Fff Fixxx.docx 5i305l

BAB I PENDAHULUAN 1.1

Latar Belakang Pada umumnya sebelum suatu senyawa diidentifikasi dan dapat diukur kadarnya, perlu dipisahkan dari matriksnya. Oleh karena itu, pemisahan merupakan langkah penting dalam analisis kualitatif. Ada banyak teknik pemisahan, di antaranya yaitu penyaringan, sublimasi, ekstraksi, kromotografi dan lain-lain. Dalam makalah ini, akan dibahas salah satu teknik pemisahan menggunakan metode FFF (Field Flow Fractionation) atau “Fraksinasi Medan Aliran”. Berbeda dengan kromatografi, teknik pemisahan menggunakan FFF dilakukan dalam fase tunggal, yaitu fase gerak, dimana aliran di saluran FFF berbentuk parabola, dengan kecepatan aliran tertinggi di tengah saluran dan kecepatan aliran semakin menurun jika semakin dekat dengan dinding saluran.

1.2

Rumusan Masalah Adapun rumusan masalah dalam makalah ini adalah: 1. Bagaimana prinsip kerja teknik pemisahan menggunakan FFF? 2. Apa contoh aplikasi FFF dan bagaimana sistem kerja FFF dalam contoh aplikasi tersebut?

1.3

Tujuan Adapun tujuan penulisan makalah ini adalah: 1. Menjelaskan prinsip kerja teknik pemisahan menggunakan FFF 2. Menerangkan contoh aplikasi FFF dan menjelaskan sistem kerja FFF dalam contoh aplikasi tersebut.

1.4

Manfaat Adapun manfaat penulisan makalah ini adalah: 1. Bagi penulis, agar mampu memahami prinsip kerja teknik pemisahan menggunakan FFF, serta mengetahui contoh aplikasi FFF dan sistem kerja FFF dalam contoh aplikasi tersebut. 2. Bagi mahasiswa atau pelajar, dapat dijadikan rujukan pembahasan mengenai prinsip kerja teknik pemisahan menggunakan FFF, serta mengetahui contoh aplikasi FFF dan sistem kerja FFF dalam contoh aplikasi tersebut.

1

BAB II PEMBAHASAN 2.1

Pengertian FFF Field Flow Fractionation (FFF) adalah teknik pemisahan menggunakan suatu media yang diterapkan pada cairan suspense atau laruatan yang dipompa melalui saluran panjang dan sempit, tegak lurus dengan arah aliran menyebabkan pemisahan pertikel dalam cairan yang tergantung pada perbedaan mobilitas parikel di bawah gaya yang diberikan media. FFF pertamakali ditemukan oleh J.Calvin Giddings Prinsip Kerja Field Flow Fractionation (FFF) Fraksinasi Medan Aliran atau Field Flow Fractionation (FFF) merupakan teknik pemisahan suatu zat yang berukuran 1nm-100 μm. Prinsip kerja pemisahan menggunakan teknik FFF yaitu berdasarkan interaksi antara zat terlarut dengan gaya eksternal yang diberikan pada saluran FFF. Tidak seperti kromatografi, pemisahan FFF dilakukan dalam fase tunggal, yaitu fase gerak, dimana aliran di saluran FFF berbentuk parabola dengan kecepatan aliran tertinggi di tengah saluran dan kecepatan aliran semakin menurun jika semakin mendekati dinding saluran. Pemisahan menggunakan teknik FFF, pada intinya berdasarkan ukuran zat terlarut dan kecepatan aliran. Akan tetapi, terdapat beberapa faktor lain juga dapat mempengaruhi teknik pemisahan tersebut, seperti gaya eksternal yang diberikan, atau faktor-faktor lainnya.

2.2

2.1.1

Jenis FFF Berdasarkan modifikasi pada FFF, jenis FFF cukup beragam, di antaranya: a. Flow FFF Arus FFF memisahkan partikel berdasarkan ukuran, tidak tergantung pada kepadatannya dan dapat mengukur makromolekul di kisaran 1 nm sampai 1 µm. Arus di aliran FFF masuk melalui frit berpori di bagian atas saluran, keluar melalui frit outlet membran semi-permeabel di dinding akumulasi (yaitu bagian bawah dinding). Berikut adalah skema kerja Flow FFF:

b. Electrical FFF

2

Gaya eksternal yang diberikan menghasilkan medan listrik sehingga dapat memisahkan molekul bermuatan dalam sampel c. Asymmetric Flow FFF Mempunyai satu membran semi-permeabel di dinding bagian bawah saluran yang beroprasi pada suhu tinggi biasanya digunakan untuk karekterisasi polimer. d. Steric FFF Tidak seperti teknik FFF, sterik FFF digunakan untuk partikel yang besar yaitu 0,5 samapi 200 µm menggunakan gaya hidrodinamik sehingga partikel besar terelusi terlebih dahulu. Keuntunggannya waktu pemisahan cepat. e. Split flow thin-cell fractionation (SPLITT) FFF jenis ini menggunakan gaya gravitasi untuk pemisahan partikel berukuran µm secara kontinyu. SPLITT dilakukan dengan memompa sampel yang mengandung cairan ke dalam inlet atas pada awal saluran, sementara secara bersamaan cairan pembawa dipompa melalui inlet bawah. Dengan mengontrol rasio laju aliran dari dua aliran inlet, pemisahan dapat dikontrol dan sampel dipisahkan menjadi dua fraksi berukuran berbeda. Penggunaan gravitasi mampu membuat FFF menjadi suatu teknik pemisahan yang cukup sensitif pada partikel berukuran lebih dari 1 µm. Berikut adalah skema kerja Split flow thin-cell fractionation (SPLITT):

