PENGUKURAN DI LABORATORIUM

Transkripsi

1 PENGUKURAN DI LABORATORIUM (POLARIMETRI) Abstrak Plarimeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur besarnya putaran ptik yang dihasilkan leh suatu zat yang bersifat ptis aktif yang terdapat dalam larutan. Plarimeter digunakan untuk mengetahui prinsip kerja dari plarimeter, dan putaran ptik dari beberapa zat ptik yaitu aquades, gluksa dan sukrsa. Aquades merupakan titik nl dari pengukuran. Berdasarkan prinsip kerja plarimeter. Dihasilkan bahwa sukrsa memiliki putaran spesifik ptis aktif yang lebih besar dibandingkan dengan gluksa. Kata kunci : Plarimeter, ptis aktif, putaran spesifik, gluksa, sukrsa. PENDAHULUAN Plarimetri adalah suatu cara analisa yang didasarkan pada pengukuran sudut putaran (ptical rtatin) cahaya terplarisir leh senyawa yang transparan dan ptis aktif apabila senyawa tersebut dilewati sinar mnkrmatis yang terplarisir tersebut. Senyawa ptis aktif adalah senyawa yang dapat memutar bidang getar sinar terplarisir. Zat yang ptis ditandai dengan adanya atm karbn asimetris atau atm C kiral dalam senyawa rganik, cnth : kuarsa ( SiO ), fruktsa. Cahaya mnkrmatik pada dasarnya mempunyai bidang getar yang banyak sekali. Bila dikhayalkan maka bidang getar tersebut akan tegak lurus pada bidang datar. Bidang getar yang banyak sekali ini secara mekanik dapat dipisahkan 1 menjadi dua bidang getar yang saling tegak lurus. Yang dimaksud dengan cahaya terplarisasi adalah senyawa yang mempunyai satu arah getar dan arah getar tersebut tegak lurus terhadap arah rambatnya. Pada plarimeter terdapat plarisatr dan analisatr. Sinar yang berasal dari sumber dilewatkan melalui prisma terplarisasi (plarisatr), kemudian terus ke sel plarimeter yang berisi larutan dan akhirnya menuju prisma terplarisasi kedua (analisatr). Plarisatr adalah plarid yang dapat memplarisasi cahaya, sedangkan analisatr adalah plarid yang dapat menganalisis atau memplarisasi cahaya. Untuk menentukan psisi yang tepat sulit dilakukan, karena itu digunakan setengah bayangan. Untuk mencapai

2 kndisi ini, plarisatr diatur sedemikian rupa, sehingga setengah bidang plarisasi membentuk sudut sekecil mungkin dengan setengah bidang plarisasi yang lainnya. Akibatnya memberikan pemadaman pada kedua sisi lain, sedangkan ditengah terang. Bila analisatr diputar terus, setengah dari medan menjadi lebih terang dan lainnya redup. Psisi putaran diantara terjadinya pemadaman dan terang tersebut adalah psisi putaran yang tepat dimana pada saat ini intensitas kedua medan sama. Bila arah transmisi plarisatr sejajar dengan arah transmisi analisatr, maka sinar yang mempunyai arah getaran yang sama dengan arah plarisatr diteruskan seluruhnya. Tetapi apabila arah transmisi plarisatr tegak lurus terhadap analisatr maka tak ada sinar yang diteruskan. Dan bila arahnya membentuk suatu sudut maka sinar yang diteruskan hanya sebagian. Sinar terplarisasi linear yang melalui suatu larutan ptik aktif akan mengalami pemutaran bidang plarisasi. Prinsip dasar plarimetris ini adalah pengukuran daya putar ptis suatu zat yang menimbulkan terjadinya putaran bidang getar sinar terplarisir. Pemutaran bidang getar sinar terplarisir leh senyawa ptis aktif ada macam, yaitu : 1. Dexr rtary (+), jika arah putarnya ke kanan atau sesuai putaran jarum jam.. Lev rtary (-), jika arah putarnya ke kiri atau berlawanan dengan putaran jarum jam. Jika suatu sinar dilewatkan pada suatu larutan, larutan itu akan meneruskan sinar atau kmpnen gelmbang yang arah getarnya searah dengan larutan dan menyerap sinar yang arahnya tegak lurus dengan arah ini. Di sini larutan digunakan sebagai suatu plat pemlarisasi atau plarisatr. Akhirnya sinar yang keluar dari larutan adalah sinar yang terplarisasi bidang. Sudut putar jenis ialah besarnya perputaran leh 1,00 gram zat dalam 1,00 ml larutan yang barada dalam tabung dengan panjang jalan cahaya 1,00 dm, pada temperatur dan panjang gelmbang tertentu. Panjang gelmbang yang lazim digunakan ialah 589,3 nm, dimana 1 nm 10-9 m. Adapun 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 terplarisir.. Panjang lajur larutan dan panjang tabung Jika lajur larutan diperbesar maka putarannya juga makin besar.

