Makalah - Instrumen I GC-MS [PDF]

Citation preview

INSTRUMEN I



“GC-MS” Disusun Oleh:



KELOMPOK 2 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.



UPIK SARI RATNA DEWI MIMI SUSILAWATI YULZULHERNI RASMAYETI RIRI MARWITA MAIYUNIARTI DEVI SUSANTI NURVA SURYANI WADRIANI



1905047 1905028 1905046 1905034 1905035 1905027 1905020 1905032 1905042



JURUSAN SARJANA TERAPAN TEKNOLOGI LABORATORIUM MEDIK



STIKES SYEDZA SAINTIKA PADANG 2020



KATA PENGANTAR



Puji syukur senantiasa kita panjatkan kehadirat Allah S.W.T yang telah melimpahkan rahmat serta hidayah_Nya kepada kita semua, sehingga makalah Instrumen I dengan judul “GC-MS” ini dapat terselesaikan dengan lancar. Mengingat masih kurangnya pengetahuan mahasiswa mengenai berbagai macam alatalat instrument dan cara penggunaannya. Oleh karena itu selain sebagai pemenuhan tugas mata kuliah, penulis mencoba menyusun makalah ini, dengan harapan dapat memberikan informasi tentang salah satu alat instrumen yaitu GC-MS. Penulis berharap semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi mahasiswa secara khusus yang belum pernah mengoperasikan alat tersebut. Penulis menyadari bahwa penyusunan makalah ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan masukan berupa saran dan kritik yang bersifat membangun agar makalah ini lebih baik lagi. Akhirnya penulis megucapkan terima kasih kepada pihak pihak yang telah membantu dalam penyusunan makalah ini, dan penulis berharap semoga makalah ini dapat membantu menambah wawasan bagi kita semua. Padang, 31 Maret 2020



Penulis



DAFTAR ISI



KATA PENGANTAR..................................................................................... i DAFTAR ISI....................................................................................................ii BAB I. PENDAHULUAN.............................................................................. 1 I.1 Latar Belakang..................................................................................................................1 I.2 Rumusan Masalah.............................................................................................................1 I.3 Tujuan...............................................................................................................................1



BAB II. PEMBAHASAN................................................................................ 2 II.1 Definisi dan Sejarah Singkat Penemuan GC-MS2 II.2 Prinsip Kerja dan Prosedur penggunaan GC-MS............................................................5 II.3 Bagian-bagian GC-MS dan Fungsinya............................................................................10 II.3 Keunggulan dan Kelemahan GC-MS..............................................................................15



BAB III. PENUTUP........................................................................................ 17 III.1 Kesimpulan ...................................................................................................................17 III.2 Saran ..............................................................................................................................17



DAFTAR PUSTAKA



BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Ilmu kimia khususnya kimia analaitik pada dasarnya menyangkut penentuan komposisi kimiawi suatu materi yang dahulu merupakan tujuan utama seorang ahli kimia analitik. Namun di era modern ini telah mencakup aspek-aspek yang meliputi identifikasi suatu zat, penentuan struktur dan analisis kuantitatif komposisinya. Dalam analisis kimia terdapat beberapa metode yaitu metode klasik dan metode modern. Penemuan metode analisis modern meliputi penemuan alat-alat instrumen, sangat membantu analis dalam melakukan pekerjaannya. Berbagai macam alat instrumen terus diciptakan dan dikembangkan. Kemajuan ini harus sejalan dengan kemampuan analis dalam memahami cara penggunaannya. Karena alat-alat instrumen ini memiliki tingkat analisis dan kesensitifan yang tinggi. Perkembangan teknologi instrumen menghasilkan alat yang merupakan gabungan dari dua sistem dan prinsip dasar yang berbeda satu sama lain tetapi dapat saling melengkapi, yaitu gabungan antara kromatografi gas dan spektrometer massa (GC-MS). Kedua alat dihubungkan dengan satu interfase. interface yang digunakan antara lain EI (electron ionisation) dan chemical ionisation. Dari kromatografi GC-MS akan diperoleh informasi massa senyawa yang terdeteksi yang selanjutnya dapat terkuantisasi konsentrasinya dengan analisa peerbandingan menggunakan standard baik standar tunggal atau deret standar. Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai GC-MS, maka dalam makalah ini akan dibahas beberapa hal yang terkait dengan GC-MS. B. Rumusan Masalah 1. Apa yang dimaksud dengan GC-MS dan bagaimana sejarah singkatnya? 2. Bagaimana prinsip kerja dan prosedur penggunaan GC-MS? 3. Bagian-bagian dan fungsi pada GC-MS? 4. Apa keunggulan dan kekurangan pada metode GC-MS? C. Tujuan 1. Untuk mengetahui definisi dan sejarah singkat GC-MS 2. Untuk mengetahui prinsip kerja dan prosedur penggunaan GC-MS 3. Untuk mengetahui Bagian-bagian dan fungsiGC-MS 4. Untuk mengetahui keunggulan dan kekurangan pada metode GC-MS



