Kromatografi kolom adalah salah satu jenis metode pemisahan kimia secara kromatografi. Metode ini sendiri secara luas digunakan dalam penerapan kimia terutama dengan skala penggunaan alat laboratorium kimia atau skala kecil untuk memisahkan senyawa secara individu dari suatu campuran.
Kromatografi kolom banyak digunakan dalam aplikasinya sebagai metode isolasi suatu senyawa dari bahan atau sampel tertentu sehingga didapatkan satu jenis senyawa murni yang diinginkan.
Kromatografi Kolom
Dengan banyaknya jenis metode kromatografi yang ada seperti kromatografi lapis tipis, kromatografi cair kinerja tinggi (HPLC), kromatografi gas (GC), dan lain lain membuat jenis kromatografi kolom memiliki peranan lain dalam reaksi kimia khususnya bidang kimia isolasi.
Pertimbangan dalam menggunakan metode kromatografi kolom yaitu karena prosesnya yang sederhana, tidak membutuhkan alat yang kompleks, serta biaya yang relatif lebih murah dibandingkan metode kromatografi lain seperti HPLC dan GC.
Pengertian Kromatografi Kolom
Kromatografi kolom adalah teknik pemisahan dan pemurnian dari suatu campuran baik itu dalam fasa cair maupun padat untuk menghasilkan senyawa yang di inginkan secara individu. Pemisahan dalam kromatografi kolom didasarkan pada perbedaan interaksi setiap senyawa yang ingin dipisahkan dengan media kromatografi kolom yang digunakan.
Sama seperti pada kromatografi lain, pada kromatografi kolom juga digunakan media berupa fasa diam dan fasa gerak. Pada umumnya, fasa diam dan fasa gerak dibuat berdasarkan kepolarannya dimana keduanya dibuat berlawanan seperti fasa diam yang bersifat polar dan fasa gerak yang cenderung lebih non polar.
Kromatografi kolom menggunakan alat berupa kolom yang terbuat dari gelas atau kaca yang ditempatkan secara vertikal sehingga zat dapat turun secara perlahan dengan bantuan gravitasi. Pada kolom tersebut juga dilengkapi dengan keran yang berfungsi untuk mengalirkan fasa gerak atau eluen sehingga dapat ditampung menggunakan wadah seperti flakon.
Kelebihan yang juga ada kelemahan dari kromatografi kolom itu sendiri yaitu membutuhkan waktu yang cukup lama pada prosesnya karena kita perlu melakukan elusi secara bertahap sehingga semua fasa gerak yang digunakan habis dan ditampung dalam wadah yang berbeda.
Prinsip Kromatografi Kolom
Prinsip kerja dari tahapan kromatografi kolom yaitu memisahkan komponen campuran berdasarkan perbedaan interaksinya dalam fasa diam dan fasa gerak.
Jika suatu campuran terdiri dari beberapa komponen, maka setiap komponen tersebut memiliki struktur masing masing dengan sifat yang khas untuk setiap senyawanya. Salah satu sifat yang berpengaruh dalam kromatografi kolom adalah kepolaran senyawa serta berat dan ukuran molekul.
Ketika suatu komponen atau senyawa memiliki kepolaran yang tinggi, maka ketika dilakukan kromatografi kolom dengan fasa diam berupa zat yang bersifat polar akan terjadi interaksi yang cukup besar antara komponen dengan fasa diam. Akibatnya komponen akan tertahan pada fasa diam lebih lama ketika proses elusi, sedangkan komponen lain yang bersifat lebih non polar akan lebih cepat melewati fasa diam.
Sifat lain yang berpengaruh yaitu ukuran dan berat komponen yang dipisahkan. Jika kita menggunakan suatu resin sebagai fasa diam, maka resin tersebut juga dapat menjadi media pemisah berdasarkan ukuran molekul.
Ketika ukuran molekul dari komponen yang akan dipisah relatif besar, maka komponen tersebut akan susah bergerak sehingga lebih lama tertahan pada fasa diam. Sebaliknya untuk molekul yang berukuran kecil akan lebih mudah bergerak sehingga akan lebih cepat dalam melewati fasa diam ketika proses elusi.
Tahapan Kromatorafi Kolom
Dalam melakukan pemisahan dengan kromatografi kolom, terdapat beberapa tahapan yang harus dilakukan. Berikut ini adalah prosedur dalam melakukan kromatografi kolom.
-
Pemilihan fasa gerak dan fasa diam
Hal pertama yang harus dipersiapkan dalam kromatografi kolom adalah pemilihan fasa gerak dan fasa diam. Tahap ini akan sangat menentukan hasil akhir dari kromatografi kolom karena pemilihan fasa diam dan fasa gerak sangat berpengaruh terhadap pemisahan komponen.
Pemilihan didasarkan pada kepolaran zat yang akan dipisah. Pada umumnya fasa diam yang digunakan bersifat polar seperti pasir silika gel, sedangkan fasa gerak atau eluen biasanya dilakukan variasi kepolaran untuk menghasilkan pemisahan paling optimum.
Dalam kromatografi kolom yang baik, dilakukan gradasi eluen dari yang bersifat polar ke non polar ataupun sebaliknya.
