hikmatud daroini praktikum polarimeter

8/11/2019 Hikmatud Daroini Praktikum Polarimeter

1/14

LAPORAN ANALISIS MATERIAL

(POLARIMETER)

Oleh :

Nama : Hikmatud Daroini

NIM : 115090307111007

Kelompok : A2

Tanggal : 29 November 2013

LABORATORIUM FISIKA MATERIAL

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

2013


2/14

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Cahaya merupakan gelombang elektromagnetik yang terdiri dari getaran elektrik dangetran magnetik yang saling tegak lurus. Sinar biasa secara umum dapat dikatakan gelombang

elektromagnit yang vektor-vektor medan listrik dan medan magnitnya bergetar ke semua arah

pada bidang tegak lurus arah rambatnya dan disebut sinar tak terpolarisasi. Interaksi cahaya

tak terpolarisasi dengan suatu bahan dapat diamati dengan polarimeter. Hal yang bisa diamati

dengan polarimeter ini antara lain adalah rotasi optik, konsentrasi, dan komposisi isomer

optis.

Polarisasi merupakan peristiwa penyerapan arah bidang getar dari gelombang. Gejala

polarisasi hanya dapat dialami oleh gelombang transversal saja, sedangkan gelombang

longitudinal tidak mengalami gejala polarisasi. Cahaya dinyatakan sebagai gelombang

elektromagnetik yang transversal (tegak lurus dengan arah rambatnya). Cahaya umumnya

mempunyai bermacam-macam panjang gelombang, tiap-tiap warna cahaya disebut sebagai

cahaya monokromatik. Cahaya monokromatik ini dapat dihasilkan oleh suatu alat yang

disebut polarimeter dengan menggunakan sodium lamp (lampu natrium) dimana gas natrium

pijar akan menghasilkan lampu warna kuning.

Pada polarimeter terdapat polarisator dan analisator. Polarimeter adalah polaroid yang

dapat mempolarisasi cahaya, sedangkan analisator adalah polaroid yang dapat menganalisa

atau mempolarisasikan cahaya.

Polarimeter dapat digunakan untuk mengukur berbagai sifat optis suatu material,

termasuk bias-ganda linier, bias-ganda lingkar (juga mengenal sebagai putar optis atau

dispersi putar berhubung dengan mata), dikroisme linier, dikroisme lingkar dan menyebar

(Anonimouse, 2011).

1.2 Tujuan

Tujuan dari percobaan polariimeter ini adalah menentuka sudut putar jenis (rotasi

spesifik) larutan optik aktif dengan menggunakan polarimeter.


3/14

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. Larutan gula yang terkandung dalam darah

manusia juga merupakan zat optik aktif yang dapat memutar sumbu polarisasi (Nurafik et al,

2010).

Aktivitas optik adalah kemampuan zat tertentu untuk memutar bidang cahaya

terpolarisasi bidang pada saat cahaya melintas melalui kristal, zat cair atau larutan. Hal initerjadi bila molekul zat tidak simetris, sehingga molekul-molekul tersebut dapat memiliki dua

bentuk srtuktur yang berbeda, masing-masing merupakan pencerminan yang lain. Kedua

bentuk tadi adalah isomer optik (optical isomers) dan enansiomer (enantiomers). Keberadaan

bentuk ini juga dikenal sebagai enansiomorfisme (enantmorphism) bayangan pencerminan

merupakan enansiomorf (enantiomorphs). Salah satu bentuk akan memutar cahaya pada satu

arah, sedangkan bentuk yang lain memutar dengan jarak yang sama namun dengan arah yang

berlainan. Kedua bentuk yang mungkin ini diterangkan sebagai putar kanan dan putar kiri

menurut arah perputaran, dan akhiran d dan l masing-masing digunakan untuk

menunjukkan isomer, seperti pada asam tartar-d danasam tartar-l (Jenkins, 1957).

Molekul yang menunjukkan aktivitas optik tidak memiliki bidang simetri. Hal seperti

ini yang paling umum adalah dalam senyawa organik dengan sebuah atom karbon terhubung

pada empat kelompok yang berbeda. Atom jenis ini disebut pusat ulin (chiral centre). Molekul

tak simetri tetapi menunjukkan aktivitas optik dapat pula ditemukan dalam senyawa

anorganik. Misalnya, suatu senyawa kompleks oktahedral, dengan ion pusat berkoordinasidengan delapan ligan yang berbeda dapat bersifat optis aktif. Banyak senyawa ditemukan di

alam menunjukkan isomerisme optik dan umumnya hanya satu isomer yang ada di alam.

