LAPORAN SPEKTROFOTOMETRI

POLARIMETRI

Pembimbing : Dra. Ari Marlina, M.Si

Disusun Oleh :

Nevy Puspitasari 111431020

Nur Fauziyyah Ambar 111431021

Nurul Latipah 111431022

Octaviani Ratnasari 111431023

Tanggal Praktikum : 9 Oktober 2012

Tanggal Penyerahan : 2 November 2012

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

Jurusan Teknik Kimia

Program Studi Analis Kimia

Tahun Ajaran 2012 / 2013

A. TUJUAN :

1. Mengenal metode penentuan sudut putar untuk penentuan konsentrasi suatu

senyawa yang bersifat optik aktif

2. Mengukur sudut putar bidang polarisasi larutan sukrosa

3. Menentukan kadar sukrosa dalam larutan cuplikan

B. DASAR TEORI :

Bila cahaya polikromatik dilewatkan pada prisma Nicol akan diperoleh suatu

cahaya monokromatik dan cahaya ini disebut cahaya terpolarisasi. Suatu isomer optis

aktif dapat berinteraksi dengan cahaya terpolarisasi dan memutar bidang cahaya

terpolarisasi dengan suatu sudut yang dilambangkan dengan dan disebut rotasi optik.

Alat yang digunakan untuk mengukur besaran adalah polarimeter. Isomer optis

merupakan senyawa-senyawa dengan rumus molekul sama tetapi tatanan atom-

atomnya dalam ruang berbeda. Isomer-isomer optis dapat mengalami reaksi yang

sama, mempunyai sifat fisika yang mirip, perbedaan isomer-isomer tersebut terletak

pada interaksinya dengan bidang cahaya terpolarisasi. Bila cahaya terpolarisasi

dilewatkan pada larutan isomer optis, maka isomer aktif ini akan memutar bidang

cahaya terpolarisasi dengan arah tertentu. Isomer optis mengandung atom karbon

asimetris (atom karbon yang mengikat empat atom/gugus yang berbeda) dalam

strukturnya.

Molekul dengan satu atom karbon asimetris merupakan molekul kiral (tidak

simetris), molekul demikian dapat memutar bidang cahaya terpolarisasi.

Molekul/senyawa tersebut dinamakan senyawa/isomer optis aktif. Molekul dengan dua

atau lebih atom karbon asimetris, tidak selalu membentuk molekul kiral. Dengan

demikian mungkin saja terdapat molekul yang mempunyai atom-atom karbon asimetris

tetapi tidak optis aktif. Isomer optis dengan dua atom karbon asimetris adalah 2-bromo-

3- kloro butana. Isomer-isomernya adalah:

Senyawa I dan II merupakan pasangan enantiomer senyawa III dan IV juga

sepasang enentiomer. Sedangkan I dan III atau IV bukan enentiomer tetapi

diasteroisomer, senyawa-senyawa tersebut bukan merupakan bayangan cermin satu

sama lain. Skema dari alat polarimeter dapat dilihat pada gambar berikut.

Cahaya dari lampu sumber, terpolarisasi setelah melewati prisma Nicol pertama

yang disebut polarisator. Cahaya terpolarisasi kemudian melewati senyawa optis aktif

yang akan memutar bidang cahaya terpolarisasi dengan arah tertentu. Prisma Nicol ke

dua yang disebut analisator akan membuat cahaya dapat melalui celah secara

maksimum.

Rotasi optis yang diamati/diukur dari suatu larutan bergantung kepada jumlah

senyawa dalam tabung sampel, panjang jalan/larutan yang dilalui cahaya, temperatur

pengukuran, dan panjang gelombang cahaya yang digunakan. Untuk mengukur rotasi

optik, diperlukan suatu besaran yang disebut rotasi spesifik yang diartikan suatu rotasi

optik yang terjadi bila cahaya terpolarisasi melewati larutan dengan konsentrasi 1 gram

per mililiter sepanjang 1 desimeter. Rotasi spesifik dapat dihitung dengan menggunakan

persamaan:

α= rotasi optik (yang teramati)

c = konsentrasi larutan gram/mL larutan

l = panjang jalan/larutan yang dilalui cahaya dalam desimeter

λ= panjang gelombang cahaya (bila menggunakan lampu natrium dilambangkan

dengan “D“)

t = temperatur (0C).