-
Packing kolom
Packing kolom merupakan tahap preparasi dalam kromatografi kolom dimana pada tahap ini digunakan untuk mempersiapkan kolom dengan fasa diamnya. Packing kolom terbagi menjadi 2 cara yaitu cara kering dan cara basah.
Packing kolom dengan cara kering dilakukan dengan memasukkan fasa diam seperti pasir silika gel ke dalam kolom secara langsung hingga penuh lalu diikuti dengan memasukkan eluen hingga menutupi fasa diam. Sedangkan untuk cara basah, pasir silika atau fasa diam dicampurkan terlebih dahulu dengan eluen pada wadah terpisah lalu campuran tersebut dimasukkan ke dalam kolom secara bersamaan.
-
Elusi
Dalam kromatografi kolom dikenal proses elusi dimana proses ini merupakan cara mengalirkan campuran melalui fasa diam pada kolom menggunakan fasa gerak atau eluen. Pada proses elusi ini akan terjadi pemisahan komponen campuran pada fasa diam.
Pemisahan komponen tersebut didasarkan pada sifat kepolaran, ukuran, dan berat molekul yang dipisahkan. Hasil pemisahan dari elusi ini akan ditampung pada wadah terpisah untuk setiap fraksi. Pemisahan fraksi tersebut dapat dilihat melalui perbedaan warna yang dihasilkan untuk setiap komponen.
Misalnya ketika komponen A terpisah menghasilkan warna hijau, lalu pada komponen B menghasilkan warna merah.
Manfaat dan Contoh Aplikasi Kromatografi Kolom
Karena menjadi metode kromatografi sebagai pemisahan dasar dalam kimia, kromatografi kolom memiliki manfaat dan kegunaan yang sangat luas terutama pada bidang kimia organik. Kromatogarfi kolom juga dapat diaplikasikan dalam berbagai kegunaan. Berikut ini beberapa contoh manfaat dan aplikasi kromatografi kolom.
-
Pemurnian dari hasil reaksi sintesis kimia
Dalam kimia organik kita mengenal reaksi sintesis dimana reaksi tersebut memungkinkan pembentukan produk dari reaktan tertentu. Pada reaksi sintesis, tidak selalu menghasilkan produk yang murni atau hanya satu jenis produk melainkan juga kadang terdapat produk lain yang disebut dengan produk samping hasil reaksi.
Untuk memisahkannya dengan produk utama maka harus dilakukan pemurnian, cara yang paling mudah adalah dengan menggunakan kromatografi kolom. Melalui kromatografi kolom dengan didasarkan pada perbedaan sifat kepolaran senyawa yang dipisahkan maka dapat dihasilkan senyawa hasil reaksi yang murni.
-
Isolasi senyawa aktif dalam bahan alam
Masih berkaitan dengan kimia organik, kita sering menggunakan senyawa aktif dari bahan alam tertentu karena memiliki aktivitas farmakologis seperti antibakteri, antijamur, antioksidan, dan lain lain. Untuk mengisolasi senyawa tersebut secara murni dari suatu bahan alam seperti daun daunan, diperlukan metode pemisahan seperti dengan menggunakan kromatografi kolom.
Dengan metode ini, sampel bahan alam akan dibuat ekstrak lalu dilakukan pemisahan melalui elusi. Hasilnya didapatkan senyawa aktif yang diinginkan dan dapat dikarakterisasi lebih lanjut menggunakan alat yang lebih kompleks seperti menggunakan FTIR atau NMR.
-
Analisis limbah lingkungan
Kromatografi kolom juga berperan penting dalam kimia analisis dimana metode ini digunakan dalam analisis limbah lingkungan.
Untuk dapat mengetahui tingkat pencemaran seperti misalnya dalam limbah cair maka diperlukan pemurnian dari kandungan limbah tersebut secara individu sehingga dapat ditentukan zat apa saja yang terkandung pada limbah tersebut.
Kromatografi kolom menjadi cara yang paling murah untuk melakukan analisis ini karena dengan cara ini kita hanya perlu melakukan elusi pada sampel sehingga didapatkan fraksi pemisahan, selanjutnya dari fraksi tersebut akan dilakukan karakterisasi lebih lanjut untuk memastikan zat apa yang ada di dalamnya.
Meskipun begitu metode ini sudah jarang digunakan karena saat ini terdapat metode yang relatif lebih mudah seperti menggunakan HPLC dan GC.
Metode kromatografi kolom menjadi metode konvensional yang masih digunakan hingga saat ini meskipun telah dikembangkan berbagai metode kromatografi lain yang lebih canggih. Kromatografi kolom tetap menjadi pilihan karena metode yang sederhana dan tentunya murah untuk penggunaan tertentu.
Dalam kromatografi kolom, hal paling penting yang harus diperhatikan yaitu pada proses elusi dimana kita harus secara tepat menentukan fraksi hasil pemisahan dan memisahkannya untuk setiap fraksi. Ketika bekerja di laboratorium terutama untuk bidang kimia organik, maka kita harus menguasai metode kromatografi kolom.
Demikianlah artikel yang dapat kami tuliskan kepada segenap pembaca terkait dengan pengertian kromatografi kolom, prinsip kerja, manfaat, dan contohnya dalam kimia organik. Semoga melalui bahasan ini bisa dijadikan referensi.
