LABORATORIUM ANALITIK INSTRUMENTASI

SEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2013/2014

MODUL : Polarimetri dan Refraktometri

PEMBIMBING : Harita Nurwahyu Chamidy, LRSC

Oleh :

Kelompok : VII

Nama : 1.Rahma Ausina NIM 131424022

2.Rahma Elyana Ajie NIM 131424024

3.Rita Inayah NIM 131424025

Kelas : 1A-Teknik Kimia Produksi Bersih

PROGRAM STUDI D-IV TEKNIK KIMIA PRODUKSI BERSIHJURUSAN TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2014

Praktikum : 14 Mei 2014Penyerahan : 21 Mei 2014Laporan

POLARIMETRI

I. Pendahuluan

I.1 Latar Belakang

Cahaya biasanya (alamiah) merambat seperti gelombang, dan gelombang itu tegak lurus

arah rambatnya. Cahaya terpolarisasi-bidang adalah cahaya yang getaran (vibration)

gelombangnya telah tersaring semua, kecuali getaran yang berada pada satu bidang. Polarisasi

bidang dilakukan dengan melewatkan cahaya biasa menembus sepasang kaca kristal kalsit

(calsite, CaCO3) atau menembus suatu lensa polarisasi (asas yang sama digunakan dalam kaca

mata gelap polaroid).

Gula (sukrosa) adalah salah satu bahan optik aktif, memutar bidang polarisasi ke kanan

(dextrorotatory). Umumnya sudut pemutaran bidang polarisasi gula digunakan untuk

menunjukan kadar gula berdasarkan skala gula internasional.

Tahun 1932 telah ditetapkan standar internasional untuk analisa kadar gula oleh

International Commission for Uniform Methods of Sugar Analysis. Untuk 26,000 gram sukrosa

murni yang dilarutkan dalam air hingga 100 mL, pemutaran bidang polarisasi sama dengan

34,6260 diukur menggunakan tabung 200 mm dan cahaya lampu natrium. Standar ini sama

dengan 1000 Z. Dengan demikian 10 Z sama dengan sudut pemutaran bidang polarisasi

0,346260, dan 10 pemutaran bidang polarisasi sama dengan 2,88800 Z. Hubungan ini dapat

digunakan untuk menentukan kandungan gula di dalam cuplikan yang tidak diketahui, dengan

menggunakan cuplikan seberat 26,000 gram dan mengukur sudut bidang polarisasi dengan cara

yang sama.

I.2 Tujuan

Polarimetri :

Mengenal metoda penentuan sudut putar untuk penentuan konsentrasi suatu senyawa

yang bersifat optik aktif

Mengukur sudut putar bidang polarisasi larutan sukrosa

Menentukan kadar sukrosa dalam larutan cuplikan

I.3 Polarimetri

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. Senyawa optis aktif

adalah senyawa yang dapat memutar bidang getarsinar terpolarisir. Zat yang optis ditandai

dengan adanya atom karbon, contoh kuarsa ( SiO2 ), fruktosa.

Cahaya monokromatik pada dasarnya mempunyai bidang getar yangbanyak sekali. Bila

dikhayalkan maka bidang getar tersebut akan tegak lurus padabidang datar. Bidang getar yang

banyak sekali ini secara mekanik dapatdipisahkan menjadi dua bidang getar yang saling tegak

lurus.Yang dimaksuddengan cahaya terpolarisasi adalah senyawa yang mempunyai satu arah

getar danarah getar tersebut tegak lurus terhadap arah rambatnya.

Prinsip dasar polarimetris ini adalah pengukuran daya putar optis suatu zat yang

menimbulkan terjadinya putaran bidang getar sinar terpolarisir. Pemutaran bidang getar sinar

terpolarisir oleh senyawa optis aktif ada 2 macam, yaitu :

Dexro rotary (+), jika arah putarnya ke kanan atau sesuai putaran jarum jam.