Rotasi optik yang termati dapat berupa rotasi yang searah jarum jam, rotasi ini

disebut putar kanan dan diberi tanda (+), sedangkan senyawa yang diukurnya disebut

senyawa dekstro (d). Rotasi yang berlawanan dengan arah jarum jam disebut putar kiri

dan diberi tanda (-), senyawanya disebut senyawa levo (l).

C. ALAT DAN BAHAN :

1. Alat :

a) Botol semprot

b) Polarimeter dengan tabung

c) Labu takar 25 mL

d) Pipet tetes dan pipet ukur 10 mL

e) Gelas kimia 250 mL

f) Batang pengaduk

g) Neraca analitik

h) Spatula

2. Bahan :

a) Sukrosa

b) Aquades

D. PROSEDUR KERJA :

1. Kalibrasi alat

a) Menghubungkan alat polarimetri dengan sumber arus listrik dan nyalakan alat

tersebut.

b) Alat menampilkan angka 000 dan skala Z akan menunjukan 0,0. Biarkan beberapa

menit hingga lampu LED menyala stabil.

c) Mengisi tabung dengan aquades dan memasang pada alat. Lampu zero set tetap

menyala, jika lampu tidak menyala, maka atur posisi zero +30, lalu menekan shift

ket dan tombol right rotation (R+) atau shift key dan left rotation (L-) bersamaan

sampai lampu menyala.

d) Mengamati cahaya, apabila sisi kanan terang maka menekan tombol R+ untuk

menyamakannya, jika sebaliknya maka menekan tombol L- agar kedua sisi sama

terang.

e) Setelah sama terangnya, menekan zero set, kalibrasi telah selesai.

2. Pengukuran sampel

a) Membuat larutan induk sukrosa 10% dengan menimbang 10,002 gram sukrosa

dilarutkan dalam 100 mL aquades.

b) Membuat standar larutan sukrosa 2%, 4%. 6%. 8%, 10% dari larutan induk dalam

25 mL.

c) Melakukan pengukuran sudut putar optis aktifnya.

d) Mengukur sudut putar larutan cuplikan

e) Membuat kurva standar dan menentukan kadar larutan cuplikan dengan cara

menginterpolasikan data sudut putar cuplikan ke dalam kurva kalibrasi.

E. DATA PENGAMATAN :

Konsentrasi larutan gula

Hasil pengukuran sudut putar

Sudut putar

2% 0,75 0,750,751,25

4% 1,20 1,200,251,20

6% 2,00 2,002,000,60

8% 2,30 2,552,552,55

10% 3,75 3,903,903,90

Sampel 0,50 1,001,001,00

F. PERHITUNGAN1. Pembuatan larutan standar

Pembuatan larutan standar gula 15%

15 gram dalam 100 mL

Volume larutan gula 15% yang dibuat:

15 gram = 100 mL

x gram = 250 mL

x gram = 250 mL x 15 gram

100 mL

x gram = 37,5000 gram

hasil berat gula yang ditimbang = 37,5234 gram

Konsentrasi larutan gula 15% yang dibuat:

37,5234 gram x 100% = 15,009%

250 mL

Pengenceran pembuatan larutan 2% Pengenceran pembuatan larutan 4%

N1 . V1 = N2 . V2 N1 . V1 = N2 . V2

15%. V1 = 2%. 50 mL 15% . V1 = 4% . 50 mL

V1 = 6,67 mL V1 = 13,33 mL

Pengenceran pembuatan larutan 6% Pengenceran pembuatan larutan 8%

N1 . V1 = N2 . V2 N1 . V1 = N2 . V2

15%. V1 = 6% . 50 mL 15% . V1 = 8% . 50 mL

V1 = 20 mL V1 = 26,67 mL

Pengenceran pembuatan larutan 10 %

N1 . V1 = N2 . V2

15% . V1 = 10% . 50 mL

V1 = 33,3 mL

2. Penentuan Konsentrasi Sampel

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 110

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

f(x) = 0.353181818181818 xR² = 0.990157938759779

Kurva Larutan Standar Polarimetri

Y-ValuesLinear (Y-Values)

Dari hasil percobaan, maka persamaan garis adalah :

No Xi yi(x – x) (x – x)2 (y – y ) (y – y ) 2 (x – x) (y – y )

2 0,75 -4 16 -1,33 1,7689 5,324 1,2 -2 4 -0,88 0,7744 1,766 2 0 0 -0,08 0,0064 08 2,55 2 4 0,47 0,2209 0,94

