< Previous 47 (3) Polarisasi karena pembiasan ganda (bias kembar) Jika cahaya melalui kaca, maka cahaya lewat dengan kelajuan yang sama ke segala arah. Ini disebabkan kaca hanya memiliki satu indeks bias. Tetapi bahan-bahan kristal tertentu seperti kalsitt dan kuarsa memiliki dua indeks bias sehingga kelajuan cahaya tidak sama untuk segala arah. Jadi, cahaya yang melalui bahan ini akan mengalami pembiasan ganda. Alat yang digunakan untuk mengukur besarnya putaran optik yang dihasilkan oleh suatu zat yang bersifat optis aktif yang terdapat dalam larutan adalah polarimeter. b. Jenis-jenis polarimeter (1) Spektropolarimeter Merupakan satu jenis polarimeter yang dapat digunakan untuk mengukur aktifitas optik dan besarnya penyerapan. Pada alat ini mula-mula sinar berada dari lampu akan melalui suatu monokromator dan melewati suatu polarisator untuk menghasilkan sinar terpolarisir. Polarisator ini berhubungan langsung dengan bahan ajarator yang berguna untuk mengatur tingkat sinar yang terpolarisasi secara elektris yang dapat diamati pada servo amplifier. Kemudian sinar melewati sampel dan analisator sebelum mencapai tabung pengadaan sinar, dan dapat dilakukan dengan pengamatan pada indikator. 48 Gambar 10. Spektropolarimeter http://t3.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcS7-ZCZ0aW7kCL26CClVge2xAOS2ri3ya6BoGtdmrfqFpO3O6tU8w (2) Optical rotatory dispersion ( ORD ) Alat ini merupakan modifikasi dari spektropolarimeter, prinsipnya sama dengan spektropolarimeter, tetapi terdapat perbedaan yaitu pada ORD ini sinar diatur berdasarkan tingkat polarisasinya, yaitu pada frekuensi 12 Hz oleh motor driven yang menyebabkan polarisator bergerak – gerak dan membentuk sudut 1 atau 2 derajat atau lebih. Selain itu servoamplifiernya hanya dapat merespon pada frekuensi 12 Hz sehingga servomotor akan mengatur analisator secara kontinu dan servomotor juga memposisikan penderkorder untuk menghasilkan suatu grafik. (3) Circular Dichroism Apparatus ( CDA ) CDA ini merupakan modifikasi dari spektrofotometer konvensional yang digunakan untuk menentukan dua serapan atau absorban. Nilai polarisasi sekular ini dapat ditentukan dalam 2 langkah, yaitu yang pertama sinar harus mengalami polarisasi bidang dan kedua yaitu sinar terpolarisasi tersebut diubah menjadi komponen terpolarisasi sirkular kanan dan sirkular kiri. Untuk mengubah komponen menjadi 49 terpolarisasi sekular kanan dan kiri, dapat digunakan tiga tipe alat, yaitu the Fresnel rhomb, bahan ajarator pockets elektro-optik dan bahan ajarator tekanan photo-elastic. (4) Saccarimeter Saccharimeter adalah sebuah alat untuk mengukur konsentrasi larutan gula umumnya dicapai dengan menggunakan pengukuran indeks bias (refraktometer) atau sudut rotasi polarisasi gula optik aktif (polarimeter). Saccharimeters digunakan dalam industri pengolahan makanan, pembuatan bir, dan industri minuman beralkohol. Berikut ini Gambar 11 saccharimeter at the Sugar Museum (Berlin). Gambar 11. Saccharimeter at the Sugar Museum (Berlin). http://en.wikipedia.org/wiki/Saccharimeter Mengenal Polarimeter 1. Buatlah kelompok bersama teman Anda! 2. Amati bagian-bagian polarimeter! 3. Diskusikan dan deskripsikan fungsi dari masing-masing bagian polarimeter! 4. Buatlah kesimpulan hasil diskusi kelompok! 