LAPORAN PRAKTIKUM ANALISI MATERIAL POLARIMATER. Oleh: :ahmad zainollah NIM : Kelompok :1A

Transkripsi

1 LAPORAN PRAKTIKUM ANALISI MATERIAL POLARIMATER Oleh: Nama :ahmad zainollah NIM : Kelompok :1A Asisten :yuni LABORATURIUM FISIKA METRIAL JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG 2013

2 BAB I PENDAHULUAN 1.1.Latar Belakang Cahaya adalah energy yang berbentuk gelombang elektromagnetik yang kasat mata dengan panjang gelombang sekitar nm. Cahaya juga merupakan paket partikel yang disebut dengan foton. Sinar biasa secara umum dapat dikatakan gelombang elektromagnetik yang memiliki vector medan listrik dan medan maghnetnya bergetar ke semua arah pada bidang tegak lurus arah rambatannya dan disebut sinar terpolarisasi. Polarisasi optik merupakan salah satu sifat cahaya yang bergerak secara osillasi dan menuju kea rah tertentu. Cahaya juga dikategorikan sebagai gelombang transversal, yang berarti bahwa cahaya merambat tegak lurus terhadap osillasinya. Cahaya dikatakan terpolarisasi apabila cahaya itu bergerak merambat kea rah tertentu. Arah polarisasi gelombang ini dicirikan oleh vector bidang medan maghnetnya. Interaksi cahaya yang tidak terpolarisasi dengan suatu bahan dapat diamati menggunakan polarimeter. Hal yang bisa diamati dengan menggunakan polarimeter ini antara lain adalah rotasi optik, konsentrasi, dan komposisi isomer optis. Polarimeter merupakan instrument scientific yang digunakan untuk mengukur penyebab sudut rotasi, menggunakan cahaya polarisasi secara terus menerus pada subtansi optik aktif. Pada polarimeter terdapat polarisator dan analisator, dimana polarimeter adalah Polaroid yang dapat mempolarisasikan cahaya, sedangkan analiastor adalah Polaroid yang dapat menganalisa atau mempolarisasikan cahaya. 1.2.Tujuan Percobaan Tujuan dari percobaan polarimeter ini adalah menentukan sudut putar jenis (rotasi spesifik) larutan optik aktif dengan menggunakan polarimeter.

3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1.Larutan Optik Aktif Zat optik aktif adalah zat yang bersifat dapat memutar bidang polarisasi cahaya. Salah satu zat optik aktif adalah larutan gula. Larutan gula dapat memutar bidang polarisasi cahaya sehingga terjadi pergeseran sudut polarisasi. Semakin besar konsentrasi gula dalam larutan semaikn besar sudut putar sumbu polarisasi. (sumber: Muhammad Lailia Nurafik, Sutrisno, Yoyok Adisetio Laksono, 2012) struktur glukosa, galaktosa, dan fruktosa. sumber ( Figure 1 sukrosa. sumber: (

4 Sifat sukrosa adalah: 1. Bersifat optis aktif putaran kanan. 2. Tidak dapat mereduksi larutan fehling dan tollens. 3. Dapat mengalami hidrolisis menghasilkan glukosa dan fruktosa dengan enzim invertase. sukrosa H Glukosa + fruktosa Pada hidrolisis ini disertai inverse, yaitu perubahan arah putar bidang polarisasi cahaya dari arah kanan ke kiri (sehingga sukrosa disebut dula invert) 4. Larut dalam air 5. Pada pemanasan yang kuat menghasilkan caramel (sumber: panduan praktikum analisis material 2013) 2.2.Polarimeter Polarimeter merupakan instrument scientific yang digunakan untuk mengukur penyebab sudut rotasi, menggunakan cahaya polarisasi secara terus menerus pada subtansi optik aktif. Pada polarimeter terdapat polarisator dan analisator, dimana polarimeter adalah Polaroid yang dapat mempolarisasikan cahaya, sedangkan analiastor adalah Polaroid yang dapat menganalisa atau mempolarisasikan cahaya.

5 Figure 2 Polarimeter Cahaya merupakan gelombang elektromagnit yang terdiri dari getaran medan listrik dan getaran medan magnit yang saling tegak lurus. Bidang getar kedua medan ini tegak lurus terhadap arah rambatnya. Sinar biasa secara umum dapat dikatakan gelombang elektromagnit yang vektor-vektor medan listrik dan medan magnitnya bergetar kesemua arah pada bidang tegak lurus arah rambatnya dan disebut sinar tak terpolarisasi. Apabila sinar ini melalui suatu polarisator maka sinar yang diteruskan mempunyai getaran listrik yang terletak pada satu bidang saja dan dikatakan sinar terpolarisasi bidang (linear). Bila arah transmisi polarisator sejajar dengan arah transmisi analisator, maka sinar yang mempunyai arah getaran yang sama dengan arah polarisator