Misalnya, glukosa ditemukan dalam bentuk putar kanan (Issacs, 1994).

Beberapa zat kimia mempunyai sifat aktif secara optik (Optically Active)atau sering

disebut sebagai zat optik aktif. Ketika cahaya terpolarisasi melewati zat atau laruan optik

aktif, cahaya ini akan diputar ke kiri (berlawaan arah jarum jam) atau ke kanan (searah jarum

jam). Besarnya cahaya yang diputar ini disebut sebagai sudut putar (Anonimouse, 2013).

Salah satu zat atau larutan optik aktif adalah gula atau sukosa. Sukrosa tersusun dari

molekul glukosa dan fruktosa dengan rumus struktur sebagai berikut:


4/14

Gambar 2.1 Struktur Sukrosa (Lola, 2013).

Sifat-sifat sukrosa adalah:

1. Bersifat optis aktif putar kanan

2.

Tidak dapat mereduksi larutan fehling dan tollens

3. Dapat mengalami hidrolisis menghasilkan glukosa dan fruktosa dengan enzim

invartase. Pada hidrolisis ini disertai inversi, yaitu perubahan arah putar bidang

polarisasi cahaya dari arah kanan ke kiri (sehingga sukrosa disebut gula invert)

4. Larut dalam air

5.

Pada pemanasan yang kuat menghasilkan karamel.

2.2 Polarimeter

Polarimeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur besarnya putaran optik

yang dihasilkan oleh suatu zat yang bersifat optis aktif yang terdapat dalam larutan.Polarimeter ini merupakan alat yang didesain khusus untuk mempolarisasi cahaya oleh suatu

senyawa optis aktif. Senyawa optis aktif adalah senyawa yang dapat memutar bidang

polarisasi, sedangkan yang dimaksud dengan polarisasi adalah pembatasan arah getaran

(vibrasi) dalam sinar atau radiasi elektromagnetik yang lain (Anonimouse, 2010).

Polarimeter adalah dasar ilmiah alat yang digunakan untuk melakukan pengukuran ini,

walaupun ini istilah yang jarang digunakan untuk menjelaskan sebuah polarimetry proses

yang dilakukan oleh komputer, seperti dilakukan di polarimetric sintetis kecepatan rana radar.

Polarimetri film yang tipis dan permukaan yang umum dikenal sebagai ellipsometry

(Anonimouse, 2010).

Polarimeter menjadi penafsiran dan pengukuran dari polarisasi gelombang

transversal, paling khususnya gelombang elektromagnetis, seperti gelombang cahaya atau

radio. secara khas Polarimeter dilaksanakan pada atas gelombang elektromagnetis yang sudah

menempuh perjalanan melalui/sampai atau telah dicerminkan, membelokkan, atau diffracted

oleh beberapa material dalam rangka menandai obyek itu (Anonimouse, 2010).

Dalam alat Polarimeter ini cahaya monokromatik dihasilkan dengan menggunakan

sodium lamp (lampu natrium) dimana gas natrium pijar akan menghasilkan lampu warna


5/14

kuning. Cahaya monokromatik 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 menjadi dua bidang getar yang saling

tegak lurus (Anonimouse, 2010).

Polarimeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur besarnya putaran optik

yang dihasilkan oleh suatu zat yang bersifat optis aktif yang terdapat dalam larutan. Suatu

senyawa optis aktif, dapat diketahui besarnya polarisasi cahaya maka besarnya perputaran

bergantung pada beberapa faktor yakni : struktur molekul, temperatur, panjang gelombang,

banyaknya molekul pada jalan cahaya, jenis zat, ketebalan, konsentrasi dan juga pelarut

(Anonimouse, 2010).


6/14

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan dalam percobaan polarimeter adalah timbangan digital, gelas

ukur, pengaduk larutan, tabung pengamat polarisasi, lampu D natrium 589,3 nm dan

polarimeter. Sedangkan bahan yang digunakan adalah gula halus dan aquades.

3.2 Tata Laksana Percobaan

Percobaan ini dilakukan dengan konsentrasi gula yang berbeda-beda, oleh karena itu

hal pertama yang dilakukan adalah sejumlah massa gula ditimbang sesuai yang diperlukan

yakni 3 gr, 6 gr, dan 9 gr. Selanjutnya gula tersebut dilarutkan dengan aquades sebanyak 50ml untuk dibuat larutan gula. Laritan 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 pada gambar

3.1 (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 diteruskan dalam arah yang sama

sehingga diperoleh pola yang sama kembali. Sudut terbentuknya pola tersebut kemudian

dicatat. Hal yang sama dilakukan untuk sampel 6 gr dan 9gr.

