Kromatografi Adalah Sebuah Teknik Penelitian Laboratorium, Begini Cara Kerjanya

Kromatografi adalah sebuah teknik laboratorium yang digunakan untuk memisahkan komponen-komponen dari sebuah campuran berdasarkan perbedaan pergerakan antara fase gerak dan fase diam. Teknik ini memanfaatkan sifat-sifat fisik dan kimia dari komponen-komponen dalam campuran untuk memisahkan mereka menjadi bagian-bagian yang terpisah.

Mikhail S. Tsvet yang diyakini sebagai penemu teknik kromatografi mengenali fenomena dasar fisiko-kimia dari pemisahan zat warna kimia pada kain. Ia kemudian secara rasional mengaplikasikannya untuk memisahkan warna pigmen tanaman seperti klorofil dan karotenoid. Dengan pemahaman dasar dari penemuan Tsvet, kromatografi mulai berkembang dengan pesat .

Pada dasarnya, kromatografi melibatkan dua fase, yaitu fase gerak dan fase diam. Fase gerak merupakan cairan atau gas yang bergerak melalui fase diam, yang bisa berupa kolom atau permukaan padat tertentu. Komponen-komponen campuran larut dalam fase gerak dan akan mengalami pergerakan melalui fase diam.

Setiap komponen memiliki interaksi yang berbeda dengan fase gerak dan fase diam. Komponen yang lebih mudah berinteraksi dengan fase gerak akan bergerak lebih cepat, sedangkan komponen yang memiliki afinitas lebih kuat terhadap fase diam akan bergerak lebih lambat. Dengan perbedaan kecepatan ini, komponen-komponen campuran dapat terpisah secara bertahap saat melewati fase diam.

Waktu yang dibutuhkan oleh masing-masing komponen untuk melewati fase diam disebut waktu retensi, dan ini dapat digunakan untuk mengidentifikasi dan memisahkan komponen-komponen dalam campuran. Beberapa metode kromatografi yang umum digunakan meliputi kromatografi cair, kromatografi gas, kromatografi lapis tipis, dan kromatografi afinitas.

Kromatografi adalah teknik yang dapat diaplikasikan dalam berbagai bidang penelitian dan industri. Teknik ini digunakan untuk analisis kualitatif dan kuantitatif senyawa-senyawa dalam sampel, pemurnian bahan kimia, dan pengidentifikasian zat-zat tertentu dalam campuran kompleks. Kemampuannya untuk memisahkan dan menganalisis komponen-komponen dalam campuran membuat kromatografi menjadi alat yang sangat berharga dalam bidang kimia, biokimia, farmasi, ilmu lingkungan, dan banyak disiplin ilmu lainnya.

Kromatografi adalah sebuah metode pemisahan komponen campuran yang melibatkan interaksi antara fase gerak (cairan atau gas) dan fase diam (padatan atau permukaan) untuk memisahkan komponen-komponen tersebut. Secara umum, cara kerja kromatografi dapat dijelaskan sebagai berikut.

1. Persiapan Sampel

Komponen campuran yang akan dipisahkan ditempatkan pada sistem kromatografi. Sistem ini biasanya terdiri dari kolom atau permukaan padatan sebagai fase diam.

2. Pengaliran Fase Gerak

Fase gerak (cairan atau gas) diizinkan untuk mengalir melalui fase diam, membawa komponen campuran bersamanya. Pada tahap ini, terjadi interaksi antara komponen-komponen tersebut dengan fase diam.

3. Interaksi dengan Fase Diam

Komponen-komponen campuran berinteraksi dengan fase diam secara berbeda, tergantung pada sifat fisik dan kimianya. Komponen-komponen yang memiliki ikatan kuat atau afinitas yang tinggi terhadap fase diam akan bergerak lebih lambat, sementara komponen yang kurang berikatan atau berinteraksi lemah akan bergerak lebih cepat.

4. Proses Pelarutan dan Penguapan

Ketika komponen-komponen campuran melewati fase diam, terjadi proses pelarutan dan penguapan secara berulang. Komponen-komponen yang lebih mudah larut dalam fase gerak akan mengalir lebih cepat, sedangkan komponen yang kurang larut akan bergerak lebih lambat.