10 3,9 4 16 1,82 3,3124 7,28Jumlah 30 10,4 0 40 0 6,083 15,3

Rata-rata 6 2,08

a = i ¿¿

a = 15,340

=0,3825

b = y – bxb= 2,08 – (0,3825 . 6)b = - 0,215

Persamaan garis :y = ax + by = 0,3825x + (– 0,215)y = 0,3825x – 0,215

Dari persamaan garis yang didapat, maka konsentrasi sampel dengan sudut putar= 1,00 adalah : y = 0,3825x – 0,2151,00 = 0,3825x – 0,215

x = 1,00+0,215

0,3825x = 3,18jadi konsentrasi sampel larutan gula adalah 3,18%

(*grafik larutan standar dan penentuan konsentrasi sampel terlampir)

G. Pembahasan

Pada praktikum ini dilakukan penentuan kadar dari larutan glukosa dengan

menggunakan nilai sudut putarnya. Tujuan dari praktikum ini adalah untuk menentukan

konsentrasi sampel larutan gula/sukrosa, sehingga harus diukur terlebih dahulu

pengukuran sudut putar terhadap larutan deret standar sukrosanya. Dikarenakan

sukrosa memiliki atom C yang tidak simetris maka merupakan zat yang bersifat optis

aktif, sehingga memungkinkan diukur sudut putarnya. Pada pelaksanaannya dilakukan

pengukuran sudut putar pada larutan deret standar dengan prinsip bahwa semakin

besar konsentrasi sukrosa, perputaran sudut polarisasi semakin besar. Sehingga dari

hasil pengukuran ini berdasarkan hubungan antara konsentrasi dengan besar sudut

putar, dimana besarnya konsentrasi merupakan fungsi dari besar sudut putar, maka

akan dihasilkan kurva linear sehingga konsentrasi sampel akan didapat dengan

menginterpolasikannya ke dalam kurva tersebut. Mekanisme kerja pengukuran sudut

putar adalah larutan gula yang merupakan larutan optis aktif berfungsi untuk

membelokan cahaya ynag telah melalui polarisator. Untuk menemukan sinar yang telah

dibelokkan oleh larutan gula, maka digunakan analisator yang sudutnya dapat diubah

ubah. Besarrnya sudut yang ditunjukan analisator setelah menemukan sinar tersebut.

Penentuan sudut putar pada larutan deret standar gula dilakukan pada konsentrasi 2%,

4%, 6%, 8%, 10%.

Sebelum dilakukan pengukuran larutan deret standar, pertama dilakukan

pengukuran larutan blanko. Larutan blanko yang digunakan adalah berisi aquadest. Hal

ini dikarenakan untuk pelarutan gula hanya digunakan aquadest, sehingga pengukuran

blanko digunakan aquadest saja. Selain itu aquadets/air digunakan sebagai larutan

blanko karena air tidak dapat memutar bidang polarisasi. Pengukuran blanko ini

berfungsi untuk menstandarkan alat sehingga pengukuran blanko ini dapat mengurangi

kesalahan pembacaan pengukuran. Pada setiap pengukuran, pada pengisian larutan

kedalam tabung tidak boleh ada gelembung. Hal ini dikarenakan gelembung udara

tersebut membentuk cekungan pada larutan sehingga dapat mempengaruhi intensitas

cahaya yang terpolarisasi, akibatnya berpengaruh pada besarnya sudut putar suatu

sampel. Akan tetapi pada pengukuran tidak setiap pengisian tabung tidak menghasilkan

gelembung, sehingga ketika pada saat pengisian tabung polarimeter menghasilkan

gelembung, gelembung ditempatkan dengan menjebaknya pada bagian bulat

(cembung) pada tabung polarimeter, sehingga bila polarimeter disimpan tertidur

gelembung otomatis akan berada diatas bagian bulat (cembung) pada tabung

polarimeter tersebut sehingga gelembung ini tidak akan mengganggu pada saat

pengukuran. Setelah dilakukan pengukuran larutan blanko, larutan gula diisikan pada

tabung sel polarimeter dan diletakan horizontal pada alat polarimeter. Pengukuran

dilakukan dengan cara pengamatan terlebih dahulu setelah tabung sel polarimeter yang

berisi larutan dimasukan. Pengamatan terlihat terdapat satu lingkaran/bulat dengan

dua daerah, yaitu sisi kiri dan sisi kanan dimana salah satu sisi gelap dan satunya terang.