BAB II PEMBAHASAN 1. Definisi dan Sejarah Singkat Penemuan GC-MS Kromatografi gas dapat juga dikatakan sebagai suatu teknik analisis yang mencakup metoda pemisahan dan metoda penentuan baik secara kualitatif maupun kuantitatif. Bentuk analisis lengkap ini merupakan keunggulan utama dari kromatografi. Di dalam kromatografi di perlukan adanya dua fase yang tidak saling bercampur, yaitu fasa diam dan fasa gerak. Fasa diamnya (stationary) merupakan tahap mikroskopis lapisan cair atau polimer yang mendukung gas murni, di dalam bagian dari sistem pipa-pipa kaca atau logam yang disebut kolom. Fasa diam dapat berupa suatu zat padat yang ditempatkan di dalam suatu kolom atau dapat juga berupa cairan terserap (teradsorpsi) berupa lapisan yang tipis pada butir-butir halus suatu zat padat pendukung (solid support material) yang di tempatkan di dalam kolom. Fase geraknya (mobile phase) dapat berupa gas (gas pembawa) yang biasanya gas murni seperti helium atau yang tidak reaktife seperti gas nitrogen atau cairan. Ada 2 jenis kromatografi gas, yaitu : 1. Kromatografi gas–cair (KGC) yang fase diamnya berupa cairan yang diikatkan pada suatu pendukung sehingga solut akan terlarut dalam fase diam. 2. Kromatografi gas-padat (KGP), yang fase diamnya berupa padatan dan kadang-kadang berupa polimerik. Awalnya kromatografi gas hanya digunakan dalam analisis gas, tetapi dengan kemajuan teknologi, kromatografi gas dapat digunakan untuk analisis bahan cair dan padat dengan syarat bahwa bahan yang akan dianalisis mudah menguap atau bisa diderivatisasi terlebih dahulu menjadi bahan yang mudah menguap. Perkembangan awal kromatografi gas (GC) difokuskan pada kolomnya, yaitu isi kolom (fasa diam) dan ukuran kolom, sehingga lahirlah kolom kapiler GC. Perkembangan selanjutnya yaitu penggabungan dari GC kolom kapiler dengan berbagai jenis detektor yang spesifik, salah satunya adalah penggabungan dengan spektrometri massa, yang dikenal sebagai GC-MS. Paduan keduanya dapat menghasilkan data yang lebih akurat dalam pengidentifikasian senyawa yang dilengkapi dengan struktur molekulnya dengan memanfaatkan spektrometer massa sebagai detektor, identifikasi kualitatif menjadi lebih akurat. Karena melalui detektor ini dapat dihasilkan spektrum massa dari puncak kromatogram yang dipakai untuk keperluan konfirmasi puncak.



Sejak tahun 1960, GC-MS digunakan secara luas dalam kimia organik untuk pemisahan dan analisis senyawa organik. Dalam beberapa situasi, GC dapat membantu dalam mengidentifikasi sebuah senyawa kompleks. Sejak saat itu terjadi kenaikan penggunaan yang sangat besar dari metode ini. Ada dua alasan utama terjadinya hal tersebut. Pertama adalah telah ditemukannya alat yang dapat menguapkan hampir semua senyawa organik dan mengionkan uap. Kedua fragmen yang dihasilkan dari ion dari ion molekul dapat dihubungkan dengan struktrur molekulnya. GC-MS singkatan dari “Gas Chromatography-Mass Spectrometry”. Instrumen ini adalah metode yang mengkombinasikan kromatografi gas dan spektrometri massa untuk mengidentifikasi senyawa yang berbeda dalam analisis sampel. Hal ini berarti sampel yang hendak diperiksa dipisahkan dahulu dengan alat GC (Gas Chromatography) untuk menganalisis jumlah senyawa secara kuantitatif. Kemudian diidentifikasi dengan alat MS (Massa Spectrometer) untuk menganalisis struktur molekul analit. GC dan MS merupakan kombinasi kekuatan yang stimulan untuk memisahkan dan mengidentifikasi komponenkomponen campuran. Dengan menggambungkan kedua teknik tersebut diharapkan mampu meningkatkan kemamapuan dalam menganalisis sampel dengan mengambil kelebihan masing-masing teknik dan meminimalisir kekurangannya. Kromatografi gas dan spektrometer massa dalam banyak hal memiliki banyak kesamaan dalam tekniknya.  Untuk kedua teknik tersebut, sampel yang dibutuhkan dalam bentuk fase uap, dan keduanya juga sama-sama membutuhkan jumlah sampel yang sedikit. Disisi lain, kedua teknik tersebut memiliki perbedaan yang cukup besar yakni pada kondisi operasinya. Senyawa yang terdapat pada kromatografi gas adalah senyawa yang digunakan untuk sebagai gas pembawa dalam alat GC dengan tekanan kurang lebih 760 torr, sedangkan spketometer massa beroperasi pada kondisi vakum dengan kondisi tekanan 10-6 – 10-5 torr. Campuran yang akan dipisahkan komponen-komponennya, dimasukkan ke dalam kolom yang mengandung fase diam. Dengan bantuan fase gerak, komponen. Komponen campuran itu kemudian dibawa bergerak melalui fase diam di dalam kolom. Perbedaaan antaraksi atau afinitas antara komponen-komponen campuran itu dengan kedua fase, menyebabkan komponen-komponen itu bergerak dengan kecepatan berbeda melalui kolom. Akibatnya ada perbedaan kecepatan (differential migration), komponen-komponen itu terpisah satu sama lain.