Levo rotary (-), jika arah putarnya ke kiri atau berlawanan dengan putaran

jarum jam

Hal-hal yang dapat mempengaruhi sudut putar suatu larutan adalah sebagai berikut :

1. Jenis zat

2. Panjang lajur larutan dan panjang tabung

3. Suhu

4. Konsentrasi zat

5. Jenis sinar atau panjang gelombang

6. Pelarut

Jika sudut putar jenis (rotasi spesifik) diketahui, maka konsentrasi larutan dapat dihitung

dengan persamaan sebagai berikut :

C= 100.∝

l x [∝ ] tD

Dengan:

C : konsentrasi larutan (gram/100 mL)

: nilai sudut putar (pengukuran)

l : panjang tabung polarimeter (dm)

[∝ ¿t D : sudut putar spesifik/jenis, pada suhu t dan pada panjang gelombang sinar lampu

D ( Natrium dengan panjang gelombang 589nm)

II. Alat-alat dan Bahan

II.1 Polarimetri

Alat Bahan

Botol semprot

AlatPolarimeter

Tabung Polarimetri

Labu takar 25 mL

Pipet tetes

Gelas kimia 250 mL

Batang pengaduk

Corong gelas

Neraca analitis

Bola hisap

Sukrosa

Aquades

II.2 Prosedur Kerja

2.2.1 Kalibrasi Alat

Tabung Polarimeter Aquadest

Tampilan Angka ’000’

Warna sama

Lihat Teropong

Tekan Zero Set

2.2.2 pengukuran/ penentuan kadar cuplikan

2,5 gram sukrosa

Encerkan dalam labu takan 25 ml

Membuat larutan dengan konsentrasi 9,98 %, 4,99%,2,45%, 1,25%, 0,624% dalam labu takar

25 mL serta 1 larutan sampel

Memasukkan aquades pada tabung 1

Memasukkan larutan dengan konsentrasi dari yang terendah ke larutan yang lebih

tinggi secara bergantian ke tabung 2

Memasukkan tabung ke alat, lalu membuat cahaya didalamnya terang sepenuhnya. Setelah itu dibuat setengah terang, lalu dibuat

terang kembali dengan menekan R+ atau L-

III.Data Pengamatan

3.1 Polarimeter

Penentuan kadar sukrosa berdasarkan sudut putar optik larutan standar

No.

Konsentrasi larutan

sukrosa (%)

Pembacaan sudut

putar optik

aktif ( o)

1. 4 % 1,65

2. 2 % 0,63

3. 1 % 0,20

4.1perhitungan

4.1.1 Polarimetri

Membuat larutan sukrosa 99,8 % yaitu dengan mengencerkan 1 gram sukrosa dalam

labu takar 25 ml. Lalu dilakukan pengenceran larutan sukrosa dengan konsentrasi 0,624

%, 1,25 %, 2,45 %, 4,99 % dan 9,98 %.

a. Pembuatan sample 1

N sukrosa induk=1 gr sukrosa25 ml

x 100 %=4 %

b. Pembuatan sample 2

V1 N1 = V2 N2

12,5 ml . 4 % = 25 ml N2

N2 = 2 %

c. Pembuatan sample 3

V1 N1 = V2 N2

Mengulangi langkah diatas sebanyak 3 kali pada masing-masing larutan

12,5 ml . 2 % = 25 ml N2

N2 = 1 %

Menghitung sudut putar jenis larutan glukosa

dik. l = 10 cm = 1 dm

[∝ ] tD= 100.∝l xC

a. Konsentrasi 4 %

[∝ ] tD= 100.1,65

1 x4 = 41,250

b. Konsentrasi 2 %

[∝ ] tD= 100.0,63

1 x 2 = 31,5 0

c. Konsentrasi 1 %

[∝ ] tD= 100.0,20

1x 1 = 200

Sudut putar spesifik rata – rata :[∝ ] tD rata-rata = 30,9170

Pembahasan

Rahma Ausina

Percobaan yang dilakukan adalah polarimetri yaitu 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.

Alat yang digunakan untuk pengukuran polarimetri adalah polarimeter. Larutan yang diuji adalah larutan sukrosa 4 %, 2% dan 1 %. Data sudut putar optic aktif yang didapat adalah 1.65 ; 0.63 ; 0.20 secara berurutan. Lalu sudut putar jenis larutan untuk 4 % adalah 41,250 ; 2% adalah 31,50 ; 1 % adalah 200.

Dari data – data yang didapat dapat disimpulkan bahwa konsentrasi dapat mempengaruhi sudut putar optis aktif suatu larutan. Dan semakin besar konsentrasi suatu larutan, maka sudut putar yang didapat akan semakin besar. Lalu sudut putar jenis larutan adalah 30,9170.

