BAB I BAB I
PENDAHULUAN PENDAHULUAN
1.1
1.1 Latar BelakangLatar Belakang
Polarimeter adalah salah satu instrumen analisis yang dapat Polarimeter adalah salah satu instrumen analisis yang dapat dipergunakan untuk menganalisis keaktifan optik suatu molekul. Polarimetri dipergunakan untuk menganalisis keaktifan optik suatu molekul. Polarimetri adalah suatu metoda analisa yang berdasarkan pada pengukuran daya adalah suatu metoda analisa yang berdasarkan pada pengukuran daya putaran
putaran optis optis dari dari suatu suatu larutan. larutan. Daya Daya putaran putaran optis optis adalah adalah kemampuankemampuan suatu zat untuk memutar bidang getar sinar terpolarisir. Sinar terpolarisir suatu zat untuk memutar bidang getar sinar terpolarisir. Sinar terpolarisir merupakan suatu sinar yang mempunyai satu arah bidang getar dan arah merupakan suatu sinar yang mempunyai satu arah bidang getar dan arah tersebut tegak lurus terhadap arah rambatannya. Senyawa optis aktif adalah tersebut tegak lurus terhadap arah rambatannya. Senyawa optis aktif adalah senyawa yang dapat memutar bidang getar sinar terpolarisir. Zat yang optis senyawa yang dapat memutar bidang getar sinar terpolarisir. Zat yang optis ditandai dengan adanya atom karbon asimetris atau atom C kiral dalam ditandai dengan adanya atom karbon asimetris atau atom C kiral dalam senyawa organik, contoh : kuarsa ( SiO
senyawa organik, contoh : kuarsa ( SiO22) dan fruktosa.) dan fruktosa.
Polarimeter dapat digunakan untuk ; menganalisa zat yang optis Polarimeter dapat digunakan untuk ; menganalisa zat yang optis aktif, mengukur kadar gula, dan penentuan antibiotik dan enzim. Terdapat aktif, mengukur kadar gula, dan penentuan antibiotik dan enzim. Terdapat beberapa
beberapa syarat syarat senyawa senyawa yang yang dapat dapat dianalisis dianalisis dengan dengan polarimetri, polarimetri, adalah;adalah; memiliki struktur bidang kristal tertentu (dijumpai pada zat padat); memiliki memiliki struktur bidang kristal tertentu (dijumpai pada zat padat); memiliki struktur molekul tertentu atau biasanya dijumpai pada zat cair. Struktur struktur molekul tertentu atau biasanya dijumpai pada zat cair. Struktur molekul adalah
molekul adalah struktur yang struktur yang asimetris, asimetris, seperti pada glukoseperti pada glukosa.sa.
Berdasarkan latar belakang tersebut, maka praktikum polarimeter Berdasarkan latar belakang tersebut, maka praktikum polarimeter penting dilakukan.
1.2 Maksud Percobaan
Mengenal instrumen polarimeter 1.3 Tujuan Pecobaan
- Menenutukan sudut putar jenis larutan optik aktif dengan menggunakan polarimeter
- Menentukan konsentrasi larutan optik aktif dengan menggunakan polarimeter
1.4 Prinsip Percobaan
Pengukuran daya putar optis suatu zat yang menimbulkan terjadinya putaran bidang getar sinar terpolarisir. Cahaya dari lampu sumber, terpolarisasi setelah melewati prisma Nicol pertama yang disebut polarisator. Cahaya terpolarisasi kemudian melewati senyawa optis aktif
yang akan memutar bidang cahaya terpolarisasi dengan arah tertentu. Prisma Nicol kedua yang disebut analisator akan membuat cahaya dapat melalui celah secara maksimum. Rotasi optis yang diamati atau diukur dari suatu larutan bergantung kepada jumlah senyawa dalam tabung sampel, panjang jalan atau larutan yang dilalui cahaya, temperatur pengukuran, dan panjang gelombang cahaya yang digunakan.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Menurut Kolthoff, I.M., (1958), polarimeter adalah alat untuk mengukur besarnya putaran berkas cahaya terpolarisasi oleh suatu zat optis aktif. Zat yang bersifat optis aktif adalah zat yang memiliki struktur transparan dan tidak simetris sehingga mampu memutar bidang polarisasi radiasi. Materi yang bersifat optis aktif contohnya adalah kuarsa, gula, dan sebagainya. Pemutaran dapat berupa dextrorotatory (+) bila arahnya sesuai dengan arah putar jarum jam ataupun levo-rotatory bila arahnya berlawanan dengan jarum jam. Rotasi spesifik didefinisikan sebagai:
Keterangan:
= Sudut pada bidang cahaya terpolarisasi
C = Konsentrasi larutan yang digunakan (gram zat terlarut per mL larutan)
= Panjang bejana yang digunakan (dm)
= Rotasi spesifik
Derajat rotasi perputaran bidang polarisasi bergantung pada : 1. Struktur molekul
2. Temperatur
gelap. Pada saat ini sumbu prisma dari prisma pemolarisasi dan prisma penganalisis tegak lurus satu dengan lainnya. Sekarang sampel diletakkan pada tabung sampel. Jika zat bersifat inaktif (tidak aktif) optis (optically inactive), tidak ada perubahan yang terjadi. Bidang pandang tetap gelap. Akan tetapi, jika zat bersifat aktif optis (optical active) diletakkan pada tabung, zat memutar bidang polarisasi, dan sebagian cahaya akan melewati penganalisis ke arah pengamat. Dengan memutar prisma penganalisis searah jarum jam atau berlawanan jarum jam, pengamat akan sekali lagi menghalangi cahaya dan mengembalikan medan
yang gelap (Hart, H. dan E. Craine, 2003).