f. Thermal FFF 3

Teknik pemisahan pada Thermal FFF mengaplikasikan gradien suhu ke saluran. Saluran dinding atas dipanaskan dan dinding bawah ini didinginkan. Kondisi tersebut mendorong polimer dan partikel ke arah dinding dingin oleh difusi termal. Thermal FFF dikembangkan sebagai suatu teknik untuk memisahkan polimer sintetik dalam pelarut organik. Berikut adalah skema kerja Thermal FFF:

g. Sedimentation FFF Pada FFF-Sedimentasi, kekuatan pemisahan dibentuk oleh medan sentrifugal. Partikel yang lebih besar dan lebih padat terdorong ke arah dinding bawah dari partikel yang lebih kecil. Jadi, partikel kecil terelusi dari saluran terlebih dahulu kemudian partikel yang lebih besar. Hal ini disebabkan partikel besar berada di bagian arus lambat dan partikel yang lebih kecil terletak di bagian arus cepat. Tingkat perputaran yang digunakan dalam FFF-Sedimentasi bias mencapai 2.500 rpm. 2.1.2. Kombinasi FFF dengan Detektor Beberapa jenis detektor dapat dikombinasikan dengan instrumen FFF untuk mendukung proses analisis, seperti: a. Optical detection: Absorbsi UV-Vis, Fluorescence, Refractive Index (RI), Light Scattering (LS) b. Nuclear Magnetic resonance (NMR) c. Small-angle X-ray scattering (SAXS) dan Inductively coupled plasma (I) 2.1.3. Kelebihan dan Kelemahan FFF Sebagaimana instrumen pada umumnya yang memiliki kelebihan dan kelemahan, FFF pun juga demikian. Beberapa kelebihan FFF di antaranya:  Teknik pemisahan yang terimprovisasi, sehingga memiliki rentang yang lebih besar terkait ukuran partikel yang dipisahkan  Selektif, sehingga menghasilkan resolusi tinggi  Alirannya kontinu, sehingga dapat mengelusi zat yang sudah terpisahkan untuk dideteksi

4

    

  

Kecepatan arus dan kuatnya medan dapat diubah untuk menghasilkan pemisahan yang optimal Pemisahan baru tidak memerlukan aliran baru melainkan bidang baru Berbagai jenis medan dapat digabungkan untuk berbagai jenis pemisahan Mudah digunakan Cepat Sedangkan kelemahan FFF adalah: Skala produksi kecil Untuk menghasilkan hasil yang optimal, perlu disinkronkan antara resolusi dan kecepatan aliran Biaya cukup tinggi

2.2. Aplikasi FFF FFF dapat diaplikasikan untuk berbagai bidang, di antaranya: a. Biologi dan Biomedis  Protein-protein (biopolimer) dapat dipisahkan menggunakan electrical FFF dan Flow FFF  DNA dan biopartikel dapat dipisahkan menggunakan sedimentation FFF dan flow FFF  Sel-sel dengan diameter lebih dari 2 μm dapat dipisahkan menggunakan Steric FFF b. Industri  Pada industri koloid dan partikel, sedimentation FFF dapat digunakan untuk menentukan ukuran partikel  Molekul yang lebih besar seperti emas, palladium, perak dan tembaga dapat dipisahkan menggunakan sedimentation-steric FFF  Flow FFF dapat digunakan untuk analisis polimer yangmemiliki sifat larut dalam air c. Lingkungan  Sedimentation-FFF digunakan untuk memisahkan koloid-koloid di perairan sungai

5

BAB III PENUTUP 3.1.

Kesimpulan Prinsip kerja pemisahan menggunakan teknik FFF yaitu berdasarkan interaksi antara zat terlarut dengan gaya eksternal yang diberikan pada saluran FFF dengan menggunakan fase gerak, berdasarkan ukuran zat terlarut dan kecepatan aliran. FFF diaplikasikan pada bidang biologi, biomedis, industri dan lingkungan. 3.2. Saran Adapun saran penulis ditujukan kepada mahasiswa agar dapat mengetahui lebih dalam tentang prinsip kerja teknik pemisahan menggunakan FFF dan aplikasi FFF di berbagai bidang, serta sistem kerja FFF dalam contoh aplikasi tersebut. Harapan penulis agar mahasiswa atau generasi selanjutnya dapat mengembangkan pembahasan akan hal ini secara lebih luas dalam suatu jurnal atau karya ilmiah dengan lebih sempurna.

6

DAFTAR PUSTAKA Giddings, J. C. (1993). Field-Flow Fractionation: Analysis of Macromolecular, Colloidal, and Particulate Materials. Science, 260(5113), 1456-1465. Wahlund, K.G. (2013). Flow field-flow fractionation: Critical overview. Journal of Chromatography A, 1287(0), 97-112. Williams, Kim R. “What is field-flow fractionation?” (Review). Colorado School of Mines.

7