5. Presentasikan hasil pengamatan Anda! 50 c. Komponen-komponen alat polarimeter (1) 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. (2) Lensa kolimator Berfungsi mensejajarkan sinar dari lampu natrium atau dari sumber cahaya sebelum masuk ke polarisator. (3) Polarisator dan Analisator. Polarisator berfungsi untuk menghasilkan sinar terpolarisir. Sedangkan analisator berfungsi untuk menganalisis sudut yang terpolarisasi. Yang digunakan sebagai polarisator dan analisator adalah prisma nikol. Prisma setengah nikol merupakan alat untuk menghasilkan bayangan setengah yaitu bayangan terang gelap dan gelap terang. (4) Skala lingkar. Merupakan skala yang bentuknya melingkar dan pembacaan skalanya dilakukan jika telah didapatkan pengamatan tepat baur-baur. (5) 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. Wadah sampel ini harus dibersihkan secara hati-hati dan tidak bileh ada gelembung udara yang terperangkap didalamnya. (6) Detektor. Pada polarimeter manual yang digunakan sebagai detektor adalah mata, sedangkan polarimeter lain dapat digunakan detektor fotoelektrik. 51 d. Prinsip Kerja Polarimeter Prinsip kerja alat polarimeter adalah sebagai berikut: sinar yang datang dari sumber cahaya (misalnya lampu natrium) akan dilewatkan melalui prisma terpolarisasi (polarizer), kemudian diteruskan ke sel yang berisi larutan. Dan akhirnya menuju prisma terpolarisasi kedua (analizer). Polarizer tidak dapat diputar-putar sedangkan analizer dapat diatur atau di putar sesuai keinginan. Bila polarizer dan analizer saling tegak lurus (bidang polarisasinya juga tega lurus), maka sinar tidak ada yang ditransmisikan melalui medium diantara prisma polarisasi. Jika zat yang bersifat optis aktif ditempatkan pada sel dan ditempatkan diantara prisma terpolarisasi maka sinar akan ditransmisikan. Putaran optik adalah sudut yang dilalui analizer ketika diputar dari posisi silang ke posisi baru yang intensitasnya semakin berkurang hingga nol. Untuk menentukan posisi yang tepat sulit dilakukan, karena itu digunakan apa yang disebut Dzsetengah bayangandz ȋbayangan redupȌ. Untuk mancapai kondisi ini, polarizer diatur sedemikian rupa, sehingga setengah bidang polarisasi membentuk sudut sekecil mungkin dengan setengah bidang polarisasi lainnya. Akibatnya memberikan pemadaman pada kedua sisi lain, sedangkan ditengah terang. Bila analyzer diputar terus setengah dari medan menjadi lebih terang dan yang lainnya redup. Posisi putaran diantara terjadinya pemadaman dan terang tersebut, adalah posisi yang tepat dimana pada saat itu intensitas kedua medan sama. Jika zat yang bersifat optis aktif ditempatkan diantara polarizer dan analizer maka bidang polarisasi akan berputar sehingga posisi menjadi berubah. Untuk mengembalikan ke posisi semula, analizer dapat diputar sebesar sudut putaran dari sampel. Sudut putar jenis ialah besarnya perputaran oleh 1,00 gram zat dalam 1,00 mL larutan yang barada dalam tabung dengan panjang jalan cahaya 1,00 52 dm, pada temperatur dan panjang gelombang tertentu. Panjang gelombang yang lazim digunakan ialah 589,3 nm, dimana 1 nm = 10-9m. Sudut putar jenis untuk suatu senyawa (misalnya pada 25oC). e. Cara Penggunaan Polarimeter Gambar 12. Zeiss polarimeter Cara penggunaan berikut adalah cara penggunaan pada Zeiss Polarimeter, tetapi secara umum cara penggunaan polarimeter manapun adalah sama yaitu sebagai berikut: 1. Untuk memulai penggunaan polarimeter pastikan tombol power pada posisi on dan biarkan selama 5-10 menit agar lampu natriumnya siap digunakan. 2. Selalu mulai dengan menentukan keadaan nol (zero point) dengan mengisi tabung sampel dengan pelarut 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. 3. Pembacaan/pengamatan bergantung kepada tabung sampel yang berisi larutan/pelarut dengan penuh. Perhatikan saat menutup tabung sampel, harus dilakukan hati-hati agar di dalam tabung tidak terdapat gelembung udara. 