Polarimetri adalah pengukuran dan interpretasi dari polarisasi dari garis gelombang, terutama electromagnetic gelombang, seperti gelombang radio atau cahaya. Polarimetry biasanya dilakukan pada gelombang electromagnetic yang telah melalui perjalanan atau telah tercermin, refracted , atau diffracted oleh beberapa bahan untuk menggambarkan bahwa objek (Safru, U., 2009).
Menurut Anonim (2012), komponen-komponen alat polarimeter beserta gambarnya adalah:
1. Lensa kolimator, berfungsi mensejajarkan sinar dari lampu natrium atau dari sumber cahaya sebelum masuk ke polarisator.
2. Analisator, berfungsi untuk menganalisa sudut yang terpolarisasi. Analisator dapat diputar-putar untuk menentukan sudut terpolarisasi
4. Wadah sampel (tabung polarimeter), wadah sampel ini berbentuk silinder yang terbuat dari kaca yang tertutup dikedua ujungnya berukuran besar dan yang lain berukuran kecil, biasanya mempunyai ukuran panjang 0.5 ; 1 ; 2 dm
5. Tempat tabung/kolom, berfungsi untuk memasukkan kolom/tabung pada saat dianalisis
6. Polarisator, berfungsi untuk menghasilkan sinar terpolarisir
7. Sumber Cahaya monokromatis. yaitu sinar yang dapat memancarkan sinar monokromatis. Sumber cahaya yang digunakan biasanya adalah lampu D Natrium dengan panjang gelombang 589.3 nm. Selain itu juga dapat
digunakan lampu uap raksa dengan panjang gelombang 546 nm.
8. Skala lingkar, merupakan skala yang bentuknya melingkar dan pembacaan skalanya dilakukan jika telah didapatkan pengamatan tepat baur - baur
Polarisasi adalah peristiwa perubahan arah getar gelombang cahaya yang acak menjadi satu arah getar, sedangkan polarisasi optik adalah salah satu sifatcahaya yakni jika cahaya itu bergerak beroscillasi dengan arah tertentu. Terjadi akibat peristiwa berikut :
1. Polarisasi dapat diakibatkan oleh pemantulan Brewster 2. Polarisator karena penyerapan selektif
3. Polarisasi karena pembiasan ganda, terjadi pada hablur kolkspat (CaCO3), kuarsa, mike, kristal gula, topaz, dan es.
Polarisasi cahaya adalah penguraian cahaya, gambar arah cahayanya merambat lurus (Anonim, 2009).
BAB III
METODE PERCOBAAN
3.1 Alat dan Bahan
a. Alat
- Polarimeter Optika®, Model : Pol-1 - Beaker glass 100 mL - Botol semprot - Batang pengaduk - Neraca Ohaus b. Bahan - Sukrosa - Air suling 3.2 Cara Kerja
1. Menyiapkan alat polarimeter dan memenaskan alat selama kurang lebih 15 menit.
2. Membuat larutan sukrosa 1% dengan cara menimbang sukrosa sebanyak 1 g menggunakan neraca analitik dan melarutkannya dengan air suling sebanyak 100 ml. Mengaduk larutan dengan menggunakan batang pengaduk hingga larut.