3.3 Gambar Rangkaian Percobaan

Gambar 3.1 rangkaian alat polarimeter


7/14

BAB IV

ANALISA DAN PEMBAHASAN

4.1 Data Hasil Percobaan

Panjang kolom larutan = l = 9,7 cm = 0,97 dm

Massa gula Volume

Sudut Terbentuk

Gelap Terang

[]

`1 2 1 2

3 gr 50 ml 2,55 180

6 gr 50 ml 191 12,36

9 gr 50 ml 14,42 195

4.2 Perhitungan

a)

Massa 3 gr Gula

Sudut 1

[]

[]

[]

Sudut 2


8/14

[]

[]

[]

b) Massa 6 gr Gula

Sudut 1

[]

[]

[]

Sudut 2


9/14

[]

[]

[]

c)

Massa 9 gr Gula

Sudut 1

[]

[]

[]

Sudut 2


10/14

[]

[]

[]

4.3

Pembahasan

4.3.1 Analisa Prosedur

Alat-alat yang digunakan dalam percobaan polarimeter adalah timbangan digital, yang

berfungsi untuk menimbang massa gula dengan sangat teliti, gelas ukur digunakan untuk

mengukur volume air yang digunakan untuk melarutkan gula, pengaduk larutan digunakan

untuk mengaduk larutan gula agar menjadi larutan solud solution, tabung pengamat polarisasi

digunakan untuk mengamati pola gelap terang yang terjadi pada larutan gula, lampu D

natrium 589,3 nm dan polarimeter digunakan sebagai alat yang mengamati hasil pola gelap

terang dari larutan gula. Sedangkan bahan yang digunakan adalah gula halus sebagai larutan

optik aktif dan aquades sebagai pelarut.

Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan konsentrasi gula yang berbeda-beda

hal, oleh karena itu hal pertama yang dilakukan adalah sejumlah massa gula ditimbang sesuai

yang diperlukan yakni 3 gr, 6 gr, dan 9 gr hal ini bertujuan untuk mendapatkan keakuratan

massa dengan menggunakan timbangan digital. Selanjutnya gula tersebut dilarutkan dengan

aquades sebanyak 50 ml untuk dibuat larutan gula. Larutan yang sudah jadi kemudian

dimasukkan ke dalam tabung pengamat hal agar pola gelap terang yang terjadi pada larutan

gula segera dapat diamati. Diusahakan agar tidak terdapat gelembung udara dalam tabung

tersebut, 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. Tabung ini kemudian diletakkan dalam polarimeter

dan diamati pola gelap terang seperti pada gambar 3.1 (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 diteruskan dalam arah yang sama sehingga diperoleh pola yang sama

kembali. Sudut terbentuknya pola tersebut kemudian dicatat. Hal yang sama dilakukan untuk

sampel 6 gr dan 9gr.


11/14

4.3.2 Analisa Hasil

Dari data perhitungan yang didapatkan, diketahui bahwa ketika sudut rotasi optis yang

teramati besar, maka sudut putar jenis larutan optik aktif (rotasi spesifik) juga akan besar. Dan

diketahui bahwa sudut rotasi spesifik paling besar terjadi ketika sudut rotasi optik pada posisi

180.

Besarnya konsentrasi yang digunakan dalam percobaan ini adalah: 6%, 12% dan 18%.

Data yang didapatkan menunjukkan bahwa besar konsentrasi gula mempengaruhi sudut putar

sumbu polarisasi. Semakin besar konsentrasi gula, semakin besar pula sudut putar sumbu

polarisasinya. Hal ini menunjukkan bahwa besar konsentrasi gula sebanding dengan sudut

putar sumbu polarisasi.

Dalam percobaan polarimeter, didapatkan beberapa pola dari larutan gula dengan

perbedaan konsentrasi. Pola yang terjadi terdapat warna gelap kebanyakan di daerah kananpada beberapa kali pemutaran.