SimpulanDaftar pustaka

Refraktometri

I.Tujuan

Refraktometri :

Memahami prinsip refraktimetri dan dapat mengoprasikan refraktometer dengan

benar

Menentukan harga indeks bias

Menentukan konsentrasi suatu zat berdasarkan harga indeks biasnya

1.1 Refraktometri

Refraktometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur kadar/konsentrasi bahan terlarut

misalnya : Gula, Garam, Protein dsb. Prinsip kerja dari refraktometer sesuai dengan namanya

adalah dengan memanfaatkan refraksi cahaya. Seperti terlihat pada Gambar di bawah ini sebuah

sedotan yang dicelupkan ke dalam gelas yang berisi air akan terlihat terbengkok. Pada Gambar

kedua sebuah sedotan dicelupkan ke dalam sebuah gelas yang berisi lauran gula. Terlihat sedotan

terbengkok lebih tajam.Fenomena ini terjadi karena adanya refraksi cahaya. Semakin tinggi

konsentrasi bahan terlarut (Rapat Jenis Larutan), maka sedotan akan semakin terlihat bengkok

secara proporsional. Besarnya sudut pembengkokan ini disebut Refractive Index

(nD).Refractometer ditemukan oleh Dr. Ernst Abbe seorang ilmuwan dari German pada

permulaan abad 20.

Pengukuran indeks bias suatu zat cair adalah penting bagi penilaian sifat dan kemurnian

cairan, konsentrasi larutan-larutan dan perbandingan komponen dalam campuran dua zat cair

atau kadar (persentase) zat yang diekstrasikan dalam pelarutnya. Dalam keadaan yang lebih

kritik, penentuan indeks bias kadang-kadang belum menentukan, tetapi dapat sebagai data yang

berharga bagi kelengkapan penelitian.

Ciri khas refraktometer ialah dapat digunakan untuk mengukur secara cepat dan sederhana,

karena hanya memerlukan zat sampel yang sangat sedikit, yaitu kira-kira 0,1 mL dan dengan

ketelitian yang tinggi. Apabila sinar cahaya monokromatik berpindah dari medium optik yang

kurang rapat ke medium yang lebih rapat, maka akan terjadi pembiasan ke arah normal. Sudut

yang terbentuk antara sinar datang dengan garis tegak lurus pada permukaan media disebut sudut

datang dengan garis tegak lurus pada permukaan media disebut sudut datang (i), sedangkan sudut

yang terbentuk antara sinar bias dengan garis tegak lurus tersebut disebut dengan sudut bias (r).

Bila sudut datang pada garis batas kedua permukaan (90o), maka sinar yang dibiaskan merupakan

sinar kritik. Perbandingan antara sudut sinar datang dengan sudut sinar bias adalah sama dengan

indeks bias.

sin isin r

= n

Jika media-I lebih rapat dibandingkan dengan media-II, maka sudut r akan lebih besar

dari sudut i, akibatnya indeks bias (n) akan lebih kecil dari 1. Demikian sebaliknya, jika media-II

lebih rapat dibandingkan dengan media-I, maka sudut r akan lebih kecil dari sudut i dan

akibatnya nilai n lebih besar dari 1.

Secara teoritis, indeks bias ditentukan dengan media I dalam keadaan vakum (hampa).

Tetapi jika media I digunakan udara, hasilnya hanya berbeda 0,03%. Oleh karena itu untuk

mudahnya digunakan media I adalah udara. Harga indeks bias untuk tiap senyawa dipengaruhi

oleh tekanan dan temperatur.

Adapun prinsip kerja dari refraktometer dapat digambarkan sebagai berikut :

1. Dari gambar dibawah ini terdapat 3 bagian yaitu : Sample, Prisma dan Papan Skala.

Refractive index prisma jauh lebih besar dibandingkan dengan sample.

2. Jika sample merupakan larutan dengan konsentrasi rendah, maka sudut refraksi akan

lebar dikarenakan perbedaan refraksi dari prisma dan sample besar. Maka pada papan

skala sinar “a”akan jatuh pada skala rendah.

3. Jika sample merupakan larutan pekat / konsentrasi tinggi, maka sudut refraksi akan

kecil karena perbedaan refraksi prisma dan sample kecil. Pada gambar terlihar sinar

“b” jatuh pada skala besar.

