Kromatografi kolom: Perbedaan antara revisi

Konten dihapus Konten ditambahkan
BeeyanBot (bicara | kontrib)
k ejaan, replaced: dari pada → daripada
k Bot: Penggantian teks otomatis (-  + )
Baris 3:
'''Kromatografi kolom''' adalah metode yang digunakan untuk memurnikan [[bahan kimia]] tunggal dari campurannya. Metode ini sering digunakan untuk aplikasi preparasi pada skala mikrogram hingga kilogram. Keuntungan utama kromatografi kolom adalah biaya yang rendah dan kemudahan membuang [[fasa diam]] yang telah digunakan. Kemudahan pembuangan fasa diam ini mencegah kontaminasi silang dan degradasi fasa diam akibat pemakaian ulang atau daur ulang.
 
Kromatografi kolom preparatif klasik berupa tabung kaca dengan diameter antara 5 mm hingga 50 mm dengan panjang 5 cm hingga 1 m dengan keran dan pengisi (dengan sumbat kaca atau serat kaca  – untuk mencegah hilangnya fasa diam) pada bagian bawah. Dua metode yang umum digunakan untuk preparasi kolom adalah: metode kering dan metode basah.
:* Pada metode kering, kolom pertama kali diisi dengan serbuk kering fasa diam, kemudian kolom dialiri fasa gerak hingga seluruh kolom terbasahi. Mulai titik ini, fasa diam tidak diperkenankan mengering.
:* Pada metode basah, fasa diam dibasahi dengan [[Eluen|fasa gerak]] hingga menjadi [[bubur]] di luar kolom, dan kemudian dituangkan perlahan-lahan ke dalam kolom. Pencampuran dan penuangan harus ekstra hati-hati untuk mencegah munculnya gelembung udara. Larutan bahan organik diletakkan di bagian atas fasa diam menggunakan pipet. Lapisan ini biasanya ditutup dengan lapisan kecil pasir atau katun atau wol kaca untuk melindungi bentuk lapisan organik dari tuangan eluen. Eluen kemudian dialirkan perlahan melalui kolom sambil membawa sampel bahan organik. Sering kali, wadah eluen sferis atau [[corong pisah]] bersumbat yang sudah diisi eluen diletakkan di bagian atas kolom.
Baris 16:
''Fasa gerak'' atau ''[[eluen]]'' dapat berupa [[pelarut]] murni atau campuran pelarut. Pemilihan dilakukan sedemikian rupa sehingga nilai [[faktor retensi]] senyawa yang diinginkan berada pada kisaran 0,2 - 0,3 untuk meminimalkan waktu dan jumlah eluen yang diperlukan selama kromatografi. Eluen dapat pula dipilih berdasarkan daya pisahnya sehingga senyawa yang berbeda dapat dipisahkan secara efektif. Optimasi eluen dilakukan melalui uji pendahuluan berskala kecil, biasanya menggunakan [[kromatografi lapisan tipis]] (KLT) dengan fasa gerak yang sama.
 
Ada [[Laju alir volumetrik|laju aliran]] optimum untuk masing-masing pemisahan. Semakin cepat [[Laju alir volumetrik|laju aliran]] eluen akan meminimalkan waktu yang dibutuhkan untuk melalui kolom sehingga meminimalkan difusi, menghasilkan pemisahan yang lebih baik. Namun, laju aliran maksimum perlu dibatasi karena analit memerlukan waktu tertentu untuk berada pada kesetimbangan antara fasa diam-fasa gerak, lihat [[persamaan Van Deemter]]. Kolom laboratorium sederhana bekerja dengan prinsip aliran [[gravitasi]]. Laju aliran kolom semacam ini dapat dinaikkan dengan menambah eluen baru di bagian atas fasa diam, atau diturunkan dengan mengatur keran di bagian bawah. Laju aliran yang lebih cepat dapat diperoleh dengan menggunakan pompa atau gas bertekanan (misalnya: udara, [[nitrogen]], atau [[argon]]) untuk menekan pelarut melalui kolom (kromatografi kolom kilat).<ref>Still, W. C.; Kahn, M.; Mitra, A.  ''[[:en:J. Org. Chem.|J. Org. Chem]].''  '''1978''',  ''43(14)'', 2923-2925. ([[Pengenal objek digital|doi]]:[[doi:10.1021/jo00408a041|10.1021/jo00408a041]])</ref><ref name="HarwoodMoodyEOCPAP">Laurence M. Harwood, Christopher J. Moody (13 Jun 1989).  ''Experimental organic chemistry: Principles and Practice''  (Illustrated ed.). pp.  180–185.  [[ISBN]]  [[:en:Special:BookSources/978-0-632-02017-1|978-0-632-02017-1]].</ref>
 
