POLARIMETER

         JUDUL PERCOBAAN

“Polarimeter”

II.      TUJUAN PERCOBAAN

Untuk mengetahui bidang polarisasi dan mengukur besarnya sudut putar larutan sukrosa dan fruktosa.

III.   LANDASAN TEORI

Berbagai struktur transparan tidak simetris memutar bidang polarisasi radiasi. Materi tersebut dikenal sebagai zat optik aktif, misalkan kuarsa, gula, dan sebagainya. Pemutaran dapat berupa dextro-rotary (+) bila arahnya sesuai dengan arah jarum jam atau levo-rotary (-) bila arahnya berlawanan dengan jarum jam. Derajat rotasi bergantung pada berbagai parameter seperti jumlah molekul pada lintasan radiasi, konsentrasi, panjangnya pipa polarimeter, panjangnya gelombang radiasi dan juga temperatur. Rotasi spesifik didefinisikan sebagai [α]t =  , di mana α adalah sudut bidang cahaya terpolarisasi dirotasi oleh suatu 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 spektrum natrium (Khopkhar,2008 : 302).

Polarisasi merupakan proses mengurung vibrasi vektor  yang menyusun gelombang transversal menjadi satu arah. Dalam radiasi tak terkutubkan, vektor berosilasi ke semua arah tegak lurus pada arah perambatan. Polarisasi cahaya merupakan vektor gelombang cahaya ke satu arah. Dalam cahaya tak terpolarisasi, medan listrik bervibrasi ke semua arah, tegak lurus pada arah perambatan. Sesudah dipantulkan atau ditransmisikan melalui zat tertentu, maka medan listrik terkurung ke satu arah dan radiasi dikatakan sebagai cahay terkutub –bidang. Bidang cahaya yang terkutub-bidang dapat diputar bila melewati zat tertentu (dantith, 1990 : 342-343).

Menurut Soekardjo (2002 :430) polarisasi dapat dibagi menjadi dau , yaitu :

1.             Polarisasi konsentrasi yang disebabkan oleh perubahan konsentrasi di sekitar elektrode.

2.             Polarisasi overvoltage atau tegangan lebih yang disebabkan oleh jenis elektrode dan proses yang terjadi di permukaan.

Gelombangcahaya terpolarisasi terletak pada satu bidang yaitu bidang getar cahaya. Apabila cahaya terpolarisasi dilewatkan pada larutan salah satu enansiomer, maka bidang getarnya akan mengalami perubahan posisi, yaitu berputar ke arah kanan atau kiri. Proses pemuutaran bidang getar cahaya terpolarisasi, yang untuk selanjutnya disebut pemutaran cahaya terpolarisasi dinamakan juga rotasi optik, sedangkan senyawa yang dapat menyebabkan terjadinya pemutaran cahaya terpolarisasiitu dikatakan mempunyai aktivitas aptik (Poedjiadi, 1994 : 16).

Rotasi spesifik suatu senyawapada suhu 20 ^oC dapat diperoleh dengan menggunakan rumus  sebagai berikut:

Dalam rumus tersebut

   = rotasi spesifik menggunakan cahaya D natrium pada suhu 20 ^oC.

         = sudut rotasi yang diamati pada polarimeter

l           = panjang sel dalam dm

c          = konsentrasi larutan dalam gram/mL

apabila rotasi spesifik telah diketahui dari tabil yang telah ada, maka dengan rumus di atas dapat dihitung konsentrasi larutan. Analisis kuantitatif ini dilakukan dengan menggunakan alat yang disebut polarimeter (Poedjiadi,1994 : 16-17).

Polarimeter adalah alat yang didesain untuk mempolarisasikan cahaya dan kemudian mengatur sudut rotasi bidang polarisasi cahaya oleh suatu senyawa aktif optis yang prinsip kerjanya didasarkan pada pemutaran bidang polarisasi (Anonim, 2010).

Menurut Anonim (2010), besarnya perputaran bidang polarisasi tergantung pada :

1.      Struktur molekul

2.      Panjang gelombang

3.      Temperatur

4.      Konsentrasi

5.      Panjang pipa polarimeter

6.      Banyaknya molekul pada jalan cahaya, dan

7.      Pelarut

Di industri gula di Indonesia, polarimeter digunakan ada yang manual dan ada yang digital. Yang manual menggunakan pengukuran sudut putar international suugar scale (ṡ), sedangkan yang digital umumnya sudah menunjukkan ṡ atau ẑ (Anonim,2010).

