Komoponen Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GCMS)

Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS) adalah gabungan antara alat kromatografi gas dan spektrometry massa. GC-MS merupakan salah satu teknik yang digunakan untuk mendeteksi senyawa-senyawa yang mudah menguap dan menentukan bobot molekul serta rumusnya. Pemisahan senyawa menggunakan kromatografi gas didasari dengan penyebaran cuplikan pada fase diam sedangkan gas sebagai fase gerak mengelusi fase diam.

Kromatografi gas memiliki cara kerja dimana fase gerak yang terdapat pada alat tersebut berbentuk gas mengalir di bawah tekanan melewati pipa yang dipanaskan dan disalut atau dikemas dengan fase diam cair yang kemudian disalut pada suatu penyangga padat. Prinsip dari spektrometer massa adalah pengionan senyawa-senyawa kimia untuk menghasilkan molekul bermuatan atau fragmen dan mengukur rasio massa.

Komponen utama dari GCMS (Gas Chromatography-Mass Spectrometry) adalah gas pembawa, injektor, kolom, ruang pemanas (roaster), dan detektor.

Selanjutnya, penembakan elektron berenergi tinggi membuat molekul terionisasi sehingga menghasilkan ion dengan muatan positif (Darmapatni et al., 2016). Sistem yang digunakan dalam kromatografi gas terdiri dari beberapa komponen utama sebagai berikut (Yulianti, 2019).

1. Gas Pembawa (Carrier Gas)

Gas pembawa berfungsi untuk membawa uap sampel menuju kolom supaya dapat dipisahkan. Gas pembawa diletakkan di dalam tabung bertekanan tinggi. Selain itu, gas pembawa yang digunakan dalam proses pemisahan harus memiliki sifat inert, murni, sesuai dengan selektor, dan mengurangi defusi gas. Umumnya, penggunaan gas pembawa pada kromatografi gas diantaranya adalah argon, helium, karbon dioksida, nitrogen, dan oksigen.

2. Injektor

Injektor merupakan tempat yang digunakan untuk memasukkan sampel ke dalam kromatografi gas. Sampel yang dipisahkan harus dalam fase uap sehingga sampel akan teruapkan injektor dengan suhu operasi 250˚C. Suhu panas yang terdapat di dalam injektor dapat mengubah sampel cair dan padat dalam bentuk uap.

3. Kolom

Kolom merupakan tempat di dalam kromatografi dimana didalamnya terjadi proses pemisahan karena adanya fase diam. Kolom ini juga bisanya dikatakan sebagai jantung dari kromatografi gas. Kolom kromatografi gas terbagi menjadi 3 jenis yaitu kolom kemas (packing column), kolom kapiler (capillary column), dan kolom preparatif (preliminary column).

Kolom memiliki periphery antara sampai mm. Kolom berisi padatan pendukung dari fase diam yang digunakan untuk mengikat fase diam tersebut. Padatan pendukung yang digunakan dalam kolom harus memperhatikan beberapa sifat yaitu inert, stabil pada suhu yang tinggi, dan luas permukaan.

4. Ruang Pemanas (Roaster)

Roaster merupakan komponen yang berfungsi sebagai pengatur temperatur dalam kromatografi gas. Roaster yang digunakan harus memberikan distribusi panas secara merata di bagian seluruh roaster supaya suhunya tetap dan mencapai kondisi isotermal. Roaster memanaskan secara berturut-turut memanaskan injektor, kolom, dan detektor dengan cepat supaya kontrol termal yang dihasilkan baik.

Oven dilengkapi dengan thermostat yang berfungsi mengatur suhu pada roaster. Pendinginan oven dilakukan menggunakan kipas dan pengaturan ventilasi yang terdapat di bagian belakang roaster. Temperatur pada roaster diatur sedikit di bawah titik didih sampel. Jika suhu terlalu tinggi, cairan fasa diam akan menguap dan sampel larut dalam suhu tinggi dan mengalir cepat ke dalam kolom sehingga terjadi proses pemisahan.

5. Detektor

Detektor adalah bagian perangkat dari alat GC-MS yang letaknya berada pada ujung kolom dimana bagian alat tersebut berfungsi sebagai tempat keluar fase gerak yang membawa komponen hasil pemisahan. Cara kerja detektor adalah dengan mengubah sinyal gas pembawa dan komponen yang terkandung di dalamnya menjadi sinyal elektronik yang berguna untuk analisis kualitatif maupun kuantitatif terhadap komponen yang terpisah diantara fase diam dan fase gerak.

Pustaka:

Yulianti,R.T. 2019. Analisa Komponen Hidrokarbon (Pona) pada Sampel Feed dan Platformate dari Kilang Paraxylene dengan Kromatografi Gas serta Pengaruhnya Terhadap Peningkatan Oktan. (Laporan Kerja Praktik). Universitas Pertamina.