Aplikasi polarimeter seperti, Darah manusia mengandung zat gula terlarut dan

merupakan zat optis aktif yang mempunyai sifat dapat memutar memutar bidang getar cahaya

yang melewatinya. Dalam penelitian ini dilakukan penelitian tentang pengaruh kadar gula

dalam darah terhadap sudut putar sumbu polarisasi. Pengukuran kadar gula darah dilakukan

dengan menggunakan glucosemeter NESCO, sedangkan pengukuran sudut putar sumbu

polarisasi dilakukan dengan alat polarimeter non-invasive. Dalam pengukuran sudut putar

sumbu polarisasi, digunakan sumber cahaya laser dengan panjang gelombang 645 nm dan

daya 5 mW dan LDR sebagai sensor penerima gelombang cahaya.

Sudut putar jenis ialah besarnya perputaran oleh 1,00 gram zat dalam 1,00 mL larutan

yang barada dalam tabung dengan panjang jalan cahaya 1,00 dm, pada temperatur dan

panjang gelombang tertentu. Panjang gelombang yang lazim digunakan ialah 589,3 nm,

dimana 1 nm = 10-9m.

Sudut putar jenis untuk suatu senyawa (misalnya pada 25o

C) Macam macampolarisasi antara lain, polarisasi dengan absorpsi selektif, polarisasi akibat pemantulan, dan

polarisasi akibat pembiasan ganda.

Prinsip kerja alat polarimeter adalah sebagai berikut: Sinar yang datang dari sumber

cahaya (misalnya lampu natrium) akan dilewatkan melalui prisma terpolarisasi (polarizer),

kemudian diteruskan ke sel yang berisi larutan. Dan akhirnya menuju prisma terpolarisasi

kedua (analizer). Polarizer tidak dapat diputar-putar sedangkan analizer dapat diatur atau di

putar sesuai keinginan.


12/14

Bila polarizer dan analizer saling tegak lurus (bidang polarisasinya juga tega lurus),

maka sinar tidak ada yang ditransmisikan melalui medium diantara prisma polarisasi. Pristiwa

ini disebut tidak optis aktif. Jika zat yang bersifat optis aktif ditempatkan pada sel dan

ditempatkan diantara prisma terpolarisasi maka sinar akan ditransmisikan.

Putaran optik adalah sudut yang dilalui analizer ketika diputar dari posisi silang ke

posisi baru yang intensitasnya semakin berkurang hingga nol.Untuk menentukan posisi yang

tepat sulit dilakukan, karena itu digunakan apa yang disebut setengah bayangan (bayangan

redup). Untuk mancapai kondisi ini, polarizer diatur sedemikian rupa, sehingga setengah

bidang polarisasi membentuk sudut sekecil mungkin dengan setengah bidang polarisasi

lainnya. Akibatnya memberikan pemadaman pada kedua sisi lain, sedangkan ditengah terang.

Bila analizer diputar terus setengah dari medan menjadi lebih terang dan yang lainnya

redup. Posisi putaran diantara terjadinya pemadaman dan terang tersebut, adalah posisi yangtepat dimana pada saat itu intensitas kedua medan sama. Jika zat yang bersifat Optis aktif

ditempatkan diantara polarizer dan analizer maka bidang polarisasi akan berputar sehingga

posisi menjadi berubah. Untuk mengembalikan ke posisi semula, analizer dapat diputar

sebesar sudut putaran dari sampel.

Menurut Farmakope Indonesia Edisi IV prinsip kerja Polarimeter adalah:

Tabung polarimeter harus diisi sedemikian agar tidak terbentuk atau meninggalkan

gelembung udara yang mengganggu berkas cahaya yang lewat. Gangguan dari gelembung

dapat dikurangi dengan tabung yang lubangnya diperbesar pada salah satu ujungnya. Pada

tabung dengan lubang yang seragam, misalnya tabung semi mikro, perlu hati-hati pada waktu

pengisian. Dianjurkan agar menggunakan tabung yang bukan logam pada pengujian zat yang

korosif atau larutan zat pada pelarut yang korosif.

Pada waktu menutup tabung yang mempunyai keeping ujung yang dapat dilepas serta

dilengkapi dengan cincin karet dan penutup, maka penutup ini harus dikencangkan

secukupnya saja, agar tidak ada kebocoran di keping ujung dan badan tabung. Tekanan

berlebihan pada keeping ujung dapat menimbulkan keregangan yang mengakibatkan

gangguan terhadap pengukuran. Pada penetapan rotasi jenis suatu zat dengan daya rotasi

lemah, sebaIknya tutup dilonggarkan dan dikencangkan kembali di antara pembacaan yang

berturut-turut, baik pada pengukuran rotasi maupun pada pembacaan titik nol. Perbedaan yang

ditimbulkan keregangan keping ujung umumnya akan tampak, serta dapat dilakukan

pengaturan yang tepat untuk menghilangkan penyebabnya (Lalelorang, 2012).