6 diteruskan seluruhnya. Tetapi apabila arah transmisi polarisator tegak lurus terhadap arah analisator maka tak ada sinar yang diteruskan. Dan bila arahnya membentuk suatu sudut maka sinar yang diteruskan hanya sebagian. Sinar terpolarisasi linear yang melalui suatu larutan optik aktif akan mengalami pemutaran bidang polarisasi. Apabila bidang polarisasi tersebut terputar kearah kiri (levo) dilihat dari pihak pengamat, peristiwa ini kita sebut polarisasi putar kiri. Demikian juga untuk peristiwa sebaliknya (dextro). (sumber: Fakta bahwa cahaya mengalami polarisasi menunjukkan bahwa cahaya merupakan gelombang transversal. Cahaya dapat terpolarisasi karena peristiwa pemantulan, peristiwa pembiasan dan pemantulan, peristiwa bias kembar, peristiwa absorbsi selektif, dan peristiwahamburan. Setiap zat aktif optik memiliki rotasi sendiri yang spesifik sebagaimana yang ditetapkan oleh hukum Biots: t α λ = α cl Dimana: α = sudut optis yang teramati dari percobaan c = konsentrasi larutan L = panjang kolom larutan dalam (dm)

7 α λ t = sudut putar jenis larutan optik aktif (rotasi spesifik) untuk sinar D natrium pada temperature t (Sumber: POLARIMETER.pdf)

8 BAB III METODOLOGI PERCOBAAN 3.1. Alat dan Bahan Bahan yang digunakan adalah gula halus dan aquades. Sedangkan alat-alat digunakan antara lain adalah timbangan digital, gelas ukur, pengaduk larutan, tabung pengamat polarisasi, lampu D natrium 589,3 nm, dan polarimeter Tata Laksana Percobaan Percobaan ini dilakukan dengan konsentrasi gula yang berbeda-beda, oleh karena itu hal pertama yang dilakukan adalah menimbang sejumlah massa gula yang diperlukan yakni 3 gram, 6 gram, dan 9 gram. Larutan yang sudah jadi kemudian dimasukkan ke dalam tabung pengamat. Diusahakan agar tidak terdapat gelembung udara dalam tabung tersebut. Tabung ini kemudian diletakkan dalam polarimeter dan diamati pola gelap terang seperti gambar 3 (setengah gelap dan setengah terang) dengan keadaan lampu yang menyala pada ujung polarisator. Sudut terbentuknya pola gelap terang diamati sebanyak dua kali, jadi setelah menemukan pola pada sudut pertama pemutaran analisator diterukan dalam arah yang sama hingga diperoleh pola yang sama kembali. Sudut terbentuknya pola tersebut kemudian dicatat. Hal yang sama dilakukan untuk sampel 6 gram dan 9 gram. Panjang tabung dan temperature ruang juga dicatat. Gambar 3: Pola yang terbentuk dalam Polarimeter

9 3.3. Gambar Alat Polarimeter Lubang Pengamatan Lampu Pemutar Analisator Tempat tabung Pengamat Tabung

10 BAB IV ANALISIS HASIL PERCOBAAN 4.1.Data Hasil Percobaan Dari percobaan yang telah dilakukan diperoleh data sebagai berikut: Massa gula Volume aquades Sudut terbentuk gelap terang gram 50 ml 12, gram 50 ml 14, gram 50 ml 20, Pengolahan data Sudut yang diperoleh dari hasil pengamatan dengan polarimeter merupakan sudut putaran optis. Sudut putaran ditentukan dengan persamaan: α λ t = α c. l Yang mana: α = sudut rotasi optis yang teramati dari percobaan C L = konsentrasi laruatan (massa/volume) = panjang larutan dalam dm α λ t = sudut putar jenis larutan optik aktif (rotasi spesifik) untuk sinar λ natrium pada temperature t.

11 Berikut adalah table perhitungan, dimana hasil yang didapatkan telah dihitung berdasarkan rumus diatas. Konsentrasi larutan c Rotasi optis α Rotasi spesifik α λ t Dalam percobaan polarimeter kali ini bertujuan untuk menentukan sudut jenis (rotasi spesifik) larutan optik aktif dengan menggunakan polarimeter. Dimana polarimeter merupakan suatu instrument yang digunakan untuk mengukur sudut putaran yang disebabkan oleh lewatnya cahaya yang terpolarisasi pada larutan optik aktif. Polarimeter mengukur sudut putar dengan cara melewatkan cahaya tak terpolarisasi ke polarisator, sehingga cahaya menjadi terpolarisasi. Cahaya kemudian dilewatkan pada sampel, yang mana sampel yang digunakan dalam percobaan kali ini adalah gula pasir, sehingga cahaya yang dilewatkan ini akan mengalami putaran sudut. Arah transmisi polarisator sejajar dengan arah transmisi analisator, maka sinar yang mempunyai arah getaran yang sama dengan arah polarisator diteruskan seluruhnya. Tetapi apabila arah transmisi polarisator tegak lurus terhadap arah analisator maka tidak ada sinar yang akan diteruskan. Dan bila arahnya membentuk suatu sudut maka sinar yang diteruskan hanya sebagia. Sinar terpolarisasi linear yang melalui suatu larutan optik aktif akan mengalami pemutaran bidang polarisasi.