Sukrosa (gula ) dapat terhidrolisis karena pengaruh asam atau enzim invertase, membentuk glukosa dan fruktosa. Pada hidrolisis sukrosa terjadi pemmbalikan sedut (inversi) dari pemutaran kanan menjadi pemutaran kiri. Sukrosa adalah pemutaran kanan (putaran jenis +66,53), glukosa juga pemutaran kanan putaran jenis +52,7), tetapi fruktosa adalah pemutaran kiri (putaran jenis -92,4), daya pemutaran kiri fruktosa ternyata lebih besar dari daya pemutaran kanan glukosa.

Sukrosa                                             glukosa            +          Fruktosa

+66,53                                               +52,7                           -92,4 

(Sumarno, 1994 : 80)

IV.        ALAT DAN BAHAN

A.    Alat-alat yang digunakan :

1.      Polarimeter 1 set

2.      Gelas kimia 100 mL, 1 buah

3.      Labu takar 100 mL, 1 buah

4.      Timbangan/neraca analitik

5.      Batang pengaduk

6.      Labu semprot

B.     Bahan-bahan yang digunakan :

1.      Larutan sukrosa 5%, 10%, dan 15%

2.      Larutan fruktosa 5%, 10%, dan 15%

3.      Aquades

4.      Tissue

V.           PROSEDUR KERJA

1.      Membuat laruan sukrosa yang konsentrasinya 5 gram, 10 gram, dan 15 gram dalam 100 mL.

2.      Mengatur skala sudut analyser sehingga menunjukkan ke keadaan gelap untuk pelarut yang digunakan kebudian mencatat besarnya skala sudut ₁

3.      mengganti cairan dalam tabung dengan sampel 5 gram/100 mL. Jika analyser menjadi terang, memutar analyser sedemikian rupa sehingga keadaan gelap diperoleh kembali (mencatat skala analyser ₂

4.      mengulangi langkah 3 untuk sampel 10 dan 15 gram / 100 mL.

  

VI.        HASIL PENGAMATAN

Tabel pengamatan

Sampel	Sudut Polarisasi
1.      Aquades 2.      Sukrosa 5% 3.      Sukrosa 10% 4.      Sukrosa 15% 5.      Fruktosa 5% 6.      Fruktosa 10% 7.      Fruktosa 15%	16,49 (L) 10,29 (D) 6,17   (L) 5,15   (L) 25,73 (L) 31,85 (L) 44,35 (L)

VII.     ANALISIS DATA

Diketahui           : d tabung        = 2 dm

                              sukrosa = +66,5⁰

                              fruktosa= -92,4⁰

                             Α air(blanko) = 16,49⁰

Ditanyakan        : c        =....?

                                = ...?

1.      Untuk sampel sukrosa

a)      Sukrosa 5%

 α̂         =

            = 10,29⁰ – 16,49⁰

            = -6,2⁰

c          =  =  = 0,046 g/mL

     =  =  = 67,39⁰

b)      Sukrosa 10%

 α̂    =

       = 6,17⁰ – 16,49⁰

       = -10,32⁰

c     =  =  = 0,077 g/mL

     =  =  = 67,01⁰

c)      Sukrosa 15%

 α̂    =

       = 5,15⁰ – 16,49⁰

       = -11,34⁰

c     =  =  = 0,085 g/mL

     =  =  = 66,70⁰

d)     fruktosa 5%

 α̂    =

       = 25,73⁰ – 16,49⁰

       =  9,24⁰

c     =  =  = 0,050 g/mL

     =  =  = 92,4⁰

e)      fruktosa 10%

 α̂    =

       = 31,85⁰ – 16,49⁰

       =  15,36⁰

c     =  =  = 0,083 g/mL

     =  =  = 92,53⁰

f)       fruktosa 15%

 α̂    =

       = 44,35⁰ – 16,49⁰

       =  27,86⁰

c     =  =  = 0,150 g/mL

     =  =  = 92,86⁰

VIII.  PEMBAHASAN

Percobaan polarimetri ini dilakukan untuk mengetahui besarnya sudut putar (polarisasi) suatu larutan sukrosa dan fruktosa pada konsentrasi yang berbeda-beda dengan menggunakan polarimeter. Prinsip kerja dari polarimeter yaitu berkas sinar yang masuk akan diteruskan oleh polarizer dallam berbagaibentuk sinar terpolarisasi, dimana berkas sinar yang masuk akan diteruskan ke analizer.