3 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. Knsentrasi zat Knsentrasi sebanding dengan sudut putaran, jika knsentrasi dinaikkan maka putarannya semakin besar. 5. Jenis sinar (panjang gelmbang) Pada panjang gelmbang yang berbeda zat yang sama mempunyai nilai putaran yang berbeda. 6. Pelarut Zat yang sama mempunyai nilai putaran yang berbeda dalam pelarut yang berbeda. Cnth : Calciferl dalam klrfrm α +5,0 sedangkan Calciferl dalam asetn α + 8,6. Peralatan Alat-alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah plararimeter, gelas beker, dan btl semprt. Cara Kerja Sel plarimeter di bilas berkali-kali dengan aquades. Kemudian aquades dimasukkan ke dalam sel plarimeter hingga penuh dan tidak ada gelembung udara yang masuk. Kemudian sel plarimeter tersebut dimasukkan ke dalam plarimeter. Dan diukur besar putarannya yaitu sampai terlihat bayangan redup. Sehingga didapatkan putaran dari aquades yang selanjutnya dijadikan titik nl bagi pengukuran selanjutnya. Kemudian ksngkan sel plarimeter dan bilas berkali-kali dengan larutan sampel. Kemudian ukur putaran ptiknya. Selanjutnya dihitung dengan rumus berikut: MATERI DAN METODE Bahan Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah Aquades, zat A yaitu yang merupakan gluksa 5%,dan zat B yang merupakan sukrsa 5%. dimana : Putaran spesifik α Putaran yang diukur tanpa putaran peralatan λ Panjang sel 1 dm c knsentrasi (5% W/V 0.05) 3

4 HASIL DAN PEMBAHASAN Pada percbaan tentang plarimetri ini, dengan menggunakan alat plarimeter pada percbaannya akan diukur atau diamati besar sudut ptiknya untuk masing-masing larutan yang digunakan yakni aquadest sebagai larutan standar, Zat A(Gluksa 5 %) dan juga zat B (Sukrsa 5 %). Pada awal percbaan, pertama-tama sel plarimeter dibilas beberapa kali dengan aquadest. Hal ini bertujuan agar sel plarimeter ini bersih dari senyawasenyawa yang digunakan pada percbaan sebelumnya. Setelah itu sel ini diisi dengan aquadest dan tidak bleh ada gelembung karena gelembung dapat menghalangi penglihatan saat melakukan pengamatan. Salanjutnya sel yang berisi aquadest ini diletakkan dalam plarimeter. Kemudian ditetapkan setengah bayangan dimana warna gelap dan terang terlihat dengan jelas. Bayangan ini ditetapkan sebagai bayangan kerja. Syarat senyawa yang dapat dianalisa dengan plarimeter adalah sampel larutan berwarna bening dan mempunya atm C kiral dan bayangan didapatkan baur-baur. Dalam percbaan ini, digunakan gluksa dan sukrsa sebagai senyawa ptis aktif dengan knsentrasi masing-masing yaitu 5 % dan 5 %. Selain itu, dalam percbaan ini aquades juga diukur putaran ptisnya untuk dijadikan sebagai standar dalam pengukuran untuk menentukan titik nl. Tujuan digunakannya aquades dalam percbaan ini adalah untuk merezer dan mengkalibrasi alat sehingga dapat digunakan untuk menentukan besarnya putaran senyawa lain. Gluksa digunakan sebagai senyawa ptis aktif karena gluksa dapat memutar bidang terplarisir kearah kanan (dekstr rtary) dan kearah kiri (lev rtary). Pengukuran putaran ptis dari gluksa dan sukrsa dengan metde plarimetri dilakukan dengan pengukuran aquades terlebih dahulu. Aquades dimasukkan ke dalam sel plarimetri dan tidak bleh ada gelembung udara agar tidak mengganggu hasil pembacaan. Kemudian analizer diatur sedemikian rupa agar garis hitam tidak terlihat lagi. Sinar yang dihasilkan berwarna merah. Kemudian sudut putaran diukur pada skala vernier. Setelah itu dilakukan pengukuran terhadap Gluksa 5% dan Sukrsa 5%. Pengukuran dilakukan sebanyak 3 kali pengulangan. Kemudian dilakukan perhitungan rata-rata terhadap hasil pengukuran sudut putaran aquades yang akan digunakan untuk menentukan titik nlnya. Dengan cara tersebut didapatkan data sebagai berikut : 4