Gambar 1. GC-MS Adapun kegunaan alat GC-MS adalah sebagai berikut: a. Untuk menentukan berat molekul dengan sangat teliti sampai 4 angka di belakang desimal contohnya adalah sebagai berikut: misalnya ada senyawa-senyawa: CO Massa Molekul = 28 ; N2 Massa Molekul = 28; H2C=CH2 Massa Molekul = 28. Kalau dihitung Massa masing-masing dengan teliti, maka masing-masing massa molekulnya akan berbeda. b. Spektroskopi massa dapat digunakan untuk mengetahui Rumus Molekul tanpa melalui Analisa Unsur. Misalnya C4H10O, biasanya memakai cara kualitatif atau kuantitatif, mula-mula diketahui rumus empiris dulu (CxHyOz)n, kemudian baru ditentukan BMnya. Sekarang karena adanya komputer pada alat GC-MS dapat langsung diketahui Rumus Molekulnya. c. Bila kita memasukkan senyawa dalam spektroskopi massa, maka senyawa itu akan ditembaki oleh elektron dan molekul akan mengalami reaksi fragmentasi. Molekul akan pecah karena tembakan elektron dalam spektrometer. Pecahnya molekul itu tergantung pada gugus fungsi yang ada dalam molekul itu, jadi melalui suatu corak tertentu, tidak secara random. Sebelum ini hanya Spektrometri IR, Resonansi Magnit Inti yang bisa mengetahui gugus fungsi. Dengan adanya fragmentasi kita juga bisa mengenali senyawa tersebut, sehingga kita bisa mendapatkan cara tambahan untuk mengetahui apakah senyawa tersebut termasuk golongan alkohol, amin, karboksilat, aldehid dan lain sebagainya. d. GC-MS hanya dapat digunakan untuk mendeteksi senyawa-senyawa yang mudah menguap. Glukosa, sukrosa, sakarosa bersifat tidak menguap, sehingga tidak dapat dideteksi dengan alat GC-MS. Kriteria menguap adalah pada:



(1) Kondisi vakum tinggi, tekanan rendah. (2) Dapat dipanaskan. (3) Uap yang diperlukan tidak banyak. Pada umumnya senyawa-senyawa dengan BM kurang dari 1000 dapat diuapkan, bisa ditentukan massa molekulnya dengan cara spektroskopi massa. Analisis GC-MS dengan predikat pemisahan yang “high resolution” serta MS yang sensitif sangat diperlukan dalam bidang aplikasi, antara lain bidang lingkungan, arkeologi, kesehatan, forensik, ilmu antariksa, kimia, biokimia dan lain sebagainya. 2. Prinsip Kerja dan Prosedur penggunaan GC-MS Kromatografi



gas



atau



yang



biasa



disebut carrier



gas digunakan



untuk



membawa sample melewati lapisan (bed) material. Karena gas yang bergerak, maka disebut mobile phase (fasa bergerak), sebaliknya lapisan material yang diam disebut stationary phase (fasa diam). Cara kerja dari kromatografi gas adalah gas pembawa lewat melalui satu sisi detektor kemudian memasuki kolom. Di dekat kolom ada suatu alat di mana sampel– sampel bisa dimasukkan ke dalam gas pembawa (tempat injeksi). Sampel–sampel tersebut dapat berupa gas atau cairan yang volatil (mudah menguap). Lubang injeksi dipanaskan agar sampel teruapkan dengan cepat. Aliran gas selanjutnya menemui kolom, kolom berisi suatu padatan halus dengan luas permukaan yang besar dan relatif inert. Sebelum diisi ke dalam kolom, padatan tersebut diimpregnasi dengan cairan yang diinginkan yang berperan sebagai fasa diam atau stasioner sesungguhnya, cairan ini harus stabil dan nonvolatil pada temperatur kolom dan harus sesuai dengan pemisahan tertentu.  Setelah muncul dari kolom itu, aliran gas lewat melalui sisi lain detektor. Maka elusi zat terlarut dari kolom mengatur ketidakseimbangan antara dua sisi detektor yang direkam secara elektrik. Waktu Retensi adalah waktu yang digunakan oleh senyawa tertentu untuk bergerak melalui kolom menuju ke detektor disebut sebagi waktu retensi (RT). Waktu ini diukur berdasarkan waktu dari saat sampel diinjeksikan pada titik dimana tampilan menunjukkan tinggi puncak maksimum untuk senyawa itu. Molekul-molekul memerlukan jumlah waktu yang berbeda (disebut waktu retensi) untuk keluar dari kromatografi gas, dan ini memungkinkan



spektrometer



massa



untuk



menangkap,



ionisasi,



mempercepat,



membelokkan, dan mendeteksi molekul terionisasi secara terpisah. Spektrometer massa melakukan hal ini dengan memecah masing-masing molekul menjadi terionisasi mendeteksi fragmen menggunakan massa untuk mengisi rasio.



Tahap-tahap suatu rancangan penelitian GC/MS adalah sebagai berikut: a. Sample preparation b. Derivatisation c. Injeksi Menginjeksikan campuran larutan ke kolom GC lewat heated injection port. GC/MS kurang cocok untuk analisa senyawa labil pada suhu tinggi karena akan terdekomposisi pada awal pemisahan. d. GC separation Campuran dibawa gas pembawa (biasanya Helium) dengan laju alir tertentu melewati kolom GC yang dipanaskan dalam pemanas. Kolom GC memiliki cairan pelapis (fasa diam) yang inert. e. MS detector Aspek kualitatif: lebih dari 275.000 spektra massa dari senyawa yang tidak diketahui dapat teridentifikasi dengan referensi komputerisasi. Aspek kuantitatif: dengan membandingkan kurva standar dari senyawa yang diketahui dapat diketahui kuantitas dari senyawa yang tidak diketahui. f. Scanning Spektra massa dicatat secara reguler dalam interval 0,5-1 detik selama pemisahan GC dan disimpan dalam sistem instrumen data untuk digunakan dalam analisis. Spektra massa berupa fingerprint ini dapat dibandingkan dengan acuan. Petunjuk singkat penggunaan GC-MS 1. Sampel Anda harus bersih, melewati silika, kolom dikromatografi, atau rekristalisasi. Padatan yang tidak stabil di bawah 300 derajat C harus disuntikkan oleh DI penyelidikan, bukan GC. Konsentrasi harus sekitar 0.5 micro gram per ml. Double klik GCMS Analisis Real Time icon di pojok kiri atas. Sebuah nama pengguna dan password akan diperlukan. Tunggu inisialisasi. 2. Periksa pengaturan di panel sisi kanan: Sistem GC: ON, Heater: ON, Flow1: ON, GC: Ready, MS: siaga, Col suhu: 100 (pengaturan idle) INJ suhu: 220 (pengaturan idle) DET suhu: 280 modus Gas pembawa: Berpisah vakum: 1,3 Pa atau lebih kecil. Periksa lampu hijau pada pompa turbo (kanan bawah instrumen): stabil, Autosampler: (merah) 000. Jika ada sesuatu yang salah, pengguna tingkat lanjut dapat menjalankan sistem cek untuk mencoba untuk menemukan tahu apa yang salah. Jika ikon terakhir di barisan kiri atas adalah tanda tanya klik FILE di ujung sudut kiri atas dan tarik ke bawah untuk membuka. Pilih dan klik test.qgm terbuka maka baik-baik saja.