13/14

BAB V

PENUTUP

5.1 KESIMPULAN

Larutan gula memiliki sifat optis aktif sehingga dapat memutar arah bidang polarisasi.

Prinsip kerja polarimeter adalah meneruskan sinar yang mempunyai arah getar yang sama

dengan arah polarisator. Sudut putar jenis bergantung pada konsentrasi dan jenis larutannya.

Pada saat sudut rotasi optis yang teramati besar, maka sudut putar jenis larutan optik aktif

(rotasi spesifik) juga akan besar. Konsentrasi gula mempengaruhi sudut putar sumbu

polarisasi. Semakin besar konsentrasi gula, semakin besar pula sudut putar sumbu

polarisasinya.

5.2 SARAN

Sebaiknya praktikan menggunakan alat bantu melihat ketika tidak bisa membaca skala

pada polarimeter. Dan sebaiknya sebelum praktikum dimulai, praktikan harus sudah mengerti

jalannya percobaan yang akan dilakukan.


14/14

DAFTAR PUSTAKA

Anonimouse, 2010. http://oerleebook.files.wordpress.com/2009/10/polarimeter-oerlee.pdf.

Diakses tanggal 4 Desenber 2013.

Anonimouse, 2013. Polarimeter. http://en.wikipedia.org/wiki/Polarimeter.Diakses tanggal 5Desember 2013.

Issacs, A. 1994. Kamus Lengkap Fisika. Jakarta. Erlangga.

Jenkins, F.A. 1957.Fundamentals of Optics.USA.McGraw-Hill,Inc

Lalelorang, Natalia. 2012. POLARIMETER 2. http://polarimeter-

farmasi.blogspot.com/2012/12/v-behaviorurldefaultvmlo.html. Diakses tanggal 6

Desember 2013

Lola, Noviani. 2013. KIMIA ORGANIK.

http://organiksmakma3b19.blogspot.com/2013/03/karbohidrat.html. Diakses tanggal 6

Desember 2013.

Nurafik et al. 2010. Pengaruh Kadar Gula Dalam Darah Manusia Terhadap Sudut Putar

Sumbu Polarisasi Menggunakan Alat Polarmeter Non-Invasive. http://jurnal-

online.um.ac.id/data/artikel/artikel152D020AC88E079B1DD9C1CC3ED1A020.pdf.

diakses tanggal 5 Desember 2013.
http://oerleebook.files.wordpress.com/2009/10/polarimeter-oerlee.pdfhttp://oerleebook.files.wordpress.com/2009/10/polarimeter-oerlee.pdfhttp://en.wikipedia.org/wiki/Polarimeterhttp://en.wikipedia.org/wiki/Polarimeterhttp://en.wikipedia.org/wiki/Polarimeterhttp://www.blogger.com/profile/15597800347934387560http://polarimeter-farmasi.blogspot.com/2012/12/v-behaviorurldefaultvmlo.htmlhttp://polarimeter-farmasi.blogspot.com/2012/12/v-behaviorurldefaultvmlo.htmlhttp://polarimeter-farmasi.blogspot.com/2012/12/v-behaviorurldefaultvmlo.htmlhttp://organiksmakma3b19.blogspot.com/2013/03/karbohidrat.htmlhttp://organiksmakma3b19.blogspot.com/2013/03/karbohidrat.htmlhttp://jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel152D020AC88E079B1DD9C1CC3ED1A020.pdfhttp://jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel152D020AC88E079B1DD9C1CC3ED1A020.pdfhttp://jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel152D020AC88E079B1DD9C1CC3ED1A020.pdfhttp://jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel152D020AC88E079B1DD9C1CC3ED1A020.pdfhttp://jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel152D020AC88E079B1DD9C1CC3ED1A020.pdfhttp://organiksmakma3b19.blogspot.com/2013/03/karbohidrat.htmlhttp://polarimeter-farmasi.blogspot.com/2012/12/v-behaviorurldefaultvmlo.htmlhttp://polarimeter-farmasi.blogspot.com/2012/12/v-behaviorurldefaultvmlo.htmlhttp://www.blogger.com/profile/15597800347934387560http://en.wikipedia.org/wiki/Polarimeterhttp://oerleebook.files.wordpress.com/2009/10/polarimeter-oerlee.pdf

hikmatud daroini praktikum polarimeter

Documents