KLT, Jembatan Analisis Kimia Sederhana
Kromatografi Lapis Tipis (KLT) atau Thin Layer Chromatography (TLC) adalah teknik pemisahan yang cepat, murah, dan sangat penting dalam bidang kimia analitik, farmasi, dan biokimia. KLT digunakan untuk berbagai tujuan, mulai dari pemantauan jalannya reaksi, skrining ekstrak tumbuhan, hingga identifikasi zat berbahaya.
Prinsip dasar KLT adalah pemisahan komponen campuran berdasarkan perbedaan mobilitasnya antara dua fase: Fase Diam (biasanya Silika Gel atau Alumina pada pelat) dan Fase Gerak (eluen berupa pelarut tunggal atau campuran). Pemisahan terjadi karena adanya perbedaan daya serap (adsorpsi) dan kelarutan (partisi) setiap komponen terhadap kedua fase tersebut.
Kunci analisis kualitatif dalam KLT adalah Faktor Retensi ($R_f$), yang akan menjadi fokus utama dalam contoh soal berikut.
Baca juga:Tips Jitu Bangun Portofolio Keren Buat Lamar System Engineer Intern dari Kursus Online
Konsep Dasar Kunci dalam KLT
Sebelum melangkah ke contoh soal, mari pahami tiga konsep penting:
- Fase Diam (Stationary Phase): Lapisan tipis adsorben (misalnya Silika Gel $\text{GF}_{254}$) yang melekat pada plat.
- Fase Gerak (Mobile Phase / Eluen): Pelarut atau campuran pelarut yang bergerak naik membawa komponen sampel.
- Faktor Retensi ($R_f$): Nilai unik yang digunakan untuk mengidentifikasi senyawa. Didefinisikan sebagai perbandingan jarak tempuh bercak ($D_s$) dengan jarak tempuh eluen ($D_f$).
$$R_f = \frac{\text{Jarak Tempuh Bercak Senyawa}}{\text{Jarak Tempuh Fase Gerak (Eluen)}}$$
Nilai $R_f$ selalu berada di antara 0 dan 1.
Contoh Soal 1: Perhitungan Nilai Faktor Retensi ($R_f$) Dasar
Ini adalah jenis soal paling umum dan fundamental dalam KLT, menguji pemahaman Anda tentang rumus $R_f$.
Soal 1.1:
Seorang analis melakukan pemisahan senyawa X menggunakan KLT. Setelah elusi, diketahui:
- Jarak penotolan (titik awal) ke garis akhir eluen adalah $12,0 \text{ cm}$.
- Jarak noda (bercak) senyawa X diukur dari titik penotolan adalah $4,8 \text{ cm}$.Berapakah nilai Faktor Retensi ($R_f$) senyawa X tersebut?
Penyelesaian:
Diketahui:
- Jarak Tempuh Fase Gerak ($D_f$) = $12,0 \text{ cm}$
- Jarak Tempuh Bercak Senyawa ($D_s$) = $4,8 \text{ cm}$
Rumus $R_f$:
$$R_f = \frac{D_s}{D_f}$$
Substitusi nilai:
$$R_f = \frac{4,8 \text{ cm}}{12,0 \text{ cm}} = 0,40$$
Jawaban: Nilai $R_f$ senyawa X adalah 0,40.
Soal 1.2:
Dalam analisis fitokimia, ekstrak daun $\text{Z}$ dielusi dengan eluen campuran. Jarak tempuh eluen adalah $8,0 \text{ cm}$. Ditemukan dua bercak, bercak A berada $2,4 \text{ cm}$ dari titik awal dan bercak B berada $6,8 \text{ cm}$ dari titik awal. Hitunglah $R_f$ untuk masing-masing bercak.
Penyelesaian:
- $D_f = 8,0 \text{ cm}$
- $D_{s\text{ A}} = 2,4 \text{ cm}$
- $D_{s\text{ B}} = 6,8 \text{ cm}$
Untuk Bercak A:
$$R_{f\text{ A}} = \frac{2,4 \text{ cm}}{8,0 \text{ cm}} = 0,30$$
Untuk Bercak B:
$$R_{f\text{ B}} = \frac{6,8 \text{ cm}}{8,0 \text{ cm}} = 0,85$$
Jawaban: Nilai $R_{f\text{ A}}$ adalah 0,30 dan $R_{f\text{ B}}$ adalah 0,85.
Contoh Soal 2: Analisis Kualitatif dan Interpretasi Hasil KLT
Nilai $R_f$ adalah karakteristik spesifik suatu senyawa di bawah kondisi KLT yang spesifik (fase diam, fase gerak, dan suhu yang sama).
Soal 2.1: Identifikasi Senyawa
Sebuah sampel jamu diuji menggunakan KLT untuk mendeteksi keberadaan pewarna sintetis. Setelah dielusi, sampel menunjukkan bercak dengan $R_f = 0,72$.
Pada kondisi yang sama, larutan baku pembanding (standar) pewarna Rhodamin B diuji dan menghasilkan $R_f = 0,55$, sedangkan baku pewarna Tartrazin menghasilkan $R_f = 0,72$.
Apakah jamu tersebut positif mengandung pewarna sintetis? Jika ya, pewarna apa?
Penyelesaian:
Analisis kualitatif KLT didasarkan pada kesamaan nilai $R_f$ baku dengan nilai $R_f$ sampel.
- $R_{f\text{ Sampel}} = 0,72$
- $R_{f\text{ Rhodamin B}} = 0,55$
- $R_{f\text{ Tartrazin}} = 0,72$
Karena $R_{f\text{ Sampel}}$ sama dengan $R_{f\text{ Tartrazin}}$ (yaitu 0,72), maka secara kualitatif, sampel jamu tersebut positif mengandung pewarna Tartrazin.