3. Contoh login, tengah kanan jauh atas layar. Nama sampel dan memberikan data nama file yang unik, __________.QGD. Klik ikon folder kecil untuk melihat nama-nama sebelumnya. Membuat Anda berbeda, lain-bijaksana Anda bisa menimpa file data yang sudah ada. Ini berguna untuk memasukkan nama file data ke bidang ID sampel. Set vial #: 1, Inj Vol: 1, Multi inj: 1, kecuali jika pengaturan lain yang diperlukan. Tuning File terbaru yang akan dipilih secara otomatis kecuali jika Anda menentukan satu. 4. Metode Pengembangan (icon di kolom kiri) Klik ikon kecil dari jarum suntik dalam pengaturan tab folder dekat kiri tengah bawah GC suhu tabel profil. Pengaturan deafult: # dari bilasan dengan pelarut (Pre-run): 1, # Dari bilasan dengan pelarut (Pasca-run): 3, # dari bilasan dengan sampel: 1 kecuali diperlukan. Parameter lainnya dapat dibiarkan pada pengaturan default. 5. Klik tab GC folder di bawah suhu tabel profil. Mengatur nilai GC: injeksi khas temp 200-250 deg, Jauhkan antarmuka pada 280 deg, modus Kontrol biasanya dibagi, aliran kolom khas adalah 1 ml / menit. Masuk tekanan antara 70-130 Kpa. Membagi rasio antara 10-100. Itu terbaik untuk mencocokkan program tekanan untuk program suhu untuk mempertahankan aliran konstan. Profil temperatur yang diinginkan. Sebaiknya GC profil telah bekerja sebelum Anda datang ke mesin. Suhu kolom MAKSIMAL adalah 325 derajat C. Jika ada sesuatu yang sudah ditinggalkan di dalam kolom, melakukan lari bodoh di 300 deg C. Lihat langkah 26. 6. Klik tab MS bawah profil temp. Modus akuisisi biasanya: pemindaian, Solvent waktu cut biasanya: 3 menit, tetapi tidak lebih rendah dari 2 menit. Tinggalkan detektor tegangan sendiri kecuali Anda tahu dari run sebelumnya yang akan ada terlalu banyak sampel (detektor yang berlebihan) atau masalah sensitivitas. Waktu mulai: cut Solvent waktu ditambah 0,5 min khas (2,5 min minimum). Khas run dibutuhkan 11 menit tetapi tergantung pada GC profil temp. Berjalan lagi akan menghasilkan lebih banyak spektrum dan file data yang lebih besar. Perkirakan maksimum massa dan tambahkan 50 Amu untuk mendapatkan bahkan divisi. 900 amu maksimal. CO2 muncul di 44 jadi 45 adalah minimum baik. Max kecepatan scan adalah 8000, tapi 2000 adalah pilihan yang wajar untuk kebaikan signal-to-noise Meminta berbagai massa yang lebih tinggi akan secara otomatis menghitung ulang tingkat scan baru. 7. PENTING, jika Anda mengubah apa pun dalam metode, pull down ikon FILE di kiri atas sudut dan pilih: menyimpan file sebagai metode .... Jika tidak, Anda akan menimpa file metode sebelumnya.



8. Tempat bilas pelarut, botol kosong dan botol sampel dalam baki. Pastikan baki terpasang dengan benar, dengan tab kecil di slot dan roda gigi yang terlibat. Tekan ulang pada autosampler. Jangan memaksa autosampler. 9. Klik ikon akuisisi data di kolom kiri. Setelah Anda melampaui sini Anda tidak dapat kembali kecuali dengan menekan tombol akuisisi berhenti di tengah kanan jauh atas. Klik ikon siaga dalam kolom. Sebuah kotak mungkin muncul menanyakan apakah Anda ingin menimpa file metode. Mengatakan NO default ke sebelumnya. Metode. Mengatakan: YES tidak berbahaya jika langkah 7 dilakukan dengan benar. Dibutuhkan beberapa menit untuk mesin untuk mengatur parameter, dan GC memiliki masa equilibrium built-in. 10. Klik start ikon di kolom kiri. Jika autosampler macet kotak peringatan akan muncul. Kosongkan selai, menutup pintu, tekan ulang. Baki harus bolak-balik beberapa sentimeter. Jika scan dihentikan lebih awal dengan mengklik tombol stop dan menjalankan lain adalah untuk segera dimulai, tekan berhenti pada panel GC untuk membatalkan program suhu di GC, dan menunggu kolom untuk mendinginkan. Untuk melihat MS untuk puncak TIC yang telah pergi dengan klik Analisis Data di pojok kiri bawah. 11. Ketika data selesai mengumpulkan, perhatikan nama file data dari langkah 3 di atas. Lakukan pembersihan dijalankan pada 300 deg C. Lihat langkah 26. Minimalkan realtime window akuisisi GCMS (kanan jauh atas "_" Tombol). Simpan file data saat ini jika ia meminta Anda untuk melakukannya. Ambil data dari jarak jauh untuk analisis (Lompat ke langkah 18) atau klik dua kali posting ikon analisis menjalankan GCMS di sudut kiri atas. 12. Tarik tombol FILE (pojok kiri jauh atas) untuk membuka file data dan klik pada nama file data Anda hanya dihasilkan (langkah 3 di atas atau di bawah langkah 21). 13. Double klik pada TIC (jumlah ion saat ini) puncak retensi untuk melihat spektrum massa puncak masing-masing kepentingan sebagaimana scan pertama data. (Apakah masuk akal? Jika tidak ulangi langkah 12). Hal ini diperlukan dan berikut ini akan menetapkan cara menomori setiap puncak TIC. Prosedur dapat mengambil terlalu banyak puncak atau mungkin melewatkan puncak bunga. Jika karena pilihan atau kesalahan tampilan menjadi berlebihan diperluas, menempatkan panah mouse di layar, klik DAN PERS tombol mouse sebelah kanan, dan tarik mouse ke bawah untuk membatalkan zoom lagi mengklik tombol kanan.