5. Pemisahan Komponen

Seiring dengan perbedaan dalam interaksi dan kelarutan komponen-komponen, mereka akan terpisah secara bertahap saat melewati fase diam. Proses ini menyebabkan komponen-komponen campuran dipisahkan satu sama lain berdasarkan sifat fisik dan kimianya.

Hasil dari kromatografi adalah pemisahan komponen-komponen campuran menjadi puncak-puncak terpisah pada kurva grafik yang disebut kromatogram. Kromatogram ini memungkinkan untuk identifikasi dan kuantifikasi komponen-komponen yang ada dalam campuran berdasarkan waktu retensi, yaitu waktu yang dibutuhkan oleh masing-masing komponen untuk melewati fase diam.

Terdapat beberapa teknik kromatografi yang berbeda yang dapat dipilih oleh peneliti. Pemilihan jenis metode kromatologi dilakukan berdasarkan kebutuhan peneliti  untuk menganalisis, memisahkan, dan mengidentifikasi komponen-komponen dalam sampel campuran, berikut diantaranya. 

1. Kromatografi Kertas

Kromatografi kertas adalah teknik kromatografi yang paling umum. Dalam teknik ini, kertas digunakan sebagai fase diam. Cairan pada kertas yang basah berfungsi menarik cairan melewati kertas dan memisahkan campuran berdasarkan prinsip adsorbsi dan kepolaran. Metode kromatografi kertas ini digunakan karena sederhana dan tidak memerlukan alat yang rumit dan mahal. Hasil dari kromatografi kertas dapat diperoleh dengan menggunakan peralatan sederhana.

2. Kromatografi Lapis Tipis

Kromatografi lapis tipis (KLT) menggunakan material absorben rata, seperti kaca atau pelat plastik, sebagai fase diam. Pada KLT, biasanya pelat datar yang dilapisi dengan silika berfungsi sebagai fase diam, sementara fase geraknya adalah cairan organik. Kromatografi lapis tipis digunakan untuk memeriksa kemurnian komponen organik dan mendeteksi pestisida atau residunya. Pemisahan campuran dapat dilihat dengan menyemprotkan reagen atau menggunakan sinar ultraviolet.

3. Kromatografi Kolom

Kromatografi kolom digunakan untuk mengisolasi komponen kimia dari campuran. Pada teknik ini, campuran diletakkan di atas kolom penjerat dalam tabung kaca atau logam. Komponen campuran akan terpisah berdasarkan adsorbsi pada fase diam. Kromatografi kolom memiliki beragam aplikasi, termasuk dalam analisis kualitatif dan kuantitatif suatu senyawa, pemisahan molekul-molekul seperti asam nukleat, karbohidrat, lemak, dan vitamin.

4. Kromatografi Gas

Kromatografi gas adalah teknik pemisahan yang menggunakan fase gas untuk memisahkan komponen kimia dari sampel campuran. Sampel diuapkan dan diangkut oleh gas pembawa yang melewati fase diam. Kromatografi gas memiliki dua jenis berdasarkan fase diamnya, yaitu Gas Liquid Chromatography (GLC) dan Gas Solid Chromatography (GSC). 

Metode ini banyak digunakan dalam berbagai industri, seperti makanan, minuman, farmasi, dan penelitian. Kromatografi gas biasanya dilengkapi dengan spektrofotometer massa (GC-MS) untuk identifikasi komponen kimia.

5. Kromatografi Cair

Kromatografi cair adalah teknik pemisahan di mana sampel dilarutkan dalam cairan dan melewati fase diam, yang biasanya terbuat dari silika. Ada beberapa jenis kromatografi cair, seperti fase normal dan fase terbalik. 

Salah satu jenis paling umum adalah High-Performance Liquid Chromatography (HPLC). Kromatografi cair digunakan untuk pemisahan dan analisis komponen kimia dalam sampel dengan beragam aplikasi dalam berbagai bidang ilmu pengetahuan.

6. Kromatografi Pertukaran Ion

Kromatografi pertukaran ion adalah teknik pemisahan yang menggunakan perbedaan muatan antara sampel dalam fase gerak dengan muatan pada fase diam. Metode ini sering digunakan untuk pemurnian biomolekul dan memisahkan senyawa berdasarkan sifat muatan mereka.