Laporan Praktikum Polarimeter

A.      Judul Percobaan

Polarimeter

B.       Tujuan Percobaan

Untuk mengetahui bidang polarisasi dari larutan fruktosa dan sukrosa.

C.      Landasan Teori

Polarimetri adalah suatu cara analisa yang didasarkan pada pengukuran sudut putaran (optical rotation) cahaya terpolarisir oleh senyawa yang transparan dan optis aktif apabila senyawa tersebut dilewati sinar monokromatis yang terpolarisir tersebut (Scribd, 2010).

Menurut Wikipedia (2010), jenis-jenis polarimeter yaitu :

1.        Manual. Polarimeter pertama kembali pada tahun 1830-an, yang dibutuhkan pengguna secara fisik memutar analyzer, dan detektor itu mata pengguna menilai saat yang paling bersinar cahaya melalui. Sudut ditandai pada skala yang mengelilingi analyzer tersebut. Desain dasar masih digunakan dalam polarimeter sederhana.

2.        Semi-otomatis. Membutuhkan deteksi visual tetapi push menggunakan-tombol untuk memutar analisa dan menawarkan tampilan digital

3.        Sepenuhnya otomatis. Polarimeter yang paling modern yang sepenuhnya otomatis, dan hanya memerlukan user untuk menekan tombol dan menunggu pembacaan digital.

Menurut Scribd (2010), Hal-hal yang dapat mempengaruhi sudut putar suatu larutan adalah sebagai berikut :

1.        Jenis zat. Masing–masing zat memberikan sudut putaran yang berbeda terhadap bidang getar sinar terpolarisir.

2.        Panjang lajur larutan dan panjang tabung. Jika lajur larutan diperbesar maka putarannya juga makin besar.

3.        Suhu. Makin tinggi suhu maka sudut putarannya makin kecil, hal ini disebabkan karena zat akan memuai dengan naiknya suhu sehingga  zat yang berada dalam tabung akan berkurang.

4.        Konsentrasi zat.        Konsentrasi sebanding dengan sudut putaran, jika konsentrasi dinaikkan maka putarannya semakin besar.

5.        Jenis sinar (panjang gelombang). Pada panjang gelombang yang berbeda zat yang sama mempunyai nilai putaran yang berbeda.

6.        Pelarut. Zat yang sama mempunyai nilai putaran yang berbeda dalam pelarut yang     berbeda.

Menurut Scribd (2010), komponen-komponen alat polarimeter adalah :

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.        Polarisator dan analisator. Polarisator berfungsi untuk menghasilkan sinar terpolarisir. Sedangkan analisator berfungsi untuk menganalisa sudut yang terpolarisasi. Yang digunakan sebagai polarisator dan analisator adalah prisma nikol.

3.   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.

Menurut Scribd (2010), prinsip kerja polarimeter adalah sebagai berikut :

1.        Sinar monokromtis dari sumber cahaya (lampu natrium) akan melewati lensa kolimator sehingga berkas sinar yang dihasilkan akan disejajarkan arah rambatnya.

2.        Dari lensa terus ke polarisator untuk mendapatkan berkas cahaya yang terpolarisasi

3.        Cahaya terpolarisasi ini akan terus ke prisma ½ nicol untuk mendapatkan bayangan gelap dan terang, kemudian melewati larutan senyawa optik aktif yang berada dalam tabung polarimeter.

Bila cahaya terpolarisasi dilewatkan ke dalam suatu zat optis aktif seperti gula, maka cahaya itu akan dibelokkan. Kalau cahaya tersebut dilewatkan ke dalam air murni kita melihat cahaya tersebut diteruskan, artinya air tidak dapat memutar bidang cahaya terpolarisasi. Zat optis aktif ditandai oleh adanya atom karbon tak setangkap (asimetri-tak simetri) atau kiral di dalam senyawa organik. Besarnya sudut perputaran cahaya terpolarisasi dapat diukur denganpolarimeter dan harganya dipengaruhi oleh konsentrasi zat optis aktif. Hubungan antara konsentrasi dan besar sudut putar dirumuskan sebagai

Dengan  merupakan perputaran (rotasi) jenis pada suhu (T) dan panjang gelombang (l) tertentu, α menyatakan panjang larutan yang dilewati cahaya, dan c menyatakan konsentrasi. Dari rumusan ini kita peroleh jenis dan jumlah zat optis aktif (Sumarna, 1990).