5 Tabel 1 Aquades digunakan sebagai titik nl. Dengan demikian rata-rata dari putaran air digunakan untuk menjumlahkan putaran dari gluksa dan sukrsa. Dari cara tersebut didapat data sebagai berikut Tabel C 5/100 0,05 λ 1 dm Ditanya :...? Jawab : α + 3,87 λ.c 1dm.0, ,4 0 Menghitung nilai knsentrasi sampel, diperlukan persamaan regresi yang di dapatkan dari perhitungan data dari larutan standar. Dimana nilai dari besar sudut putar bidang sinar terplarisir dari sampel dimasukkan ke dalam persamaan regresi. Sehingga diperleh putan spesifik dari gluksa 5% dan sukrsa 5%. Persentase kebenaran praktikum untuk pengukuran putaran spesifik dapat diperleh juga dengan cara sebagai berikut. Untuk zat A : Gluksa 5 % Dengan cara yang sama, diperleh data sebagai berikut : Tabel 3 5 ( D ) 5 Standar deviasi (SD) Σ [ α ] D [ α ] n , ,6667 Diketahui : α 1 + 3,87 + 5,, ,033 0 α α 3 + 3,37 + 3,67 Simpangan baku (7,73± +5,033) 0 5

6 + 5,033 Persentase kesalahan x100% + 7,73 6,9 % Kebenaran praktikum 100 % - 6,9 % 93,08 % 5 ( D ) 5 Standar deviasi (SD) Σ [ α ] D [ α ] + 8, ,0 + 4, 0 +,0 0 n 1 Zat B : Sukrsa 5 % Diketahui : α 1 + 6,37 α + 6,7 α 3 + 6,47 Simpangan baku (17,4± +,0) 0 +,0 Persentase kesalahan + 17,4 x100% 1,57 % C 5/100 0,05 λ 1 dm Ditanya:...? Jawab: + 6,37 1dm.0, ,4 0 α λ.c Dengan cara yang sama, diperleh data sebagai berikut : Tabel 4 Kebenaran praktikum 100 % - 1,57 % 98,43 % Berdasarkan Tabel 3 dan table 4 bahwa putaran spesifik sukrsa 5% lebih besar dari gluksa 5%. Hal ini menunjukkan bahwa gluksa 5% memiliki sifat ptis aktif yang lebih besar dibandingkan dengan sukrsa 5%. Hasil percbaan yang diperleh sesuai dengan literatur yaitu putaran ptis aktif dari jenis zat yang berbeda akan memberikan sudut putaran yang berbeda terhadap bidang getar sinar terplarisir. Kebenaran praktikum yang didapat untuk gluksa 5 % dan sukrsa 5 % adalah 93,08 % dan 98,43 %. Dari data diatas dapat juga dikatakan bahwa semua zat bersifat ptis aktif karena semua zat dari Zat A dan Zat 6