Dengan memijit tombol R+ bila sisi kanan lebih terang dan dengan memijit tombol L-

bila sisi kiri lebih terang. Dengan mengatur kedua sisi agar sama terang dengan memijit

tombol R+ dan L-, maka nilai sudut putar akan muncul. Pengukuran dilakukan sebanyak

3 kali, hal ini untuk lebih mendapatkan hasil yang akurat dan presisi dengan pngukuran

berulang. Setiap penggantian pengukuran sampel, alat tidak perlu di set zero kembali,

akan tetapi langsung dilakukan pengamatan dan pengukuran pada sampel selanjutnya.

Berdasarkan hasil yang didapat, larutan gula pada 2% adalah sebesar 0,75, pada 4%

adalah 1,2, pada 6% sebesar 2,00, pada 8% adalah 2,55 dan pada konsentrasi 10%

adalah 3,9 serta pada sampel adalah 1,00. Dari hasil pengukuran ini didapat semakin

besar konsentrasi larutan gula, sudut putarnya semakin besar. Hal ini sesuai dengan

teori bahwa semakin besar konsentrasi, sudut putanya semakin besar. Seharusnya bila

dibuat grafik, hubungan antara konsentrasi dengan sudut putar adalah linear, akan

tetapi pada hasil pengukuran kurva yang didapat tidak terlalu linear sempurna. Hal ini

dikarenakan adanya kesalahan pengamatan pada saat pengukuran dimana kedua sisi

belum sempurna sama terang, selain itu karena pengukuran tergantung pada suhu

larutan, diperkirakan adanya perbedaan suhu larutan dengan larutan yang lain pada saat

pengukuran menyebabkan pengukuran tidak akurat. Sehingga kurva yang dihasilkannya

tidak linear sempurna. Sedangkan dari hasil kurva yang didapat dengan persamaan garis

dan interpolasi pada kurva standar, konsentrasi sampel adalah sebesar 3,18%. Ketelitian

alat untuk menentukan konsentrasi larutan atau sampel dengan mengukur sudut putar

cukup teliti karena zat yang bersifat optis aktif dapat langsung diukur sudut putarnya

dengan menggunakan fungsi hubungan antara konsentrasi dengan nilai sudut putar,

konsentrasi sampel langsung dapat diketahui akan tetapi kelemahannya alat ini

menggunakan polarisator dan analisator yang kelemahannya terletak pada penyetelan

intensitas yang minimum.

H. Kesimpulan

Berdasarkan percobaan didapatkan kesimpulan bahwa semakin besar

konsentrasi larutan maka semakin besar nilai sudut putarnya hal ini terlihat pada grafik

linear yang semakin menaik seiring bertambah besar konsentrasi dan sudut putar. Serta

dari pengukuran yang didapat dengan menginterpolasikan kedalam kurva dan substitusi

pada persamaan garis maka konsentrasi sampel gula adalah sebesar 3,18%.

DAFTAR PUSTAKA

.......... POLARIMETRI. http://www.scribd/doc/POLARIMETRI (diakses pada tanggal 18

Oktober 2012 pukul 17:20)

Anonim, 2012. “Penentuan Sudut Putar Jenis Zat Optik dengan Polarimeter”, (online),

(http://landasanteori.blogspot.com/2012/04/penentuan-sudut-putaran-jenis-zat-

optik.html diunduh pkl 26 Oktober 19.23)

Khorfid, 2011. “Percobaan Polarimeter”, (online),

(http://ofidfisika.blogspot.com/2011/01/percobaan-polarimeter.html diunduh 26

Oktober 2012 pkl. 22.09)

Mifta, 2009. http://www.miftachemistry.blogspot.com (diakses pada tanggal 18 Oktober

2012 pukul 17:18)

Salman, Sidik.2012. “Percobaan Polarimeter”, (online),

(http://chemicalpnup.blogspot.com/2012/09/laporan-polarimeter.html diunduh

26 Oktober 2012 pkl. 19.53)

Wibowo, Fredi. 2011. “Polarimetri”, (online),

(http://fredi-36-a1.blogspot.com/2011/05/praktikum-polarimetri.html diunduh

26 Oktober 2012 pkl. 21.09)

LAMPIRAN