Rotasi spesifik didefinisikan sebagai  , dimana α adalah sudut pada bidang cahaya terpolarisasi dirotasi oleh larutan dengan konsentrasi c gram zat  terlarut per mL larutan. Pada suatu bejana dengan panjang d desimeter. Panjang gelombang yang umumnya dispesifikkan adalah 590 nm, berupa garis spectrum natrium. Beberapa nlai rotasi spesifik untuk beberapa senyawa optis aktif terlihat pada tabel:

Senyawa		Senyawa
d-Glukosa	+52,7	Sukrosa	+66,5
d-Fruktosa	-92,4	Asam tartarat	+14,1
Maltosa	+130,4	(semua senyawa ukur dalam air)

(Khopkar, 2007).

Beberapa zat mempunyai kemampuan memutar bidang polarisasi cahaya. Zat-zat yang mempunyai kemampuan memutar bidang polarisasi ialah zat-zat yang demikian disebut zat optis aktif (Tim Dosen Kimia Analitik, 2010).

Molekul yang mempunyai atom C asimetris atau atom C kiral yang dapat memutar bidang polarisasi ke kanan diberi tanda d aau + dan ke kiri diberi tanda l atau -. Mengetahui d dan l atau + dan – adalah melalui percobaan menggunakan alat polarimeter (Matsjeh, 1983).

D.      Alat dan Bahan

a)        Alat

1)        Polarimeter

2)        Pipet tetes

3)        Gelas kimia 100 mL

4)        Kuvet

5)        Botol semprot

b)       Bahan

1)        Aquadest

2)        Larutan sukrosa 5%, 10%, dan 15 %

3)        Larutan fruktosa 5%, 10%, dan 15 %

E.       Cara Kerja

1.        Menyalakan alat polarimeter 20 menit sebelum digunakan

2.        Mengisi kuvet dengan aquades dan mengusahakan agar tidak ada gelembung yang terjadi

3.        Memasukkan kuvet ke dalam polarimeter

4.        Memutar analyser hingga menunjukkan keadaan gelap kemudian membaca sudut putarnya

5.        Mengganti aquades dengan larutan sukrosa dan fruktosa dengan konsentrasi berbeda (15%, 10%, dan 15%)

F.        Hasil Pengamatan

Bahan	Sudut Polarisasi	Bahan	Sudut Polarisasi
Aquades	14,44	Fruktosa 5%	21,62
Sukrosa 5%	13,40	Fruktosa 10 %	36,49
Sukrosa 10%	8,25	Fruktosa 15%	45,90
Sukrosa 15 %	2,08	Fruktosa x	11,40

G.      Analisis Data

1.        Larutan blanko (aquades) = 14,44^o

2.        Sukrosa 5%

Dik        :                        =   +66,5^o

                   d tabung             =   2 dm        

Dit         :    c ….?

                    ….?

Peny     : 

α       =   α sampel – α blanko

          =   13,40^o – 14,44^o

          =   -1,04^o

c        0,008

   65^o

3.        Sukrosa 10%

Dik        :                        =   +66,5^o

                   d tabung             =   2 dm        

Dit         :    c ….?

                    ….?

Peny     : 

α       =   α sampel – α blanko

          =   8,25^o – 14,44^o

          =   -6,19^o

c        0,046

   67,28^o

4.        Sukrosa 15%

Dik        :                        =   +66,5^o

                   d tabung             =   2 dm        

Dit         :    c ….?

                    ….?

Peny     : 

α       =   α sampel – α blanko

          =   2,08^o – 14,44^o

          =   -12,36^o

c        0,093

   66,45^o

5.        Fruktosa 5%

Dik        :                        =   -92,4^o

                   d tabung             =   2 dm        

Dit         :    c ….?

                    ….?

