO4 = 10 mL

       M FeSO4 = 0,5 M

       V FeSO4 = 10 mL

dit : n Cu dalam cuplikan?

       n Fe dalam cuplikan?

jwb: n CuSO4 = M.V

                     = 0,5 . 10 mL

                     = 5 mmol = 0,005 mol

        n Cu = Ar Cu . n CuSO4

               =  64 . 0,005 mol

               = 0,32 mol

        n FeSO4 = M. V

                      = 0,5 M . 10 ml

                      = 5 mmol = 0,005 mol

        n Fe = Ar Fe . n FeSO4

               = 56. 0,005 mol

               = 0,28 mol

H. Pembahasan

            Percobaan kromatografi kolom ini terdiri dari 5 tahap yaitu :

1. Pembuatan larutan cuplikan

           Dalam pembuatan larutan cuplikan ini, kami menggunakan 2 larutan yang berbeda tetapi memiliki molaritas yang sama serta perbandingan volume yang sama. Larutan yang kami gunakan adalah larutan CuSO4 dan FeSO4. Larutan CuSO4 berfungsi sebagai penyedia ion Cu2+. Larutan ini berwarna biru muda yang merupakan warna khas unsur Cu. Sedangkan larutan FeSO4 merupakan larutan pembentuk Fe2+ di dalam cuplikan yang berwarna orange. Selanjutnya kedua larutan tersebut dicampurkan ke dalam gelas kimia. Hasilnya warna larutan menjadi biru kekuningan. Larutan inilah yang digunakan sebagai campuran yang akan dipisahkan kationnya.

2. Pembuatan  Bubur Silika

          Pembuatan bubur silika menggunakan 3gram bubuk silika gel, kemudian dimasukkan ke dalam gelas kimia dan ditambahkan akuades secukupnya hingga terbentuk bubur silika yang berwarna putih kental dan memadat. Bubur silika ini nantinya akan digunakan sebagai fasa diam.

3. Penyiapan Kolom

          Dalam penyiapan kolom, pertama-tama dimasukkan kapas pada kolom yang telah terpasang pada klem dan statif. Fungsi kapas adalah untuk menahan silika gel atau adsorban agar tidak keluar dari kolom. Selanjutnya ditambahkan sedikit akuades hingga kapas basah seluruhnya. Tujuannya adalah untuk memadatkan kapas sehingga tidak ada lagi udara yang terkandung di dalamnya, karena jika terdapat rongga udara maka akan menghambat pengelusian. Selanjutnya ditutup permukaan kapas dengan kertas saring. Tujuannya adalah untuk menahan silika gel agar tidak pecah, dan tidak langsung masuk ke dalam kapas dn mencegah terbentuknya rongga udara pada silika gel. Lalu dimasukkan bubur silika yang telah dibuat ke dalam kolom. Fungsi silika gel ini adalah sebagai adsorban atau fasa diam. Silika gel digunakan karena memiliki tekstur dan struktur yang tampak dan teratur. Silika gel dapat memadat dengan ikatan yang kuat dan rapat sehingga dapat mengoptimalkan proses pemisahan cuplikan. Kemudian permukaan silika gel tersebut ditutup dengan kertas saring. Tujuannya adalah untuk memisahkan kotoran yang terkandung dalam cuplikan karena kertas saring bersifat selektif ssehingga hanya zat dengan ukuran molekul kecil yang dapat menembus kertas saring. selanjutnya ditambahkan sedikit akuades ke dalam kolom, dengan tujuan untuk menghilangkan rongga udara yang ada di dalam kolom sehingga komponen benar-benar padat dan pengelusian dapat berjalan lancar.

4. Pemisahan campuran

          Setelah kolom kromatografi siap, dilakukan tahap selanjutnya yaitu pemisahan campuran. Pada tahap ini, pertama-tama dituangkan 1mL larutan cuplikan ke dalam kolom. Cuplikan ini merupakan campuran larutan yang mengandung ion Cu2+ dan Fe2+ yang akan dipisahkan kationnya. Lalu ditambahkan akuades secukupnya ke dalam kolom agar silika gel tidak kering dan akuades ini juga berfungsi sebagai fasa gerak. akuades tersebut dialirkan melalui keran hingga keluar dari kolom. Filtrat yang keluar tidak berwarna. Filtrat inilah yang akan diidentifikasi keberadaan kationnya dengan larutan K4[Fe(CN)6].

5. Pengujian filtrat

            Filtrat yang akan diuji merupakan filtrat yang dikeluarkan dari dalam kolom. Pengujian dilakukan dengan menampung filtrat ke dalam 2 buah tabung reaksi yang telah berisi larutan K4[Fe(CN)6] sebanyak 2mL. Pada tabung reaksi pertama, hasilnya filtrat berubah warna menjadi hijau kecoklatan. Sedangkan pada tabung reaksi 2, warna filrat mengjadi orange kecoklatan. Dari hasil tersebut, dapat diketahui bahwa filtrat yang keluar duluan mengandung kation Cu2+, sedangkan pada tabung ke-2, filtrat mengandung kation Fe2+. hasil ini sesuai literatur bahwa kation Cu memiliki afinitas lebih kecil terhadap silika gel sehingga dapat menembus kertas saring dengan lebih mudah. Katoon Cu juga memiliki keelektronegatifan kecil sehingga interaksi dipol-dipol antar molekulnya dengan silika gel lemah, sedangkan kation Fe 2+ akan turun lebih lama karena afinitasnya dengan silika gel lebih besar dan keelektronegatifannya juga besar sehingga gaya interaksi dipol-dipolnya kuat.

I. kesimpulan

    1. dalam pemisahan ion Cu2+ dan Fe2+ dengan kromtografi kolom, ditunjukkan dengan keluarnya ion Cu terlebih dahulu disebabkan kecilnya afinitas Cu terhadap silika gel dan memiliki keelektronegatifan yang lebih kecil dibanding Fe

     2. Filtrat yang ditampung pertama pada tabung yang berisi larutan K4[Fe(CN)6] berwarna hijau kecoklatan yang menunjukkan bahwa filtrat tersebut mengandung ion Cu 2+ sedangkan filtrat yang ditampungpada tabung 2 berwarna orange kecoklatan yang menandakan filtrat mengandung ion Fe2+.