3. Menyiapkan larutan yang tidak diketahui konsentrasinya.
4. Mengisi tabung sampel dengan air suling sepenuh mungkin sampai tidak ada gelembung udara dalam tabung.
5. Memutar prisma analisator sampai terlihat bidang yang paling terang. Keadaan ini dicatat sebagai keadaan nol ( zero).
6. Mengganti isi tabung dengan larutan sukrosa 1 %.
7. Memutar prisma analisator sampai terlihat bidang yang paling terang dan mencatat skalanya.
8. Menghitung rotasi optik larutan sukrosa dari perbedaan rotasi larutan sukrosa dengan zero poin.
9. Mengganti isi tabung dengan larutan sukrosa yang tidak diketahui konsentrasinya.
10. Memutar prisma analisator sampai terlihat bidang yang paling terang dan mencatat skalanya.
11. Menghitung konsentrasi larutan sukrosa dengan menghitung rotasi spesifiknya.
3.3 Skema Kerja
Menyiapkan alat polarimeter dan memenaskan alat selama kurang lebih 15 menit
Membuat larutan sukrosa 1 % (1g dalam 100 ml) dan larutan sukrosa yang tidak diketahui konsentrasinya dalam beaker glass 100 mL
Mengisi tabung sampel dengan air suling sampai penuh (tidak ada gelembung udara dalam tabung)
Memutar prisma analisator sampai terlihat bidang yang paling terang. Keadaan ini dicatat sebagai keadaan nol ( zero).
Mengganti isi tabung dengan larutan sukrosa 1 %.
Memutar prisma analisator sampai terlihat bidang yang paling terang dan mencatatnya
Menghitung rotasi optik larutan sukrosa dari perbedaan rotasi larutan sukrosa dengan zero poin.
Memutar prisma analisator sampai terlihat bidang yang paling terang dan mencatatnya
Menghitung konsentrasi larutan sukrosa dengan menghitung rotasi spesifiknya.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengamatan
No Sampel Sudut putar teramati
1 Air suling 110,8°
2 Larutan sukrosa 1% 70,3°
3 Larutan sukrosa yang tidak diketahui konsentrasinya 62,1° 4.2 Perhitungan 1. Larutan sukrosa 1% Dik : L = 10 cm = 66.52 cm2 °C / gram = 70.3°
–
110.8° = - 40.5° Dit : C = ? Peny : = . L . C 40.5° = 66.52 cm2 °C / gram x 10 cm x C 40.5° = 6652 cm3 °C x C C = 2. Larutan sukrosa yang belum diketahui konsentrasinya Dik : L = 10 cm = 66.52 cm2 ºC / gram = 62.1°
–
110.8° = - 48.7° Dit : C = ? Peny : = . L . C 48.7° = 66.52 cm2 ºC / gram x 10 cm x C 48.7° = 6652 cm3 ºC x C C = = 0.0073 g/mL4.3 Pembahasan
Polarimeter adalah salah satu instrumen analisis yang dapat dipergunakan untuk menganalisis keaktifan optik suatu molekul. Pada polarimeter yang diukur adalah besarnya sudut pemutaran bidang cahaya
terpolarisasi setelah melewati molekul kiral.
Dalam praktikum ini, bertujuan untuk menentukan sudut putar jenis larutan optik aktif dengan menngunakan polarimeter dan menentukan
konsentrasi larutan optik aktif dengan menggunakan polarimeter. Alat polarimeter, terdapat beberapa komponen yaitu, wadah untuk lampu natrium, tempat kolom, analisator, lensa pengamatan, skala, dan kolom tempat sampel. Komponen alat tersebut memiliki satu kesatuan fungsi yang saling berkaitan.
Adapun prinsip kerja dari komponen polarisasi tersebut, sebagai berikut :
Cahaya dari lampu sumber (lampu natrium), terpolarisasi setelah melewati prisma nicol pertama yang disebut polarisator. Cahaya terpolarisasi
monokromatik, dimana gas natrium pijar akan menghasilkan lampu warna kuning. Selain lampu natrium dapat pula digunakan lampu lain seperti lampu uap raksa dengan panjang gelombang 546 nm karena dapat menghasilkan cahaya monokromatik.