Dari penjelasan di atas jelas bahwa konsentrasi larutan akan berpengaruh secara

proporsional terhadap sudut refraksi. Pada prakteknya Refractometer akan ditera pada skala

sesuai dengan penggunaannya. Sebagai contoh Refractometer yang dipakai untuk mengukur

konsentrasi larutan gula akan ditera pada skala gula. Begitu juga dengan refractometer untuk

larutan garam, protein dll.

Konsentrasi bahan terlarut sering dinyatakan dalam satuan Brix(%) yaitu merupakan

pronsentasi dari bahan terlarut dalam sample (larutan air). Kadar bahan terlarut merupakan total

dari semua bahan dalam air, termasuk gula, garam, protein, asam dsb. Pada dasarnya Brix(%)

dinyatakan sebagai jumlah gram dari cane sugar yang terdapat dalam larutan 100g cane sugar.

Jadi pada saat mengukur larutan gula, Brix(%) harus benar-benar tepat sesuai dengan

konsentrasinya.

Dibawah ini tabel yang menunjukkan korelasi antara Brix(%) dengan Refractive Index (nD).

(http://dunianalalitika.wordpress.com/2010/03/04/refractometer)

Refraktometer (www.wikipedia.com)

III. Alat-alat dan Bahan

Refraktometri

Alat Bahan Alat Refraktometer

Labu takar 25 mL

Larutan Etanol 9,98 %

Aquades

Gelas kimia 25 mL

Gelas Kimia 250 mL

Pipet ukur 5 ml ,10 ml

Pipet tetes

Bola hisap

Botol semprot

Larutan Aseton

Tissue halus

III.1 Prosedur Kerja

3.1.1Pengenceran Ethanol menjadi beberapa konsentrasi

20,04 mL ethanol 99,8 %

2,505 mL ethanol 99,8 %

15,03 mL ethanol 99,8 %

10,02 mL ethanol 99,8 %

5,01 mL ethanol 99,8 %

Labu takar 25 mL

Tanda bataskan dengan aquades

3.1.2 Pengukuran Indeks Bias dari Ethanol dan Sampel

3.2Data Pengamatan

Kocok

Ethanol 20%

Ethanol 10%

Ethanol 40%

Ethanol 80%

Ethanol 60%

Bersihkan permukaan prisma dengan larutan

yang akan diamati

Hidupkan alat Serap larutan dengan tissue

kering

Atur daerah cahaya (X)

hingga bagian atas tanda X terang dan

bagian bawah gelap

Teteskan lensa dengan larutan yang akan di

amati

bersihkan permukaan lensa dengan tissue

lensa

Catat indeks biasnya

3.2.1 Refraktometri

Pengukuran refraktometri dengan refraktometer biasa menggunakan etanol 99,8 %

No. Konsentrasi Etanol 99,8 (%)

Indeks Bias (n) T=27oC

1. 0,624 % 1,338

2. 1,25 % 1,424

3. 2,45 % 1,514

4. 4,99 % 1,358

5. 9,98 % 1,339

0.62% 1.25% 2.45% 4.99% 9.98%1.25

1.3

1.35

1.4

1.45

1.5

1.55

Konsentrasi Vs Indeks bias

Konsentrasi Vs Indeks bias

Pengukuran refraktometri dengan refraktometer digital menggunakan etanol 99,8 %

No Konsentrasi etanol 99,8 % Indeks bias (n) T=27oC

1. 0,624 %0.90%

2. 1,25 %1.10%

3. 2,45 %1.40%

4. 4,99 %2.20%

5. 9,98 %3.90%

0.62% 1.25% 2.45% 4.99% 9.98%0.00%

0.50%

1.00%

1.50%

2.00%

2.50%

3.00%

3.50%

4.00%

4.50%

f(x) = 0.0071 x − 0.0023

Series 1

Series 1Linear (Series 1)

3.3 Perhitungan

Refraktometri

Mengencerkan larutan etanol 99,8 % menjadi larutan etanol 0,624%, 1,25%, 2,45%, 4,99% dan

9,98%.

a. Pembuatan larutan etanol %

V1 N1 = V2 N2

2,5 ml . 99,8% = 25 ml N2

N2 = 9,98 %

b. Pembuatan larutan etanol %

V1 N1 = V2 N2

12,5 ml . 9.98 % = 25 ml N2

N2 = 4,99 %

c. Pembuatan larutan etanol %

V1 N1 = V2 N2

12,5 ml . 9.98 % = 25 ml N2

N2 = 2,45 %

d. Pembuatan larutan etanol 4,99%

V1 N1 = V2 N2

12,5 ml . 9.98 % = 25 ml N2

N2 = 1,25 %

e. Pembuatan larutan etanol 9,98 %

V1 N1 = V2 N2

12,5 ml . 9.98 % = 25 ml N2

N2 = 0,624 %

Pembahasan

Oleh :Rita Inayah (131424025)