14. Pull down dari parameter kualitatif di bagian paling atas pusat menu untuk puncak mengintegrasikan dan untuk menyorot di TIC. Sebuah tabel akan muncul. Mengubah lereng untuk 10.000 / menit, dan lebar sampai 3 detik. Klik OK. Puncak terpadu didefinisikan dengan panah merah. Jika tidak cukup menentukan puncak ulangi langkah ini dengan kemiringan yang lebih rendah dan / atau lebih kecil lebar. Jika didefinisikan terlalu banyak puncak peningkatan kemiringan dan lebar, dan ulangi langkah ini. Hal ini dimungkinkan untuk menentukan puncak manual sebagai berikut. Mulai (langkah 12) dengan grafik TIC bersih. Mengatur parameter dengan ikon di pusat kanan atas hanya di sebelah kiri itu tangan kuning kecil, dan kemudian klik ikon dengan tangan kuning. Tempatkan mouse di kiri bawah puncak dan tarik mouse melintasi puncak mendefinisikan puncak dengan kotak biru. Klik OK untuk baseline default. Lakukan ini untuk setiap puncak bunga kiri ke kanan. Setelah puncak pengguna didefinisikan tabel puncak akan buru-buru jika Anda kemudian mencoba untuk membiarkan perangkat lunak mendefinisikan puncak seperti di atas. Setelah Anda melakukan ini tiga atau empat kali menjadi jelas. 15. Setelah puncak didefinisikan pull down FILE dari kiri jauh atas untuk melaporkan. (Jangan gunakan Laporan Generator) Jika kotak muncul pada halaman yang tidak diinginkan klik mouse di dalamnya dan tekan hapus pada keyboard. Klik pada kedua (biru) icon di baris ketiga (informasi sampel jika sampel Anda meninggalkan mouse pada tapi jangan klik). Tempatkan mouse pada halaman di mana info sampel yang akan diplot dan sekaligus klik dan drag untuk menentukan kotak Info sampel. Sebuah meja abu-abu muncul. Memilih Info sampel di tab di atas dan sorot dengan warna biru setiap teks yang Anda don 't inginkan, lalu tekan tombol hapus. Klik pada biru (5 dari kiri di baris ke-3) ikon, tempatkan mouse pada halaman dan klik dan drag mana kromatogram harus diplot. Sebuah meja abu-abu muncul. Pilih grafik pada tab di bagian atas dan pilih puncak # dan daerah. Klik OK. 16. Klik pada spektrum merah (ke-6 dari kiri di 3 rd row) dan tempatkan mouse pada halaman. Serentak klik dan drag untuk menentukan kotak spektrum puncak # 1. Sebuah meja abu-abu muncul. Pilih spektrum di bagian atas dimana halaman tab muncul. Pull down tabel proses Spectrum dan pilih puncak #. Menetapkan puncak yang akan ditampilkan dalam dua kotak ke kanan. Ulangi langkah ini untuk setiap TIC puncak bunga. Laporan ini bisa dua atau tiga halaman panjang tergantung pada berapa banyak puncak yang ditampilkan. Kontrol halaman ditemukan di ikon hitam-putih di sebelah kanan atas.



17. Setelah laporan tersebut terlihat benar, tarik tombol FILE turun dari sudut kiri atas jauh untuk mencetak pratinjau. Periksa itu. Pastikan saklar printer diatur ke GCMS. Tarik tombol FILE untuk mencetak bawah. Keluar posting menjalankan analisis menyimpan file jika begitu prompt. Pasang GCMS dalam kondisi siaga, langkah 26. 18. Untuk mengambil data dari pada 3.5 "floppy atau drive ZIP, tutup semua aplikasi. Sebuah file data biasa menempati 650KB ruang disk sehingga file data dua akan muat di satu 3.5 "floppy. Buka Microsoft Explorer di sebelah kanan tengah. File-file data yang berada di dalam C: \ GCMSsolution \ Data \ Project1 \ (nama file data) Menyediakan dan memasukkan ZIP IBM-diformat atau 3,5 "cartridge disk yang. Mengambil data file dengan mouse dan tarik ke disk A: \ (3.5 "floppy) atau removable disk yang Q: \ (drive ZIP). 19. Lakukan lari boneka dengan kolom diatur ke 300 derajat C dan waktu penahanan dari 5 menit untuk membersihkan apapun sisa dari kolom. Prosedur ini disimpan dalam Quickclean.qgm. Jika perlu hit berhenti di GC untuk membatalkan jangka terakhir dan mulai lagi. Pasang botol kosong di nampan sampel, dan login dengan Nama sampel baru untuk menyimpan jangka terakhir. Dalam menu di ujung atas menemukan alat-alat dan tarik ke bawah untuk sehari-hari shutdown (bahkan jika orang lain yang akan menggunakan instrumen satu jam dari sekarang). Mengatur kolom 100 deg C, injektor ke 220 derajat C, dan antarmuka untuk 280 deg C. Mengatur tekanan gas pembawa 10 Kpa dan total mengalir ke 1 ml / menit. Klik shutdown. Tinggalkan baki autosampler kosong. Menandatangani buku log 3. Bagian-bagian GC-MS dan Fungsinya 1. Gas Chromatography (GC) Gas Chromatography berfungsi untuk menganalisis jumlah senyawa secara kuantitatif, merupakan salah satu teknik spektroskopi yang menggunakan prinsip pemisahan campuran