12 Apabila bidang polarisasi tersebut terputar kiri (levo) dilihat dari pihak pengamat, peristiwa ini disebut polarisasi putar kiri. Demikian juga peristiwa sebaliknya (dextro). Rotasi optis yang diamati atau diukut dari suatu larutan bergantung pada jumlah senyawa dalam tabung sampel, panjang jalan atau larutan yang dilalui cahaya, temperature pengukuran, dan panjang gelombang cahaya yang digunakan. Sudut putar jenis larutan optik aktif (rotasi spesifik) untuk sinar λ natrium pada temperature t bergantung pada konsentrasi sampel yang digunakan. Dimana dalam percobaan kali ini menggunakan sampel gula pasir, dengan perlakuan dimana diberikan gula pasir sebanyak 3 gram, 6 gram, dan 9 gram. Semakin pekat konsentrasi pada sampel semakin besar nilai sudut rotasi optis yang dapat diamati menggunakan polarimeter. Hal tersebut terjadi karena perbuhan indeks bias ketika adanya suatu perbedaan konsentrsi pada larutan sampel. Semkain besar konsentrasi suatu sampel larutan gula, maka semakin besar indeks bias yang terjadi pada cahaya yang dilewatkan atau yang dipolarisasikan. Polarimeter merupakan suatu instrument yang digunakan untuk menentukan putaran zat. Hal ini juga digunakan untuk mengukur rotasi, konsentrasi dan skala tertentu zat optik aktif sesuai standart internasional. Polarimeter sangat ideal untuk farmasi, makanan dan minuman, gula,kosmetik, kilang minya, industry kimia serta studi penelitian ilmiah. Berikut contoh aplikasi polarimeter diberbagai bidang: A. Dalam dunia farmasi digunakan untuk mengukur kemurnian produk Asam Amino Antibiotic Dekstrosa Steroid Gula amino Kokain Dierutik Obat penenang

13 Anal gesik Vitamin B. Flavor, fragrance and essential oil industry, dimana memanfaatkan polarimeter untuk pemeriksaan bahan baku, antara lain: Camphors Gums Orange oil Asam sitrun (citric acid) Minyak lavender Spearmint oil Glyceric acid Lemon oil C. Food industry, dimana memastikan kualitas produk dengan mengukur konsentrasi dan kemurnian senyawa berikut dalam makanan berbasis gula, sereal dan sirup: Karbohidrat Laktosa Raffinose Berbagai amylum Fruktosa Levulosa Monosakarida alami Glukosa Maltosa Xylosa D. Chemical industry, dimana menganilisa rotasi optik sebagai cara untuk mengidentifaksi dan karakteristik pada: Biopolymer Natural polymer Synthetic polymer

14 BAB V PENUTUP 5.1.Kesimpulan Dari percobaan tersebut, dimana polarimeter dapat menentukan sudut putar jenis (rotasi spesifik) larutan optik aktif. Dimana ketika cahaya yang merupakan gelombang elektromagnetik yang terdiri dari getaran elektrik dan getaran maghnetik yang saling tegak lurus. Sehingga yang bisa teramati dengan menggunakan polarimeter adalah rotasi optik, konsentrasi dan komposisi isomer optis. Konsentrasi larutan optik aktif menentukan besarnya nilai dari rotasi optis, dimana semakin besar nilai konsentrasi pada larutan maka semakin besar juga nilai rotasi optis yang diberikan oleh larutan. 5.2.Saran Sebeleum melakukan percobaan seharusnya praktikan diharapkan membaca modul terlebih dahulu. Sehingga ketika percobaan yang dilakukan agar tidak bingung. Ketika melakukan pengamatan polarimeter, sebaiknya berkonsentrasi pada titik, simana didalam polarimeter tersebut terdapat skala, sehingga ketika pengamatan benar-benar terlihat skala yang ditunjukkan polarimeter.

15 Daftrar Pustaka Masruroh, Puji, Nike Panduan Praktikum Analisis Material. Malang. Laboraturiam Material jurusan Fisika Fakultas MIPA Universitas Brawijaya Muhammad Lailia Nurafik, Sutrisno, Yoyok Adisetio Laksono, Pengaruh Kadar Gula Dalam Darah Manusia Terhadap Sudut Putar Sumbu Polarisasi Menggunakan Alat Polarmeter Non- Invasive. Malang. Jurusan Fisika Universitas Negeri Malang (