Refraktometri

Refraktometri merupakan suatu metoda untuk menentukan konsentrasi suatu larutan dengan

melalui refrakto cahaya atau indeks bias. Alat yang digunakan untuk menentukan indeks bias

tersebut adalah refraktometer. Larutan yang digunakan dalam praktikum ini adalah etanol. Etanol

yang digunakan dengan perbedaan konsentrasi, yaitu 0,624%, 1,25%, 2,45%, 4,99% dan 9,98%.

Selain itu digunakan juga larutan sampel yang akan dicari konsentrasinya. Cara membuat etanol

yang berbeda-beda konsentrasi tersebut adalah dari pengenceran larutan induk etanol 99,8%.

Setelah dibuat etanol yang berbeda-beda konsentrasi tersebut, maka memulai dicari indeks

biasnya, yaitu dengan menggunakan refraktometer. Caranya yaitu dengan memasukan 2 atau 3

tetes etanol yang akan diamati indeks biasnya kedalam alat. Berdasarkan percobaan didapatkan

hasil indeks bias pada etanol dengan konsentrasi 0,624 % adalah 1,338, pada konsentrasi 1,25 %

adalah 1,424, pada konsentrasi 2,45 % adalah 1,514, pada konsentrasi 4,99 % adalah 1,358, dan

pada konsentrasi 9,98 % adalah 1,339 dan larutan sampel adalah 1,364. Semakin besar

konsentrasi etanol maka semakin besar indeks biasnya, sebaliknya semakin kecil konsentrasi

etanol maka semakin kecil pula indeks biasnya. Dari hasil yang diperoleh kecenderungan

semakin kecil konsentrasinya maka semakin kecil pula indeks biasnya. Hal ini dikarenakan

etanol yang lebih tinggi konsentrasinya lebih rapat dibandingkan dengan alkohol yang lebih

rendah konsentrasinya.

Adapun hal-hal yang dapat mempengaruhi indeks bias adalah kondisi suhu larutan, konsentrasi

larutan dan kemurnian larutan.

Rahma Ausina

Refraktometri adalah sebuah metode untuk menentukan indeks bias suatu larutan yang

nantinya akan digunakan untuk menentukan konsentrasi larutan tersebut. Variasi konsentrasi

yang digunakan dalam percobaan ini adalah 0,624%, 1,25%, 2,45%, 4,99% dan 9,98%. Dalam

percobaan kali ini, pengukuran indeks bias dilakukan dengan menggunakan alat refraktometer

analog dan digital.

Pengukuran menggunakan refraktometer analog caranya adalah dengan meneteskan 3

tetes larutan yang akan diuji, lalu melihat melalui lensanya sehingga didapatkan indeks biasnya.

Sedangkan pengukuran menggunakan refraktometer digital dilakukan dengan meneteskan

larutan yg diuji lalu melihat pada tampilan angkanya. Dari kedua hasil pengamatan tersebut

didapatkan :

a. Pengukuran Refraktometer Analog

No. Konsentrasi EtanolIndeks Bias (n)

T=27oC

1. 0,624 % 1,338

2. 1,25 % 1,424

3. 2,45 % 1,514

4. 4,99 % 1,358

5. 9,98 % 1,339

b. Pengukuran refraktometer Digital

No Konsentrasi etanol Indeks bias (n) T=27oC

(% bricks)

1. 0,624 % 0.90%

2. 1,25 % 1.10%

3. 2,45 % 1.40%

4. 4,99 % 2.20%

5. 9,98 % 3.90%

Dari kedua data tersebut dapat disimpulkan bahwa semakin besar konsentrasi suatu

larutan, maka indeks biasnya pun akan semakin besar karena konsentrasi berbanding lurus

dengan indeks bias. Hal ini dikarenakan etanol yang lebih besar konsentrasinya kondisinya lebih

rapat dibandingkan etanol yang lebih kecil konsentrasinya.

Faktor – faktor lain yang mempengaruhi indeks bias adalah kondisi suhu larutan,

konsentrasi larutan dan kemurnian larutan.

SimpulanDaftar pustaka