berdasarkan



perbedaan



kecepatan



migrasi



komponen-komponen



penyusunnya. Gas kromatografi biasa digunakan untuk mengidentifikasi suatu senyawa yang terdapat pada campuran gas dan juga menentukan konsentrasi suatu senyawa dalam fase gas. Adapun bagian-bagian dari Gas Chromatography sebagai berikut: a. Carrier Gas Supply



Gas pembawa (carrier gas) pada kromatografi gas sangatlah penting. Gas yang dapat digunakan pada dasarnya haruslah inert, kering, dan bebas oksigen. Kondisi seperti ini dibutuhkan karena gas pembawa ini dapat saja bereaksi dan dapat mempengaruhi gas yang akan dipelajari atau diidentifikasi.



b. Injection port Sejumlah kecil sampel yang akan dianalisis diinjeksikan pada mesin menggunakan semprit kecil. Jarum semprit menembus lempengan karet tebal (lempengan karet ini disebut septum) yang mana akan mengubah bentuknya kembali secara otomatis ketika semprit ditarik keluar dari lempengan karet tersebut. Dalam pemisahan dengan GLC cuplikan harus dalam bentuk fase uap. Tetapi kebanyakan senyawa organik berbentuk cairan dan padatan. Oleh karena itu, senyawa yang berbentuk cairan dan padatan pertama-tama harus diuapkan. Ini membutuhkan pemanasan sebelum masuk dalam kolom. Panas itu terdapat pada tempat injeksi. Namun demikian suhu tempat injeksi tidak boleh terlalu tinggi, sebab kemungkinan akan terjadi perubahan karena panas atau penguraian dari senyawa yang akan dianalisa. Kita juga tidak boleh menginjeksikan cuplikan terlalu banyak, karena GC sangat sensitif. Biasanya jumlah cuplikan yang diinjeksikan pada waktu kita mengadakan analisa 0,5 -50 ml   gas dan 0,2 - 20 ml untuk cairan seperti pada gambar di bawah. c. Oven Oven digunakan untuk memanaskan column pada temperature tertentu sehingga mempermudah proses pemisahan komponen sample. Biasanya oven memiliki jangkauan suhu 30oC – 320oC. d. Column Kolom merupakan jantung dari kromatografi gas. Ada beberapa bentuk kolom, diantaranya lurus, bengkok, misal berbentuk V atau W, dan kumparan/spiral . Namun ada dua tipe utama kolom dalam kromatografi gas-cair. Tipe pertama, tube panjang dan tipis berisi material padatan. Tipe kedua, lebih tipis dan memiliki fase diam yang berikatan dengan pada bagian terdalam permukaannya. Kolom selalu merupakan bentuk tabung. Berisi fasa diam, sedangkan fasa bergerak akan lewat didalamnya sambil membawa sample. Secara umum terdapat 2 jenis kolom, yaitu: 1) Packed column, umumnya terbuat dari glass atau stainless steel coil dengan panjang 1–5 m dan diameter kira-kira 5 mm. 2) Capillary column, umumnya terbuat dari purified silicate glass dengan panjang 10100 m dan diameter kira-kira 250 mm. Beberapa jenis stationary phase yang sering digunakan:  Polysiloxanes untuk nonpolar analytes/sample.   Polyethylene glycol untuk polar analytes/sample.



 Inorganic atau polymer packing untuk sample bersifat small gaseous species. Ada tiga hal yang dapat berlangsung pada molekul tertentu dalam campuran yang diinjeksikan pada kolom: 



Molekul dapat berkondensasi pada fase diam.







Molekul dapat larut dalam cairan pada permukaan fase diam.







Molekul dapat tetap pada fase gas.



2. Mass Spectrometer (MS) Mass Spectrometer berfungsi sebagai detektor untuk menganalisis struktur molekul analit. Spektroskopi massa adalah suatu metode untuk mendapatkan berat molekul dengan cara mencari perbandingan massa terhadap muatan dari ion yang muatannya diketahui dengan mengukur jari-jari orbit melingkarnya dalam medan magnetik seragam. Spektroskopi massa mampu menghasilkan berkas ion dari suatu zat uji, memilah ion tersebut menjadi spektum yang sesuai dengan perbandingan massa terhadap muatan dan merekam kelimpahan relatif tiap jenis ion yang ada. Umumnya hanya ion positif yang dipelajari karena ion negative yang dihasilkan dari sumber tumbukan umumnya sedikit dan spektrum massa diperoleh dengan mengubah senyawa suatu sample menjadi ion-ion yang bergerak cepat yang dipisahkan berdasarkan perbandingan massa terhadap muatan. Adapun bagian-bagian dari Mass Spectrometer sebagai berikut: a. Sumber ion Setelah melewati rangkaian gas kromatografi (kolom kapiler), analit yang akan diuji dilanjutkan melalui rangkaian spekstroskopi massa. Molekul-molekul yang melewati sumber ion ini diserang oleh elektron, dan dipecah menjadi ion-ion positifnya atau analit akan diionisasi. Ionisasi pada spektroskopi massa yang terintegrasi dengan GC ada dua, yakni Electron Impact ionization (EI) atau Chemical Ionization (CI), yang lebih jauh lagi terbagi menjadi negatif (NCI) dan positif (PCI). Berikutnya akan dijelaskan ionisasi EI. Ketika analit keluar dari kolom kapiler, ia akan diionisasi oleh elektron dari filamen tungstenyang diberi tegangan listrik. Ionisasi terjadi bukan karena tumbukan elektron dan molekul, tapi karena interaksi medan elektron dan molekul, ketika berdekatan. Hal tersebut menyebabkan satu elektron lepas, sehingga terbentuk ion molekular M+, yang memiliki massa sama dengan molekul netral, tetapi bermuatan lebih positif. Adapun perbandingan massa fragmen tersebut dengan muatannya disebut mass to charge ratio yang disimbolkan M/Z.Ion yang terbentuk akan didorong



ke quadrupoles atau mass filter. Quadrupoles berupa empat elektromagnet. Tahap ini sangatlah penting karena untuk melewati filter, partikel-partikel sampel haruslah bermuatan.



Gambar 2. Electron Ionisation



b. Filter Selama ion melalui rangkaian spekstroskopi massa, ion-ion ini akan melalui rangkaian elektromagnetik yang menyaring ion berdasarkan perbedaan masa. Para ilmuwan memisahkan komponen-komponen massa untuk kemudian dipilih yang mana yang boleh melanjutkan yang mana yang tidak (prinsip penyaringan). Filter ini terus menyaring ion-ion yang berasal dari sumber ion untuk kemudian diteruskan ke detektor. Pada quadrupoles, ion-ion dikelompokkan menurut M/Z dengan kombinasi frekuensi radio yang bergantian dan tegangan DC. Hanya ion dengan M/Z tertentu yang dilewatkan oleh quadrupoles menuju ke detektor. Fragmen-fragmen dengan m/z nantinya akan ditampilkan komputer sebagai spektra massa, dimana sumbu x menunjukkan perbandingan m/z sedangkan sumbu y menunjukkan intensitas. Dari spektra tersebut dapat diketahui struktur senyawa dengan membandingkannya dengan spektra massa standar dari literatur yang tersedia dalam komputer. c. Detector Detektor terdiri atas High Energy Dynodes (HED) dan Electron Multiplier (EM) detector. Dalam mekanisme reaksi, pembakaran senyawa organik merupakan hal yang sangat kompleks. Selama proses, sejumlah ion-ion dan elektron-elektron dihasilkan dalam nyala. Kehadiran ion dan elektron dapat dideteksi.  Seluruh detektor ditutup dalam oven yang lebih panas dibanding dengan temperatur kolom. Hal itu menghentikan kondensasi dalam detektor. Ion positif menuju HED, menyebabkan elektron terlepas. Elektron kemudian menuju kutub yang lebih positif, yakni ujung tanduk EM. Ketika elektron menyinggung sisi EM, maka akan lebih banyak lagi



elektron yang terlepas, menyebabkan sebuah arus/aliran. Kemudian sinyal arus dibuat oleh detektor proporsional terhadap jumlah ion yang menuju detektor. Hasil detektor akan direkam sebagai urutan puncak-puncak, setiap puncak mewakili satu senyawa dalam campuran yang melalui detektor. Sepanjang anda mengontrol secara hati-hati kondisi dalam kolom, anda dapat menggunakan waktu retensi untuk membantu mengidentifikasi senyawa yang tampak-tentu saja anda atau seseorang lain telah menganalisa senyawa murni dari berbagai senyawa pada kondisi yang sama. Detektor MS yang saat ini digunakan antara lain: quadropole, ion trap, TOF.



Gambar 3. Detektor TOF



Gambar 4. Detector quaropole



Gambar 5. Detektor ion trap



3. Komputer Data dari spekrometri masa dikirim ke computer dan diplot dalam sebuah grafik yang disebut spectrum masa. a. Limitasi/Batasan Secara umum, penggunaan metode GC-MS hanya terbatas untuk senyawa dengan tekanan uap berkisar 10-10 torr. Kebanyakan senyawa dengan tekanan lebih rendah hanya dapat dianalisis jika senyawa tersebut merupakan senyawa turunan (contoh, trimetilsili eter). Penentuan penentuan gugus fungsional pada cincin aromatik masih sulit. Untuk senyawa isomer tidak dapat dibedakan oleh spketometer (sebagai contoh: naftalena vs azulena), tapi dapat dipisahkan dengan kromatografi. b. Sensivitas dan Batas Deteksi Bergantung pada faktor pelarutan dan metode ionisasi, sebuah ekstrak dengan 0,1– 100 ng dari setiap komponen mungkin dibutuhkan agar sesuai jumlah yang diinjeksikan.



Perbandingan dengan Teknik lainnya  IR spketometer dapat menyediakan informasi posisi aromatic isomer dimana GCMS tidak bisa; namun IR biasanya lebih rendah sensitivitasnya sebesar 2–4.  NMR (nuclear magnetic resonance) spektrometri dapat memberikan informasi rinci pada konformasi molekuler ekstrak; namun biasanya NMR lebih rendah sensivitasnya sebesar 2-4. c. Sampel Keadaan sampel harus dalam keadaan larutan untuk diijeksikan ke dalam kromatografi. Pelarut harus bersifat volatile dan organik (sebagai contoh heksana atau diklorometana). Jumlah sampel bergantung pada metode ionisasi yang dilakukan, biasanya yang sering digunakan untuk analisis sensivitas adalah sebesar 1–100 pg per komponen. d. Informasi analitikal GC-MS digunakan untuk identifikasi kualitatif dan pengukuran kuantitatif dari komponen individual dalam senyawa campuran kompleks. Terdapat perbedaan strategi analisis data untuk aplikasi keduanya. 4. Kelemahan dan Keunggulan GC-MS Kromatografi gas dan spketometer masa memiliki keunikan masing-masing dimana keduanya memiliki kelebihan dan kekurangan yang akan dipaparkan dibawah ini: Keunggulan dari metode ini adalah sebagai berikut : 1. Efisien, resolusi tinggi sehingga dapat digunakan untuk menganalisa partikel berukuran



sangat kecil seperti polutan dalam udara 2. Aliran fasa bergerak (gas) sangat terkontrol dan kecepatannya tetap. 3. Pemisahan fisik terjadi didalam kolom yang jenisnya banyak sekali, panjang dan



temperaturnya dapat diatur. 4. Banyak sekali macam detektor yang dapat dipakai pada kromatografi gas (saat ini



dikenal 13 macam detektor) dan respons detektor adalah proporsional dengan jumlah tiap komponen yang keluar dari kolom. 5. Sangat mudah terjadi pencampuran uap sampel kedalam fasa bergerak. 6. Kromatograf sangat mudah digabung dengan instrumen fisika-kimia yang lainnya,



contohnya GC/FT-IR/MS. 7. Analisis cepat, biasanya hanya dalam hitungan menit. 8. Tidak merusak sampel.



9. Sensitivitas tinggi sehingga dapat memisahkan berbagai senyawa yang saling



bercampur



dan



mampu



menganalisa



berbagai



senyawa



meskipun



dalam



kadar/konsentrasi rendah. Seperti dalam udara, terdapat berbagai macam senyawa yang saling bercampur dan dengan ukuran partikel/molekul yang sangat kecil. Kekurangan dari metode ini adalah sebagai berikut : 1. Teknik Kromatografi gas terbatas untuk zat yang mudah menguap. 2. GC/MS kurang cocok untuk analisa senyawa labil pada suhu tinggi karena akan terdekomposisi pada awal pemisahan. 3. Kromatografi gas tidak mudah dipakai untuk memisahkan campuran dalam jumlah besar. 4. Pemisahan pada tingkat mg mudah dilakukan, pemisahan pada tingkat gram mungkin dilakukan, tetapi pemisahan dalam tingkat pon atau ton sukar dilakukan kecuali jika ada metode lain. 5. Fase gas dibandingkan sebagian besar fase cair tidak bersifat reaktif terhadap fase diam dan zat terlarut.



BAB III PENUTUP 1. Kesimpulan a. GC-MS



(Gas



Chromatography-Mass



Spectrometry)



adalah



metode



yang



mengkombinasikan kromatografi gas dan spektrometri massa untuk mengidentifikasi senyawa yang berbeda dalam analisis sampel. Fasa diamnya (stationary) dapat berupa suatu zat padat yang ditempatkan di dalam suatu kolom atau dapat juga berupa cairan terserap (teradsorpsi) yang di tempatkan di dalam kolom. Fase geraknya (mobile phase) dapat berupa gas (gas pembawa) atau cairan. Sejak tahun 1960, GC-MS digunakan secara luas dalam kimia organik untuk pemisahan dan analisis senyawa organik. b. Prinsip kerja GC-MS yaitu sample preparation, derivatisation, Injeksi, GC separation, MS detector, Scanning. c. Bagian-bagian GC-MS yaitu Gas Chromatography (Carrier Gas Supply, Injection port, Oven, Column) berfungsi untuk menganalisis jumlah senyawa secara kuantitatif, merupakan salah satu teknik spektroskopi yang menggunakan prinsip pemisahan campuran



berdasarkan



perbedaan



kecepatan



migrasi



komponen-komponen



penyusunnya. Mass Spectrometer (Sumber ion, Filter, Detector) berfungsi sebagai detektor untuk menganalisis struktur molekul analit. Komputer (Limitasi/Batasan, Sensivitas dan Batas Deteksi, Sampel, Informasi analitikal). d. Metode GC-MS memilki beberapa keunggulan dan kekurangan. 2. Saran Keterampilan dalam penggunaan alat-alat instrumen sangat dibutuhkan oleh seorang analis untuk membantu kerja-kerjanya. Untuk itu bagi mahasiswa khususnya sejak dini sudah mengatahui dan paham cara pengoperasian alat-alat tersebut. Praktek pengoperasian sangatlah dibutuhkan agar bisa lebih terampil dan memahami prosedeur penggunaannya.



DAFTAR PUSTAKA Anonim.



2010. Petunjuk singkat penggunaan GC-MS. http://ui.ac.id/GCMS_Instructions_20051205.pdf. Diakses Tanggal 22 April 2013.



Anonim.



2011. Gc-MS (Kromatografi Gas-Spektrometer Massa). http://Shvoong.Com/Read/2011/06/13/213/467938/Gc-MS-(Kromatografi-Gas Spektrometer-Massa). Diakses Tanggal 22 April 2013.



Bambang. 2011. Instrumen kimia Gas Chromatography (GC). http://www.ANEKA KIMIA.com. Diakses Tanggal 22 April 2013. Hites. Ronald. Gas Chromatography Mass Spectrometry. School of Public and Enviromental Affairs and Departement of Chemstry. Indiana Universitas. Khopkar, S.H. 1985. Konsep Dasar Kimia Analitik. Penerbit Universitas Indonesia (UIPress): Indonesia. Skoog, Douglas A., West, Donald M., dan Holler, F.James. 1996. Analytical Chemistry. Saunders College Publishing: Amerika. Shalahuddin,



Iqbal. 2012. Mengenal Kromatografi Gas. http://iqshalahuddin.wordpress.com/2012/03/15/mengenal-kromatografi-gas/ Diakses Tanggal 22 April 2013.