Peny     : 

α       =   α sampel – α blanko

          =   21,62^o – 14,44^o

          =   7,18^o

c        -0,039

   -92,05^o

6.        Fruktosa 10%

Dik        :                        =   -92,4^o

                   d tabung             =   2 dm        

Dit         :    c ….?

                    ….?

Peny     : 

α       =   α sampel – α blanko

          =   36,49^o – 14,44^o

          =   22,05^o

c        -0,119

   -92,65^o

7.        Fruktosa 15%

Dik        :                        =   -92,4^o

                   d tabung             =   2 dm        

Dit         :    c ….?

                    ….?

Peny     : 

α       =   α sampel – α blanko

          =   45,90^o – 14,44^o

          =   31,46^o

c        -0,170

   -92,53^o

8.        Sukrosa X

Dik        :                        =   +66,5^o

                   d tabung             =   2 dm        

Dit         :    c ….?

                    ….?

Peny     : 

α       =   α sampel – α blanko

          =   11,40^o – 14,44^o

          =   -3,04^o

c        0,023

   66,09^o

Grafik Hubungan Antara Konsentrasi (g/100 mL) dengan sudut polarisasi  larutan sukrosa

Grafik Hubungan Antara Konsentrasi (g/100 mL) dengan sudut polarisasi  larutan fruktosa

H.      Pembahasan

Percobaan  ini bertujuan untuk mengetahui besarnya sudut putar larutan sukrosa dan fruktosa pada konsentrasi 5%, 10%, dan 15% dan larutan sukrosa x. Hal ini dapat dilakukan dengan menggunakan polarimeter.

Pada percobaan ini, larutan blanko yang digunakan adalah aquades. Hal ini karena air tidak dapat memutar bidang polarisasi. Sedangkan larutan sampel yang digunakan adalah larutan sukrosa dan fruktosa. Hal ini karena baik sukrosa maupun fruktosa merupakan senyawa optis aktif karena memiliki atom C kiral sehingga dapat memutar bidang polarisasi.

Pada percobaan ini, larutan dimasukkan ke dalam kuvet (tabung) dan pada proses ini diusahakan agar tidak terbentuk gelembung. Hal ini karena gelembung pada kuvet akan mempengaruhi besar permukaan sudut dari sampel yang diamati sehingga hasilnya tidak akurat.

Besarnya sudut putar bergantung pada konsentrasi zat sehingga digunakan larutan sukrosa dan fruktosa dengan konsentrasi 5%, 10%, dan 15%. Adapun besar sudut dari sukrosa 5%, 10%, dan 15% berturut-turut sebesar 65^o, 67,28^o, dan 66,45^o sedangkan besar sudut dari fruktosa 5%, 10%, dan 15% berturut-turut adalah -92,05^o, -92,65^o, dan -92,53^o. Dan besar sudut dari sukrosa x adalah 66,09^o. Dari data, diperoleh bahwa semakin besar konsentrasi, maka semakin besar pula sudut putarnya. Nilai negative (-) menandakan arah perputaran ke kiri (levo) dan nilai (+) menandakan arah perputaran ke kanan (destro).

I.         Kesimpulan dan Saran

1.        Kesimpulan

a.        Makin tinggi konsentrasi larutan, maka semakin besar pula sudut putarnya.

b.        Besarnya sudut putar suatu larutan dapat diketahui dengan polarimeter

2.        Saran

Sebaiknya saat pengisian larutan sampel ke dalam kuvet tidak ada gelembung agar data yang diperoleh lebih akurat.

DAFTAR PUSTAKA

Khopkar, S.M. 2007. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta : UI-Press.

Matsjeh, Sabirin. 1983. Kimia Organik II. Jogjakarta : UNJ.

Scribd. 2010. Polarimetri. Http://www.scribd.com/doc/31438296/polarimetri diakses pada 24 November 2010.

Sumarna, dkk. 1990. Kimia Analitik Instrumen. Semarang : IKIP Semarang Press.

Tim Dosen Kimia Analitik. 2010. Penuntun Praktikum Kimia Analisis Instrumen. Makassar : Laboratorium Kimia, FMIPA, UNM.

Wikipedia. 2010. Polarimeter. Http://www.wikipedia.org/wiki/polarimeter diakses pada 24 November 2010.