Pada percobaan ini, hal pertama yang dilakukan yaitu mengukur sudut putar dari air (aquades) yang dijadikan sebagai larutan blanko. Air digunakan sebagai larutan blanko karena air tidak dapat memutar bidang polarisasi. Adapun sudut polarisasi air yaitu 16,49. Selanjutnya dilakukan pengukuran sudut putar dari larutan sampel berupa sukrosa dan fruktosa denngan konsentrasi yang berbeda-beda. Bila cahaya dilewatkan ke dalam laruutan sukrosa dan fruktosa, maka cahaya akan dibelokkan dengan sudut putar tertentu. Adanya prisma nikol dalam polarimeter, separuh dari berkas cahaya hasil polarisasi tampak sebagai bayangan gelap, sedangkan berkas cahaya yang separuh lagi melintas melalui jendela pelindung dan sam[pel kemudian melalui analizer nikol untuk sampai pada mata pengamat. Dari hasil percobaan, diketahui bahwa larutan sukrosa dan fruktosa dengan konsentrasi berbeda-beda mampu memutar cahaya terpolarisasi. Hal ini menandakan bahwa laruutan sukrosa dan fruktosa memiliki atom C asimetri (atom C yang mengikat empat gugus yang berbeda-beda), sehingga dapat dikatakan kedua larutan tersebut mempunyai sifat optis aktif 9aktivtas optik).

Hal penting yang harus diperhatikan pada percobaan ini yaitu pada pengisian tabung (kuvet) tidak boleh menghasilkan gelembung udara, sebab gelembung udara tersebut membentuk cekungan pada larutan sehingga dapa mempengaruhi intensitas cahaya yang terpolarisasi, akibatnya berpengaruh pada besarnya sudut putar suatu sampel. Besarnya sudut putar suatu sampel bergantung pada jenis senyawa, suhu panjang gelombang cahaya terpolarisasi dan konsentrasi. Akan tetapi pada percobaan ini hanya ingin diketahui pengaruh konsentrasi terhadap besarnya sudut putar dari larutan sukrosa dan fruktosa.

Dari hasil pengukuran diperoleh bsarnya sudut putar dari sukrosa 5%, sukrosa 10%, dan sukrosa 15% masing-masing sebesar 67,39:67,01: dan 66,70. Sedangkan untuk besarnya sudut putar dari fruktoa 5%, fruktoa 10%, dan fruktoa 15% masing-masing sebesar 92,4:92,53 dan 92,86. Data menunjukkan bahwa semakin besar konsentrasi larutan sukrosa maka sudut putarnya semakin kecil. Sedangkan semakin besar konsentrasi larutan fruktosa maka sudut putarnya semakin besar pula. Adanya perbedaan ini disebabkan karena adanya perbedaan putaran atau arah putarnya. Arah putan sukrosa yaitu ke kanan shingga diberi tanda (+) atau D(dextro) dan arah putaran sukrosa yaitu ke kanan sehingga diberi tanda (-) atau L(levo).

IX.        KESIMPULAN DAN SARAN

A.    Kesimpulan

1.      Besarnya sudut putar dan konsentrasi suatu zat optik aktif dapat ditentukan dengan menggunakan polarimeter.

2.      semakin besar konsentrasi larutan sukrosa maka sudut putarnya semakin kecil. Sedangkan semakin besar konsentrasi larutan fruktosa maka sudut putarnya semakin besar pula.

B.     Saran

Untuk praktikan selanjutnya agar memperhatikan dengan teliti besarnya sudut putar yang ditunjukkan pada skala polarimeter.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim.2010. Pemakaian Polarimeter. http://www.scribd.com/doc/5006057/ polarimeter.html. Diakses pada tanggal 10 Desember 2010.

Anonim.2010. Polarimeter. http://www.infojoournals.blogspot.com/2010/03/ polarimeter.html. Diakses pada tanggal 10 Desember.

Dantith,John.1990. Kamus Lengkap Kimia. Jakarta : departemen pendidika dan Kebudayaan.

Khopkhar,S.M.2008. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta : UI-Press

Poedjiadi,Anna.1994. dasar-dasar Biokimia. Jakarta : UI-Press

Soekardjo.2002. Kimia Fisika. Jakarta : Erlangga.

Sumarno,dkk.1994. Kimia Analitik Instrumen. Semarang : Semarang Press.