7 B dapat memutar bidang plarisasi. Apabila ada zat yang tidak dapat memutar bidang plarisasi, maka zat tersebut tidak bersifat ptis aktif. Besar dari putaran spesifik dari gluksa dan sukrsa berdasarkan hasil percbaan dengan literatur berbeda. Perbedaan ini disebabkan karena kndisi pada saat pengukuran berbeda, mungkin saja suhu pada saat pengukuran berbeda dan panjang sel yang digunakan juga berbeda dengan pengukuran yang dilakukan untuk memperleh data literatur tersebut. Disamping itu terdapat faktr teknis yang juga mempengaruhi putaran spesifik hasil pengukuran berbeda dengan yang terdapat dalam literatur,yaitu: 1. Ketelitian dalam membuat larutan sampel dengan berbagai knsentrasi.. Ketelitian pada saat menetapkan setengah bayangan sehingga berpengaruh pada nilai α. 3. Ketelitian pada saat membaca nilai α yang ada pada plarimeter. KESIMPULAN Berdasrkan hasil percbaan, dapat disimpulkan beberapa hal diantaranya : 1. Sudut putar jenis untuk suatu senyawa (misalnya pada 5 0 C) dapat dihitung dari sudut putar yang diamati, dengan menggunakan rumus : dimana: putaran spesifik α putaran yang diukur tanpa perputaran peralatan. λ panjang sel 1 dm c knsentrasi( 5%W/V 0.05).. Nilai rata-rata putaran spesifik yang diperleh pada perhitungan dalam percbaan ini adalah : Zat A (Sukrsa 5 %) +7,73 Zat B (Sukrsa 5%) +17,4 3. Berdasarkan percbaan semakin besar nilai sudut ptik suatu zat akan semakin besar juga nilai sudut spesifiknya karena sudut ptik suatu zat dan sudut spesifiknya berbanding lurus dan sesuai dengan persamaan pada teri atau literatur. 4. Titik nl pada percbaan ini adalah +1,83 (merupakan hasil rata-rata dari +1,90, +1,70, dan +1,90). 5. Faktr-faktr yang mempengaruhi nilai putaran ptik adalah : panjang sel plarimeter knsentrasi zat suhu pada sat pengukuran sumber cahaya yang digunakan 7

8 6. Faktr teknis yang menyebabkan hasil pengukuran berbeda dengan yang ada di literatur, yaitu; a. Ketelitian dalam membuat larutan sampel dengan berbagai knsentrasi. b. Ketelitian pada saat menetapkan setengah bayangan sehingga berpengaruh pada nilai α. c. Ketelitian pada saat membaca nilai α yang ada pada plarimeter. DAFTAR PUSTAKA Dgra,S.K., dan S. Dgra Kimia Fisika dan Sal-sal Cetakan I. UI- Press: Jakarta. Fessenden and Fessenden Kimia Organik edisi Ketiga jilid 1. Erlangga : Jakarta. Keenan, CW Ilmu Kimia Untuk Universitas Jilid 1. Edisi ke 6. Erlangga : Jakarta 7. Hasil percbaan yang didapat sesuai dengan literatur yaitu dalam literatur putaran ptik sukrsa lebih besar daripada gluksa. 8. Putaran ptis (α) bergantung pada panjang sel, panjang gelmbang cahaya, jenis zat dan temperatur. R. A. Alberty dan F. Daniels Kimia Fisika. Erlangga: Jakarta Tim Labratrium Kimia Fisika Penuntun Praktikum Kimia Fisika II. Jurusan Kimia F.MIPA Universitas Udayana: Bukit Jimbaran Annim Plarimeter. cntent/uplads/010/0/o3.- POLARIMETER.pdf (diunduh pada tanggal 15 April 013) 8