53 4. 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. 5. Catat besarnya rotasi optik yang dapat terbaca pada skala. Tetapi jangan hanya besar rotasi optiknya, arah rotasinya juga harus dicatat searah jarum jam atau berlawanan arah jarum jam. 6. Lakukan pembacaan berkali-kali sampai diperoleh nilai yang dapat dirata-ratakan. 54 Agar lebih memahami dan terampil dalam menganalisis bahan hasil pertanian dan perikanan secara polarimetri, lakukan kegiatan pada lembar kerja berikut ini! Bentuklah kelompok, jumlah per kelompok sesuai petunjuk guru! Lembar Kerja: 1. Penentuan gula dengan polarimeter Bahan yang diperlukan : a. Larutan gula sampel dan standar glukosa, sukrosa dan D-fruktosa dan lai-lain. b. Air suling bebas ion c. NH4OH pekat d. Na2CO3 e. Indikator pp l % Alat yang digunakan : a. Polarimeter b. Labu takar c. Test plate d. Vortex e. Alat-alat dari kaca Prosedur kerja : a. Pembuatan larutan D-glukosa 10 g D-glukosa (tepat) dilarutkan dalam 85 ml air suling dalam labu takar 100 ml. 55 Tambahkan tetes demi tetes larutan NH4OH pekat atau bubuk Na2CO3. Penambahan diakhiri bila tetes larutan tersebut akan memberikan warna merah bila dibubukkan pada 2 tetes larutan indikator p.p. yang berada pada lempeng penguji (test plate) Akhirnya encerkan larutan tersebut dengan air suling sampai tanda, gojog. b. Persiapan polarimeter Bersihkan tabung contoh dengan air suling (2 kali). Isilah penuh tabung contoh dengan air suling, tutuplah. Tempatkan tabung contoh pada polarimeter semestinya. Putarlah analisator sedemikian rupa sehingga tampak suatu bayangan lingkaran yang terang pada alat pengintainya Catatlah kedudukan analisator seperti terbaca pada lempeng pengukur berskala. Pembacaan skala dilakukan 3 kali, baik dari kanan maupun dari kiri. Hitunglah harga rata-ratanya. Kedudukan ini merupakan pembacaan nol untuk polarimeter yang bersangkutan. c. Pengukuran derajat putaran D glukosa Cucilah tabung contoh dengan air suling (2 kali). Isilah tabung contoh dengan larutan D glukosa di atas. Teralah sudut putar terukur seperti di atas (3 kali). Hitunglah selisih antara skala pembacaan nol dengan skala pembacaan untuk larutan yang ditera. Selisihnya merupakan sudut putar terukur. Ukurlah suhu larutan dengan thermometer. Tentukan sudut putar spesifik larutan D-glukosa berdasarkan besarnya sudut putar terukur. 56 d. Pengukuran kadar larutan gula Cuci tabung contoh dengan air suling. Isi tabung contoh dengan air suling yang akan diukur kadarnya. Tempatkan tabung contoh pada polarimeter. Putarlah analisator sedemikian rupa sehingga tampak satu bayangan ling karan yang terang pada alat pengintainya. Catatlah kedudukan analisator seperti terbaca pada lempeng pengukur berskala. Kedudukan ini merupakan pembacaan nol untuk polarimeter yang bersangkutan. Cucilah tabung contoh dengan air suling. Isi tabung contoh dengan larutan gula yang akan diukur kadarnya. Tempatkan tabung contoh pada polarimeter. Putarlah analisator sedemikian rupa sehingga tambah satu bayangan lingkaran yang terang pada alat perputarannya. Hitunglah selisih antata pembacaan nol dengan skala pembacaan untuk larutan yang ditera, selisih ini merupakan sudut putar terukur. Perhitungan: Kadar = x kadar standar gula 2. Menentukan konsentrasi larutan sukrosa dengan polarimeter Alat dan Bahan Alat: a. Polarimeter 1 buah b. Botol timbang 1 buah c. Corong gelas 1 buah d. Botol semprot 1 buah e. Labu takar 100 mL 1 buah Bahan: a. Sukrosa b. Air suling Next >