Jawaban: Ya, jamu tersebut positif mengandung pewarna sintetis Tartrazin.
Soal 2.2: Kaitan $R_f$ dengan Kepolaran
Dalam KLT, fase diam yang umum digunakan (Silika Gel) bersifat sangat polar. Senyawa mana dari Soal 1.2 (Bercak A: $R_f = 0,30$ atau Bercak B: $R_f = 0,85$) yang memiliki tingkat kepolaran paling rendah?
Penyelesaian:
Prinsip interaksi KLT dengan fase diam polar (Silika Gel):
- Senyawa Polar: Akan berinteraksi kuat dengan Silika Gel (fase diam polar), sehingga cenderung tertahan di dasar plat dan bergerak lambat. Ini menghasilkan nilai $R_f$ rendah (mendekati 0).
- Senyawa Nonpolar: Akan berinteraksi lemah dengan Silika Gel dan lebih mudah terlarut/terbawa oleh Fase Gerak. Senyawa ini bergerak cepat dan jauh dari titik awal. Ini menghasilkan nilai $R_f$ tinggi (mendekati 1).
- Bercak A ($R_f = 0,30$) adalah lebih polar (tertahan).
- Bercak B ($R_f = 0,85$) adalah kurang polar (bergerak cepat).
Jawaban: Bercak B ($R_f = 0,85$) memiliki tingkat kepolaran paling rendah, karena bergerak paling jauh dari titik awal.
Contoh Soal 3: Penyiapan Fase Gerak (Eluen)
KLT yang baik sangat bergantung pada perbandingan Fase Gerak yang optimal. Soal ini menguji perhitungan perbandingan volume pelarut.
Soal 3.1: Pembuatan Eluen
Seorang mahasiswa farmasi ingin membuat $50 \text{ mL}$ Fase Gerak (Eluen) untuk KLT dengan perbandingan pelarut Etil Asetat : Heksana : Metanol (5 : 3 : 2) $\text{v/v/v}$. Berapakah volume masing-masing pelarut yang harus diukur?
Penyelesaian:
- Hitung Total Bagian Perbandingan:Total Bagian = Etil Asetat + Heksana + MetanolTotal Bagian = $5 + 3 + 2 = 10$ bagian.
- Hitung Volume per Bagian:Volume Total = $50 \text{ mL}$Volume per Bagian = $\frac{\text{Volume Total}}{\text{Total Bagian}} = \frac{50 \text{ mL}}{10} = 5 \text{ mL}$
- Hitung Volume Setiap Pelarut:
- Volume Etil Asetat = $5 \times 5 \text{ mL} = 25 \text{ mL}$
- Volume Heksana = $3 \times 5 \text{ mL} = 15 \text{ mL}$
- Volume Metanol = $2 \times 5 \text{ mL} = 10 \text{ mL}$
Jawaban:
- Etil Asetat: $25 \text{ mL}$
- Heksana: $15 \text{ mL}$
- Metanol: $10 \text{ mL}$
(Total Volume = $25 + 15 + 10 = 50 \text{ mL}$)
Baca juga:Dua Mahasiswa Teknokrat Sabet Juara 1 Lomba Pekan Seni Mahasiswa Tingkat Nasional
Contoh Soal 4: Analisis KLT dengan Data Jarak Plat
Dalam praktik, pengukuran jarak KLT dilakukan dari batas bawah plat, bukan dari titik penotolan, sehingga perlu kehati-hatian dalam menentukan $D_s$.
Soal 4.1: Menghitung $R_f$ dari Pengukuran Plat
Seorang teknisi kimia menyiapkan plat KLT. Garis penotolan diletakkan $1,0 \text{ cm}$ dari batas bawah plat. Elusi dihentikan ketika eluen mencapai $9,0 \text{ cm}$ dari batas bawah plat. Setelah penampakan bercak, noda senyawa terlihat $4,5 \text{ cm}$ dari batas bawah plat. Hitunglah nilai $R_f$ senyawa tersebut.
Penyelesaian:
Kita perlu menghitung Jarak Tempuh Bercak ($D_s$) dan Jarak Tempuh Eluen ($D_f$) dari titik penotolan.
- Hitung Jarak Tempuh Eluen ($D_f$):$D_f = \text{Jarak Eluen dari Batas Bawah} – \text{Jarak Penotolan dari Batas Bawah}$$D_f = 9,0 \text{ cm} – 1,0 \text{ cm} = 8,0 \text{ cm}$
- Hitung Jarak Tempuh Bercak Senyawa ($D_s$):$D_s = \text{Jarak Bercak dari Batas Bawah} – \text{Jarak Penotolan dari Batas Bawah}$$D_s = 4,5 \text{ cm} – 1,0 \text{ cm} = 3,5 \text{ cm}$
- Hitung $R_f$:$$R_f = \frac{D_s}{D_f} = \frac{3,5 \text{ cm}}{8,0 \text{ cm}} = 0,4375$$
Jawaban: Nilai $R_f$ senyawa tersebut adalah 0,44 (dibulatkan dua desimal).
Penutup: Pentingnya Akurasi KLT
Penguasaan terhadap perhitungan $R_f$ dan interpretasi kepolaran adalah inti dari analisis KLT. Ingatlah bahwa nilai $R_f$ yang akurat sangat bergantung pada akurasi pengukuran jarak, kejenuhan chamber elusi, dan konsistensi fase diam-fase gerak. Dengan memahami contoh-contoh soal ini, Anda akan siap menghadapi tantangan analisis kualitatif senyawa kimia menggunakan teknik Kromatografi Lapis Tipis.
Penulis:Zaskia amelia