Pada penentuan sudut putar suatu sampel, selalu mulai dengan menentukan keadaan nol ( zero point ) dengan mengisi tabung sampel dengan air suling saja. Keadaan nol ini perlu untuk mengkoreksi pembacaan atau pengamatan rotasi optik. Tabung sampel harus dibersihkan sebelum digunakan agar larutan yang diisikan tidak terkontaminasi zat lain. Pembacaan atau pengamatan bergantung kepada tabung sampel yang berisi larutan atau pelarut dengan penuh. Perhatikan saat menutup tabung sampel, harus dilakukan hati-hati agar di dalam tabung tidak terdapat gelembung udara, karena adanya gelembung udara dapat mengganggu polarisasi. Bila sebelum tabung diisi larutan didapat keadaan terang, maka setelah tabung diisi larutan putarlah analisator sampai didapat keadaan terang kembali. Sebaliknya bila awalnya keadaan gelap harus kembali kekeadaan gelap. Kemudian catatlah besar rotasi optik yang dapat terbaca pada skala.
Rotasi optis yang diamati atau diukur dari suatu larutan bergantung kepada jumlah senyawa dalam tabung sampel, panjang jalan atau larutan yang dilalui cahaya, temperatur pengukuran, dan panjang gelombang cahaya yang digunakan. Untuk mengukur rotasi optik, diperlukan suatu besaran yang disebut rotasi spesifik yang diartikan suatu rotasi optik yang terjadi bila cahaya terpolarisasi melewati larutan dengan konsentrasi 1 gram per
mililiter sepanjang 1 desimeter. Rotasi spesifik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :
Keterangan:
C = Konsentrasi larutan yang digunakan (gram zat terlarut per mL larutan)
= Panjang bejana yang digunakan (dm)
= Rotasi spesifik
Pada senyawa optik yang telah diamati dan diukur skalanya, terdapat dua macam sampel. Sukrosa 1%, diperoleh nilai rotasi optiknya yaitu 40.5° maka konsentrasi larutan tersebut adalah 0.0061 g/mL. Sukrosa yang tidak diketahui konsentrasinya, diperoleh nilai rotasi optiknya yaitu 48.7° maka konsentrasi larutannya adalah 0.0073 g/mL.
Hasil tersebut, jika dibandingkan dengan sudut putar sukrosa yang murni berdasarkan literatur adalah 66.60° (Hendiayana, A., 2005). Nilai ini berbeda dengan pengamatan yang telah dilakukan, karena dapat disebabkan oleh jumlah atau kadar senyawa yang berada dalam tabung, panjang jalan atau larutan yang dilalui oleh cahaya, temperatur pengukuran
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa :
1. Sudut putar larutan sukrosa 1% adalah - 40.5° dan sudut putarlarutan sukrosa yang tidak diketahui konsentrasinya adalah - 48.7°.
2. Konsentrasi larutan sukrosa 1% adalah 0,0061 g/mL dan konsentrasi larutan sukrosa yang sebelumnya tidak diketahui konsentrasinya adalah 0,0073 g/mL.
5.2 Saran
Disarankan dalam praktikum dapat menggunakan jenis larutan optik yang lain, akan dapat menambah wawasan praktikan dalam mengoperasikan alat polarimeter untuk berbagai variasi sampel.
DAFTAR PUSTAKA
(http://www.scribe.com/doc/5006057/4-BAB), Diakses Tanggal 22/12/2012, Pukul 09.59 WITA.
Anonim, 2009, Spektrum Gelombang Elektromagnetik, [http:// makalah-artikel-online.blogspot.com/2009/04/spektrumgelombangelektromagnetik.html], Diakses Tanggal 22/12/2012, Pukul 09.50 WITA.
Anonim, 2012, Tugas Instrumen Polarimeter ,
[http://tugasinstrumen.blogspot.com/2012/10/polarimeter-], Diakses Tanggal 20/12/2012, Pukul 21.35 WITA.
Hart H., dan E.Craine, 2003, Kimia Organik Edisi Sebelas, Penerbit Erlangga, Jakarta.
Hendiayana, A., 2005, Lap KF II Konstanta Kecepatan Reaksi, [ gundul.6te.net/download/KF2-3konstanta.doc], Diakses Tanggal 25/12/2012, Pukul 15.04 WITA.
Kolthoff, I.M, 1958, Teztbook of Quantitative Inorganic Analysis 3rd Edition, The Macmillan Company, New York.
Safru, U., 2009, Laporan Praktikum Fisika Dasar II ; Tentang C1 Polarimeter, Fakultas Tehnik-Universitas Islam OKI, Kayuagung.
LAMPIRAN
1. Gambar alat polarimeter
3. Skema Kerja Polarimeter
4. Gambar polarimeter dan bagian-bagiannya
Keterangan : 1 2 3 5 6 7 4