Ukuran partikel fasa diam pada kromatografi kolom kilat biasanya lebih halus daripada kromatografi kolom gravitasi. Misalnya, silika gel untuk kromatografi kilat berukuran antara   230 – 400 mesh (40 – 63&nbsp;µm), sementara untuk kromatografi gravitasi antara 70 – 230 mesh (63 – 200&nbsp;µm).<ref>Normal phase column chromatography, [http://www.materialharvest.com/welcome/silica_products/silica_gels_chromatography.html Material Harvest]</ref>
 
Telah dikembangkan lembar lajur (''spreadsheet'') yang mendukung suksesnya pengembangan kolom kilat. Lembar lajur memperkirakan volume retensi dan pita volume analit, jumlah fraksi yang diperkirakan untuk masing-masing kandungan analit, dan resolusi antara dua puncak yang berdekatan. Informasi ini memungkinkan pengguna memilih parameter optimal untuk pemisahan berskala preparatif sebelum dicobakan pada kolom kilat.<ref>Fair, J. D.; Kormos, C. M.  ''[https://en.wiki-indonesia.club/w/index.php?title=J._Chromatography._A&action=edit&redlink=1 J. Chromatography]. A''  '''2008''',  ''1211''(1-2), 49-54. ([[Pengenal objek digital|doi]]:[[doi:10.1016/j.chroma.2008.09.085|10.1016/j.chroma.2008.09.085]])</ref>
 
== Sistem otomasi ==
Baris 44:
'''Lebar kurva:''' lebar kurva profil konsentrasi sampel yang berbeda dalam kromatogram dalam satuan waktu.
 
Metode yang sudah disederhanakan dalam menghitung resolusi kromatogram adalah menggunakan model pelat.<ref name="Harrison">Harrison et al.  ''Bioseparations Science and Engineering''. Oxford University Press. New York, New York. 2003</ref> Model pelat berasumsi bahwa kolom dapat dibagi menjadi sejumlah seksi tertentu, atau pelat, dan kesetimbangan massa dapat dihitung untuk masing-masing pelat tunggal. Pendekatan ini memperkirakan kurva kromatogram sebagai kurva [[distribusi Gaussian]]. Dengan melakukan ini, lebar kurva diperkirakan 4 kali standar deviasi kurva,  4σ. Waktu retensi adalah waktu dari awal deteksi sinyal hingga waktu di titik puncak kurva Gaussian.
 
Dari variabel dalam gambar di atas, resolusi, jumlah pelat, dan tinggi pelat model pelat kolom dapat dihitung menggunakan persamaan:
Baris 73:
 
== Kesetimbangan adsorpsi kolom ==
Untuk sebuah kolom adsorpsi, resin kolom (fasa diam) tersusun atas butiran mikro (''microbead''). Bahkan partikel-partikel yang lebih kecil seperti protein, karbohidrat, ion logam, atau senyawa kimia lainnya berkonjugasi pada ''microbead''  ini. Masing-masing partikel yang terikat pada ''microbead''  diasumsikan dapat mengikat solut sampel yang akan dimurnikan atau dipisahkan dengan rasio 1:1, dialirkan melalui kolom.
 
Ikatan antara molekul target yang akan dipisahkan dengan molekul yang terikat pada ''microbead''  dapat dituliskan sebagai reaksi kesetimbangan sederhana  K<sub>eq</sub> = {{frac2|[CS]|([C][S])}} dengan K<sub>eq</sub> adalah [[tetapan kesetimbangan]], [C] dan [S] adalah konsentrasi molekul target dan molekul yang terikat pada resin kolom. [CS] adalah konsentrasi senyawa kompleks molekul target yang terikat pada resin kolom.<ref name="Harrison" /><span class="cx-segment" data-segmentid="184"></span>
 
Berdasarkan ini, tiga kondisi isotermal yang berbeda dapat digunakan untuk menjelaskan dinamika ikatan kromatografi kolom: linear, Langmuir, dan Freundlich.
Baris 83:
[CS] = K<sub>eq</sub>[C].
 
Untuk penggunaan skala industri, total molekul terikat pada butiran resin harus diperhitungkan karena ruang-ruang kosong harus diperhitungkan. Isotermal Langmuir dan isotermal Freundlich berguna untuk menjelaskan kondisi kesetimbangan ini. Isotermal  Langmuir:
[CS] = {{frac2|(K<sub>eq</sub>S<sub>tot</sub>[C])|(1 + K<sub>eq</sub>[C])}}, dengan S<sub>tot</sub>  total molekul terikat pada butiran penyangga fasa diam.
 
Isotermal Freundlich: