BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Gas Alam Natural gas - USU-IR

4
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Gas Alam
Natural gas atau gas alam merupakan komponen yang vital dalam hal suplai
energi, dikarenakan karakteristiknya yang bersih, aman, dan paling efisien
dibandingkan dengan sumber energi yang lain. Karakterisik lain dari gas alam
pada keadaan murni antara lain tidak berwarna, tidak berbentuk, dan tidak berbau.
Selain itu, tidak seperti bahan bakar fosil lainnya, gas alam mampu menghasilkan
pembakaran yang bersih dan hampir tidak menghasilkan emisi buangan yang
dapat merusak lingkungan.
Gas alam merupakan suatu campuran yang mudah terbakar yang tersusun
atas gas-gas hidrokarbon, yang terutama terdiri dari metana. Gas alam juga dapat
mengandung etana, propana, butana, pentana, dan juga gas-gas yang mengandung
sulfur. Komposisi pada gas alam dapat bervariasi.
Komponen utama dalam gas alam adalah metana (CH4), yang merupakan
molekul hidrokarbon rantai terpendek dan teringan. Gas alam juga mengandung
sedikit molekul-molekul hidrokarbon seperti etana (C2H6), propana (C3H8), dan
butana (C4H10).
Universitas Sumatera Utara
5
Nitrogen, helium, karbon dioksida, hidrogen sulfida, dan air dapat juga
terkandung di dalam gas alam. Merkuri dapat juga terkandung dalam jumlah kecil.
Komposisi gas alam bervariasi sesuai dengan sumber ladang gasnya.
Gas alam dapat berbahaya karena sifatnya yang sangat mudah terbakar dan
menimbulkan ledakan. Gas alam lebih ringan dari udara, sehingga cenderung
mudah tersebar di atmosfer. Akan tetapi bila ia berada dalam ruang tertutup,
seperti dalam rumah, konsentrasi gas dapat mencapai titik campuran yang mudah
meledak, yang jika tersulut api, dapat menyebabkan ledakan yang dapat
menghancurkan bangunan. Kandungan metana yang berbahaya di udara adalah
antara 5 % hingga 15 %. Secara garis besar pemanfaatan gas alam dapat dibagi
atas 3 kelompok, yaitu : (http://Wikipedia.org, 2014).
1.Gas alam sebagai bahan bakar, antara lain sebagai bahan bakar
Pembangkit Listrik Tenaga Gas / Uap, bahan bakar industri ringan, menengah,
dan berat, bahan bakar kendaraan bermotor, sebagai gas kota untuk kebutuhan
rumah tangga hotel, restoran, dan sebagainya.
2.Gas alam sebagai bahan baku, antara lain bahan baku pabrik pupuk,
petrokimia, methanol, bahan baku plastik (LDPE, HDPE, PE, PVC), C3 dan C4
nya untuk LPG, C02 nya untuk soft drink, dry ice, pengawet makanan, hujan
buatan, industri besi tuang, pengelasan dan bahan pemadam api ringan.
3.Gas alam sebagai komoditas energi untuk ekspor, yakni LNG. Teknologi
mutakhir juga telah dapat memanfaatkan gas alam untuk Air Conditioner (AC),
Universitas Sumatera Utara
6
seperti yang telah digunakan di Bandara Bangkok, Thailand, dan beberapa
bangunan gedung perguruan tinggi di Australia.
Gas alam disediakan kepada pemakai terdiri dari sebagian besar metana
dan etana. Tetapi hidrokarbon-hidrokarbon yang berat harus dihilangkan. Pada
tahun 1937, 2370 juta cu.ft dari gas alam sudah di produksi. Dan produksi terbesar
terdapat di Texas, California, Lousiana, Oklahoma,dan Virginia (Leighou, 1942).
2.2. LNG (Liqufied Natural Gas)
LNG (Liquified Natural Gas), atau yang biasa disebut gas alam cair, adalah gas
alam yang telah diproses untuk menghilangkan ketidakmurnian hidrokarbon berat
dan kemudian dikondensasi menjadi cairan pada tekanan atmosfer dengan
mendinginkannya sekitar -160ºC. LNG ditransportasi menggunakan kendaraan
yang dirancang khusus dan ditaruh di dalam tangki yang juga dirancang khusus.
LNG memiliki sekitar 1/640 dari gas alam pada suhu dan tekanan standar,
membuatnya lebih hemat untuk ditransportasi jarak jauh dimana jalur pipa tidak
ada (http://Wikipedia.org, 2014).
LNG merupakan gas alam yang dicairkan, yang komposisi utamanya
adalah metana, lalu sedikit etana, propana, butana, clan sedikit sekali pentana dan
nitrogen. LNG biasanya digunakan oleh industri besar untuk bahan bakar. Dalam
LNG juga terdapat beberapa zat pengotor seperti H2S, C02, Hg, dan air, dimana
semua zat pengotor tersebut harus dihilangkan dari LNG untuk memperoleh hasil
yang baik (http://Ahmad Berlian.com, 2014).
Universitas Sumatera Utara
7
2.3. Pencairan Gas Alam
Mengubah gas alam menjadi LNG berarti dapat menurunkan volumenya sampai
600 kali. Yang berarti, 1 (kapal) tanker LNG sama saja dengan 600 (kapal) tanker
yang membawa gas alam. Dengan mencairkan gas alam berarti dengan mudah
dapat mentransportasikan gas alam dengan menggunakan kapal tanker dan
memudahkan penyimpanannya.
Gas alam dicairkan dengan sistem refrigerasi (pendinginan) yang
bertingkat. Sistem ini dinamakan gas chilling and liquefaction unit, dimana gas
alam didinginkan oleh oleh zat pendingin (refrigerant) yang disebut Mix
Refrigerant (MR). Zat ini merupakan campuran dari metana, etana, propana, dan
nitrogen. Pertama-tama MR akan mengalami pendinginan dulu yang dibantu oleh
propana (yang merupakan refrigerant juga), setelah itu untuk mencapai suhu -150
0C, MR melakukan ekspansi di JT (Joule-Thompson) Valve, yaitu sebuah valve
yang bertugas menurunkan tekanan aliran MR. turunnya tekanan akan diikuti
dengan penurunan suhu. Proses pendinginan gas alam terjadi di suatu alat pertuka
ran panas (Heat Exchanger) yang sangat besar yang disebut Main Cryogenic Heat
Exchanger (http://AhmadBerlian.com, 2014).
Proses pencairan gas alam melalui 2 proses, yaitu :
1. Pemurnian (penghilangan CO2, H2O, Hg, dan fraksi berat)
Kadar CO2 dalam gas alam cukup tinggi, dan dapat membeku pada suhu 155ºC, dimana bila terjadi pembekuan, maka CO2 dapat menyumbat pipa.
Universitas Sumatera Utara
8
Penghilangan CO2 dapat dilakukan dengan cara adsorpsi, dan adsorben yang
digunakan adalah larutan K2CO2, MEA, DEA, dan TEA.Begitu juga dengan air,
yang cepat membeku pada suhu dingin, dan membentuk hidratdengan
hidrokarbon dan dapat menyumbat pipa pula. Maka diadsorpsi dengan ethylene
glikol. Sedangkan Hg (merkuri) dapat merusak pipa yang terbuat dari alumunium,
maka direaksikan dengan sulfur (HgS), dan fraksi berat dihilangkan karena dapat
menyebabkan pembakaran yang tidak sempurna yang menghasilkan asap hitam
(C).
2. Pencairan
Pencairan dilakukan dengan proses refigerasi. Suhu operasi -160ºC dengan
menggunakan MCR (Multi Component Refrigerant). Perubahan wujud juga dapat
dilakukan dengan memberikan tekanan pada gas metana.
Suatu gas dapat diembunkan atau dicairkan oleh gabungan yang sesuai
dari penurunan temperatur atau menaikkan tekanan. Berkurangnya volume suatu
gas karena menurunnya temperatur mengikuti hukum Charles sampai temperatur
turun di dekat titik dimana gas itu mulai mengembun menjadi suatu cairan..
menurut teori kinetik, jika energi kinetik molekul-molekul gas diturunkan dengan
menurunkan temperatur cairan secukupnya, gaya antar molekul akan menjadi
efektif dalam mengikat partikel-partikel tekanan akan nnengefektifkan gaya antar
molekul. Jika molekul-molekul itu berjauhan, maka gaya tarik akan melemah,
tetapi dengan mendekatnya molekul-molekul itu satu sama lainnya, maka tarikan
itu akan meningkat. Gas itu mencair jika gaya tarik itu cukup besar.
Universitas Sumatera Utara
9
Namun untuk tiap gas terdapat suatu temperatur, yang disebut temperature
kritis, dimana gas itu tidak dapat dicairkan, betapapun besarnya tekanan. Tekanan
yang harus diberikan untuk menciarkan suatu gas pada titik kritis disebut tekanan
kritis. Molekul non polar dari gas seperti hidrogen, oksigen, dan nitrogen, saling
tarik menarik secara lemah saja. Energi kinetik molekul-molekul gas haruslah
diturunkan banyak-banyak sebelum gaya tarik yang sangat lemah itu dapat
mengikat molekul-molekul dalam bentuk cair, sehingga temperature kritis sangat
rendah (Keenan, 1984).
2.4. Hidrokarbon Alkana
Alkana adalah hidrokarbon yang paling sederhana dan paling tidak reaktif. Meski
begitu, secara komersial alkana sangat dibutuhkan karena alkana merupakan
senyawa yang terkandung dalam bensin dan pelumas.
Ciri khas utama yang terdapat pada alkana yang membedakannya dengan senyawa
karbon-hidrogen lainnya adalah alkana bersifat jenuh. Karena bersifat jenuh, maka
senyawa alkana tidak mengandung ikatan rangkap di antara atom karbonnya.
Senyawa yang mempunyai ikatan rangkap maka akan bersifat sangat reaktif.
Energi yang terkandung dalam ikatan karbon-karbon dan ikatan karbon-hidrogen
dalam alkana cukup besar, dan ketika alkana dibakar maka akan melepaskan
panas yang besar, terutama dalam bentuk api
Alkana yang paling sederhana (yaitu dengan n = 1) adalah metana (CH4)
yang merupakan hasil alami penguraian bakteri anaerob dari tanaman-tanaman
Universitas Sumatera Utara
10
dalam air. Karena senyawa ini pertama kali dikumpulkan dalam rawa, metana
dikenal juga sebagai "gas rawa". Sumber metana yang agak mustahil tetapi telah
terbukti adalah rayap. Ketika serangga rakus ini memakan kayu, mikroorganisme
yang terdapat dalam pencernaannya memecah selulosa (komponen utama dari
kayu) menjadi metana, karbondioksida, dan senyawa-senyawa lainnya (Chang, R.,
2003).
2.4.1 Metana
Suatu gas tak berwarna dan tak berbau, mendidih pada suhu -162°C, serta hanya
sedikit larut dalam air. Merupakan komponen utama gas rawa, gas kota, dan pada
pembakaran batu bara. Juga merupakan hidrokarbon jenuh yang tersederhana.
Dalam CH4 terdapat 4 buah ikatan C-H yang ekivalen, dan keempat atom H
menempati posisi disekeliling atom pusat C.
2.4.2. Etana
Etanaldimetil/etil hidrida/metal metanal C2H4 merupakan anggota kedua dari deret
alkana yang berbentuk gas tak berwarna, tak berbau, dapat nyala, sedikit lebih
padat dibandingkan udara dan relatif tak aktif secara kimia.
Titik didih = -88,63°C; titik beku = -183,23°C.
Etana bisa diperoleh melalui fraksinasi gas alam, atau dari minyak gubal
(crude oil), atau lewat perengkahan fraksi-fraksi yang lebih berat. Dapat
digunakan untuk sintesis organik, bahan bakar, dan bahan pendingin.
Universitas Sumatera Utara
11
2.4.3. Propana
Merupakan anggota III deret homolog alkana yang berbentuk gas dan didapatkan
dari fraksi gas minyak gubal/mentah atau lewat pemanggangan fraksi-fraksi yang
lebih berat. Secara konseptual dapat diperoleh dengan mengganti salah satu atom
hidrogen etana dengan radikal metal.
Gas ini tidak berwarna, berbau gas alam yang khas, lebih berat dibanding air dan
tak menimbulkan korosi pada logam. Titik didih = -42,5°C; titik leleh = -189,9°C.
Manfaat utamanya adalah sebagai bahan bakar untuk rumah tangga dan industriindustri karena dapat dicairkan dan ditaruh dalam silinder-silinder serta mudah
diangkut (bisa dicampur butana atau udara, dapat pula tidak). Juga buat sintesa
organik, sebagai ekstraktan, pelarut, bahan pendingin, dan pemerkaya gas.
2.4.4. Butana
Anggota VI alkana yang berwujud gas dengan titik didih = -0,5°C (dan gampang
dicairkan) sehingga bisa digunakan sebagai bahan bakar. Dapat juga diperoleh
baik dari fraksi minyak mentah yang berbentuk gas ataupun melalui perengkahan
fraksi-fraksi yang lebih berat serta bisa juga digunakan dalam pembuatan karet
sintetik.
Molekul n-butana dan molekul iso butana mempunyai rumus molekul
sama, yakni C4H10, tetapi dengan sifat fisika dan kimia yang berlainan. Keduanya
merupakan salah satu contoh dari isomer posisional. Hidrokarbon seperti nbutana, dimana tidak ada atom karbon yang terikat pada lebih dari dua atom
karbon lainnya, dikenal sebagai hidrokarbon rantai lurus. Sedangkan isobutana
Universitas Sumatera Utara
12
termasuk jenis hidrokarbon rantai bercabang, karena salah satu karbonnya terikat
pada tiga atom karbon lain.
Dalam bidang kimia, hidrokarbon adalah sebuah senyawa yang terdiri dari
unsur karbon (C) dan hidrogen (H). Seluruh hidrokarbon memiliki rantai karbon
dan atom-atom hidrogen yang berikatan dengan rantai tersebut. Istilah ini juga
disebut sebagai pengertian dari hodrokarbon alifatik. Sebagai contoh, metana (gas
rawa) adalah hidrokarbon dengan satu atom karbon dan empat atom hidrogen;
CH4. Etana adalah hidrokarbon yang terdiri dari dua atom karbon bersatu dengan
sebuah ikatan tunggal, masing-masing mengikat tiga atom karbon; C2H6. Propana
memiliki tiga atom C (C3H8) dan seterusnya (CnH2n+2).
Alkana-alkana penting sebagai bahan bakar dan sebagai bahan mentah
untuk mensintesis senyawa-senyawa karbon lainnya. Alkana banyak terdapat
dalam minyak bumi, dan dapat dipisahkan menjadi bagian-baginnya dengan
destilasi bertingkat. Suku pertama sampai dengan keempat senyawa alkana
berwujud gas pada temperatur kamar. Metana biasa juga disebut gas alam yang
banyak digunakan sebagai bahan bakar rumah tangga / indutri. Gas propana, dapat
dicairkan pada tekanan tinggi dan digunakan pula sebagai bahan bakar yang
disebut LPG (liqufied petoleum gas) (http://Wikidot.com, 2014).
2.5. Kromatografi Gas
Kromatografi gas merupakan proses pemisahan campuran menjadi komponenkomponennya dengan menggunakan gas sebagai fase penggerak yang melewati
Universitas Sumatera Utara
13
suatu lapisan serapan (sorben) yang diam. Fase diam dapat berupa zat padat yang
dikenal dengan kromatografi gas-padat (GSC) dan zat cair sebagai kromatografi
gas-cair (GLC). Keduanya hamper sama kecuali dibedakan dalam hal cara
kerjanya. Pada GSC pemisahan berdasarkan adsorbsi sedangkan GLC berdasarkan
partisi. Dalam pembicaraan kromatografi gas biasanya yang dimaksud adalah
GLC.
Kromatografi gas digunakan untuk analisa kualitatif dan kuantitatif
terhadap cuplikan yang komponen-komponenya dapat menguap pada suhu
percobaan. Keuntungan utama kromatografi gas adalah waktu analisis yang
singkat dan ketajaman pemisahan yang tinggi (Yazid,E. 2005).
2.5.1. Prinsip Kerja Kromatografi Gas
Gas pembawa (biasanya digunakan helium, argon atau nitrogen) dengan tekanan
tertentu dialirkan secara konstan melalui kolom yang berisi fase diam. Selanjutnya
sampel diinjeksikan kedalam injector (injection port) yang suhunya dapat diatur.
Komponen-komponen dalm sampel akan segera menjadi uap dan akan dibawa
oleh aliran gas pembawa melalui kolom. Komponen-komponen akan teradsorpsi
oleh fase diam pada kolom kemudian akan merambat dengan kecepatan bebeda
sesuai dengan nilai Kd masing-masing komponen sehingga terjadi pemisahan.
Komponen yang terpisah menuju detektordan akan terbakar menghasilkan
sinyal listrik yang besarnya proporsional dengan komponen tersebut. Sinyal lalu
Universitas Sumatera Utara
14
diperkuat oleh amplifier dan selanjutnya oleh pencatat (recorder) dituliskan
sebagai kromatogram berupa puncak (peak) (Yazid,E. 2005).
2.5.2. Sistem peralatan kromatografi gas
Diagram sistematik peralatan kromatografi gas ditunjukkan pada gambar 2.1.
dengan komponen utama adalah : control dan penyedia gas pembawa; ruang
suntik sampel; kolom yang diletakkan dalamoven yang dikontrol secara
termostatik; system deteksi dan pencatat (detector dan recorder); serta komputer
yang dilengkapi dengan perangkat pengolahan data.
Gambar 2.1. Diagram skematik pada kromatografi gas
Universitas Sumatera Utara
15
1. Fase gerak
Fase gerak pada GC juga disebut dengan gas pembawa karena tujuan awalnya
adalah untuk membawa solut ke kolom, karenanya gas pembawa tidak
berpengaruh pada selektifitas. Syarat gas pembawa adalah: tidak reaktif;
murni/kering karena kalau tidak murni akan berpengaruh pada detektor; dan dapat
disimpan dalam tangki tekanan tinggi (biasanya merah untuk hidrogen, dan abuabu untuk nitrogen).
Gas pembawa biasanya mengandung helium, nitrogen, hydrogen, atau
campuran argon dan metana. Pemilihan gas pembawa tergantung pada
penggunaan spesifik dan jenis detector yang digunakan. Helium merupakan tipe
gas
pembawa
yang
sering
digunakan
karena
memberikan
efisiensi
kromatografiyang lebih baik (menggurangi pelebaran pita) (Rohman,A. 2007).
2. Ruang suntik sampel
Lubang injeksi didesain untuk memasukkan sampel ecara cepat dan efisien.
Desain yang populer terdiri atas saluran gelas yang kecil atau tabung logam yang
dilengkapi dengan septum karet pada satu ujung untuk mengakomodasi injeksi
dengan semprit (syringe). Karena helium (gas pembawa) mengalir melalui tabung,
sejumlah volume cairan yang diinjeksikan (biasanya antara 0,1-3,0 μL) akan
segera diuapkan untuk selanjutnya di bawa menuju kolom. Berbagai macam
ukuran semprit saat ini tersedia di pasaan sehingga injeksi dapat berlangsung
secara mudah dan akurat. Septum karet, setelah dilakukan pemasukan sampel
Universitas Sumatera Utara
16
secara berulang, dapat diganti dengan mudah. Sistem pemasukan sampel (katup
untuk mengambil sampel gas) dan untuk sampel padat juga tersedia di pasaran.
Pada dasarnya, ada 4 jenis injektor pada kromatografi gas, yaitu:
a. Injeksi langsung (direct injection), yang mana sampel yang diinjeksikan akan
diuapkan dalam injector yang panas dan 100 % sampel masuk menuju kolom.
b. Injeksi terpecah (split injection), yang mana sampel yang diinjeksikan diuapkan
dalam injector yang panas dan selanjutnya dilakukan pemecahan.
c. Injeksi tanpa pemecahan (splitness injection), yang mana hampir semua sampel
diuapkan dalam injector yang panas dan dibawa ke dalam kolom karena katup
pemecah ditutup; dan
d. Injeksi langsung ke kolom (on column injection), yang mana ujung semprit
dimasukkan langsung ke dalam kolom.
Teknik injeksi langsung ke dalam kolom digunakan untuk senyawa-senyawa yang
mudah menguap; karena kalau penyuntikannya melalui lubang suntik secara
langsung dikhawatirkan akan terjadi peruraian senyawa tersebut karena suhu yang
tinggi atau pirolisis.
3. Kolom
Kolom merupakan tempat terjadinya proses pemisahan karena di dalamnya
terdapat fase diam. Oleh karena itu, kolom merupakan komponen sentral pada
GC. Ada 3 jenis kolom pada GC yaitu kolom kemas (packing column) dan kolom
kapiler (capillary column); dan kolom preparative (preparative column).
Perbandingan kolom kemas dan kolom kapiler dtunjukkan oleh gambar berikut :
Universitas Sumatera Utara
17
Kolom Kemas
Kolom Kapiler
Gambar 2.2. Pebandingan kolom kemas dan kolom kapiler
Kolom kemas terbuat dari gelas atau logam yang tahan karat atau dari
tembaga dan aluminium. Panjang kolom jenis ini adalah 1–5 meter dengan
diameter dalam 1-4 mm. Kolom kapiler sangat banyak dipakai karena kolom
kapiler memberikanefisiensi yang tinggi (harga jumlah pelat teori yang sangat
besar > 300.000 pelat). Kolom preparatif digunakan untuk menyiapkan sampel
yang murni dari adanya senyawa tertentu dalam matriks yang kompleks.
Fase diam yang dipakai pada kolom kapiler dapat bersifat non polar, polar, atau
semi polar. Fase diam non polar yang paling banyak digunakan adalah metil
polisiloksan (HP-1; DB-1; SE-30; CPSIL-5) dan fenil 5%-metilpolisiloksan 95%
(HP-5; DB-5; SE-52; CPSIL-8). Fase diam semi polar adalah seperti fenil 50%metilpolisiloksan 50% (HP-17; DB-17; CPSIL-19), sementara itu fase diam yang
polar adalah seperti polietilen glikol (HP-20M; DB-WAX; CP-WAX; Carbowax20M) (6).
4. Detektor
Komponen utama selanjutnya dalam kromatografi gas adalah detektor. Detektor
merupakan perangkat yang diletakkan pada ujung kolom tempat keluar fase gerak
Universitas Sumatera Utara
18
(gas pembawa) yang membawa komponen hasil pemisahan. Detektor pada
kromatografi adalah suatu sensor elektronik yang berfungsi mengubah sinyal gas
pembawa dan komponen-komponen di dalamnya menjadi sinyal elektronik.
Sinyal elektronik detektor akan sangat berguna untuk analisis kualitatif maupun
kuantitatif terhadap komponen-komponen yang terpisah di antara fase diam dan
fase gerak.
Pada garis besarnya detektor pada KG termasuk detektor diferensial,
dalam arti respons yang keluar dari detektor memberikan relasi yang linier dengan
kadar atau laju aliran massa komponen yang teresolusi. Kromatogram yang
merupakan hasil pemisahan fisik komponen-komponen oleh GC disajikan oleh
detektor sebagai deretan luas puncak terhadap waktu. Waktu tambat tertentu
dalam kromatogram dapat digunakan sebagai data kualitatif, sedangkan luas
puncak dalam kromatogram dapat dipakai sebagai data kuantitatif yang keduanya
telah dikonfirmasikan dengan senyawa baku. Akan tetapi apabila kromatografi
gas digabung dengan instrumen yang multipleks misalnya GC/FT-IR/MS,
kromatogram akan disajikan dalam bentuk lain.
Ada beberapa macam jenis detektor yaitu :
1.Thermal ConductivityDetector (TCD)
Detektor TCD telah digunakan sejak awal sejarah gas kromatografi dan bahkan
sampai sekarang penggunaanya sangat luas. Banyak keuntungannya karena
detektor ini dapat mendeteksi hampir semua komponen (kecuali untuk analisis gas
dimana gas itu digunakan sebagai gas pembawa).
Universitas Sumatera Utara
19
Kegunaan detektor ini digunakan untuk analisis gas-gas anorganik dalam
konsentrasi kecil dan mempunyai sensitivitasyang tinggi bila digunakan suhu
operasi tinggi. Desain detektor TCD ini sangat sederhana cara operasionalnya.
Untuk detektor TCD digunakan carrier gas He dan Argon sebab kedua gas ini
mempunyai thermal konduktivitas yang lebih tinggi. Detektor ini merupakan satusatunya detektor yang dapat digunakan untuk mendeteksi semua jenis.
2. Flame Ionization Detector (FID)
FID merupakan detektor yang sangat stabil, tidak dipengaruhi oleh fluktuasi suhu
atau aliran carrier gas. Kegunnaannya untuk analisis sampel dengan konsentrasi
komponen kelumit (trace) dan mempunyai sensitivitas tinggi tergantung pada
perbandingan antara gas H2 dan carrier gas. 'Tapi ini tidak dapat digunakan untuk
sampel yang mengandung silikon, halogen dan klor.
3. Electron Capture Detector (ECD)
Detektor ECD merupakan detektor dengan menggunakan isotop radioaktif.
Elektron yang dilepaskan akan diserap oleh komponen dalam sampel. Detektor ini
untuk menganalisis senyawa-senyawa organik yang mengandung halogen
sehingga banyak untuk analisis pestisida, merkuri dan lain-lain. Kemampuan
molekul untuk menyerap elektron tergantung pada energi elektron, sehingga
sensitivitas tinggi. Detektor ini sangat besar dipengaruhi oleh :
- Potensial elektroda
- Jenis gas pembawa
- Suhu
Universitas Sumatera Utara
20
4. Flame Thermionic Detector (FTD)
Pada detektor ini ada dua cara pemanasan. Pemanasan dengan flame H2 dan
dengan pemanasan dengan induksi frekuensi tinggi. Kegunaannya untuk analisis
senyawa-senyawa fosfor dan nitrogen. Detektor FTD dapat diubah menjadi
detektor FID dan sangat senistif terhadap senyawa-senyawa yang mengandung
fosfor dan nitrogen. Sensitivitas detektor FTD tergantung dari stabilitas suhu.
5. Flame Photometric Detector (FPD)
Detektor FPD mempunyai selektif sensitivitas yang tinggi terhadap analisis
sampel yang mengandung senyawa sulfur dan fosfor. Penggunaannya dalam
bidang pestisida, plastik dan minyak bumi. Dalam bumi, detektor ini digunakan
untuk analisis thiophene dan merkaptan serta H2S (http:/Ichem-is-try.org, 2014) .
5. Komputer
Komponen GC selanjutnya adalah komputer. GC modern menggunakan komputer
yang dilengkapi dengan perangkat lunaknya (software) untuk digitalisasi signal
detektor dan mempunyai beberapa fungsi antara lain:

Memfasilitasi setting parameter-parameter instrumen seperti: aliran fase
gas; suhu oven dan pemrograman suhu; serta penyuntikan sampel secara
otomatis.

Menampilkan
kromatogram
dan
informasi-informasi
lain
dengan
menggunakan grafik berwarna.
Universitas Sumatera Utara
21

Merekam data kalibrasi, retensi, serta perhitungan-perhitungan dengan
statistik.

Menyimpan data parameter analisis untuk analisis senyawa tertentu
(Rohman,A. 2007)
2.6. Kromatogram
Di dalam kolom terjadi interaksi antara komponen sampel yang telah
berubah menjadi gas dan isi kolom. Gas sampel diserap oleh isi kolom
berdasarkan urutan afnitas terhadap isi kolom. Komponen yang memiliki afinitas
rendah terhadap fasa diam yaitu komponen-komponen yang memiliki titik didih
rendah. Komponen ini akan terlebih dahulu keluar dari kolom dan kemudian
diikuti oleh komponen-komponen yang afinitasnya lebih tinggi yaitu komponenkomponen yang mempunyai titik didih yang lebih tinggi.
Di dalam kolom terjadi interaksi antara komponen dan isi kolom sehingga
komponen-komponen ditahan oleh padatan isi kolom. Waktu dimana komponen
oleh fasa diam tersebut waktu penahanan atau waktu retensi atau waktu tinggal =
tK. waktu ini diukur dimulai dari saat memasukkan sampel (injeksi) sampai
keluarnya komponen.
Gas yang dapat digunakan sebagai fase gerak dalam kromatografi gas
harus bersifat inert (tidak bereaksi) dengan cuplikan maupun fase diam. Gas-gas
yang biasa digunakan adalah helium, nitrogen, dan hidrogen. Karena gas disimpan
dalam silinder baja bertekanan tinggi maka gas tersebut akan mengalir dengan
Universitas Sumatera Utara
22
sendirinya secara cepat sambil membawa komponen-komponen campuran yang
akan atau yang sudah dipisahkan. Dengan demikian zat tersebut disebut juga gas
pembawa (carrier gas). Oleh karena gas pembawa mengalir dengan cepat maka
pemisahan dengan teknik kromatografi gas hanya memerlukan waktu beberapa
menit saja (Hendayana, 2006).
Universitas Sumatera Utara