REFRAKTOMETRI

I.

TUJUAN PERCOBAAN 1. Untuk meningkatkan kemampuan melakukan prosedur laboratorium yang sederhana dengan baik dan efisien. 2. Untuk meningkatkan kemampuan mengumpulkan data, malakukan pengamatan dan pengukuruan serta membuat perhitungan secra sistematis. 3. Untuk mengetahui cara kerja dan penggunaan alat refraktometer Abbe.

II.

DASAR TEORI Refraktometer ABBE adalah alat ukur indek bias suatu zat cair yang mempunyai indek bias antara 1,3 dan 1,7. Prinsip kerja alat ini didasarkan pada sifat sudut kritis. Sudut kritis adalah sudut datang dari medium yang lebih rapat ke medium yang kurang rapat yang menghasilkan sudut bias mendekati 900, sedangkan sudut bias adalah kemampuan cahaya merambat dalam suatu zat berdasarkan molekul-molekul penyusun zat tersebut. Indeks bias dapat diukur dengan sebuah refraktometer. Pengukuran indeks bias atau refraksi indeks suatu zat cair adalah penting bagi penilaian sifat dan kemurnian cairan, konsentrasi larutan dan perbandingan komponen dalam campuran dua zat cair / kadar yang diekstraksikan dalam pelarutnya. Ciri khas refraktometer yaitu dapat dipakai untuk mengukur secara tepat dan sederhana karena hanya memerlukan zat yang sedikit yaitu 0,1 mL dan keteitiannya sangat tinggi. Refraktometer berasal dari kata refraksi yang berarti pembiasan dan meter yang berarti pengukur. Jadi, refraktometer merupakan alat untuk mengukur indeks bias suatu medium. Pengukuran indeks bias penting untuk: Menilai sifat dan kemurnian suatu medium salah satunya berupa cairan. Mengetahui konsentrasi larutan-larutan. Mengetahui nilai perbandingan komponen dalam campuran dua zat cair. Mengetahui kadar zat yang diekstrasikan dalam pelarut.

Indeks bias menurut pengertian fisis adalah kemampuan cahaya merambat dalam suatu zat berdasarkan molekul-molekul penyusun zat tersebut. Sedangkan berdasarkan persamaan matematis, indeks bias adalah perbandingan cepat rambat cahaya di udara dengan cepat rambat cahaya ketika melalui suatu zat. Apabila seberkas cahaya jatuh pada permukaan air, sebagian dipantulkan (reflaksi) oleh permukaan, sebagian lagi dibiaskan (refraksi) masuk kedalam air. Apabila seberkas cahaya jatuh pada permukaan air, sebagian dipantulkan (reflaksi) oleh permukaan, sebagian lagi dibiaskan (refraksi) masuk kedalam air.

Prinsip kerja Refraktometer ABBE Refraktometer merupakan alat untuk menentukkan indeks bias suatu medium. Sedangkan Refraktometer ABBE merupakan alat pengukur indeks bias suatu zat cair yang mempunyai indeks bias antara 1,3 dan 1,7. Prinsip kerja alat ini berdasarkan sudut kritis, dimana sudut kritis diantara dua medium adalah sudut datang sinar dari medium lebih rapat ke medium kurang rapat yang menghasilkan sudut bias sama dengan 90. Dari gambar skema refraktometer ABBE tersebut dapat kita ketahui bagian dari refraktometer tersebut. Refraktometer ABBE ini terdiri dari sebuah teleskop, dua prisma pembias P dan P dimana zat cair yang akan diukur indeks biasnya diletakkan antara kedua prisma ini, dua prisma amici K1 dan K2, dan cermin datar sebagai pemantul. System prisma K1 dan K2 terdiri dari masing-masing dari tiga prisma yang ditempelkan. System ini dinamakan kompensator yang berfungsi untuk menjadikan sinar

polikromatik menjadi sinar monokromatik sebagai sumber cahaya. Cahaya kuning yang datang dari lampu natrium akan dipantulkan oleh cermin datar kemudian akan menuju prisma pembias pertama. Sinar pantul dari prisma pembias pertama tersebut akan menjadi sinar datang yang baru bagi prisma pembias kedua yang kemudian akan dipantulkan kembali ke prisma amici pertama dan kedua. Selanjutnya sinar yang keluar dari prisma amici kedua akan diterima oleh teleskop, sehingga kita dapat menentukkan harga indeks bias zat cair tersebut. Dalam percobaan ini kita akan melihat

garis batas antar gelap dan terang. Dengan mengubah-ngubah kompensator sehingga garis batas dan gelap terlihat jelas dan tidak terdapat warna lagi, dengan garis batas gelap dan terang yang sangat jelas ini kita dapat menentukkan indeks bias dari zat cair yang ingin kita ketahui dengan melihat skala yang terdapat pada refraktometer.

III.

ALAT DAN BAHAN 1. Refraktometer 2. Pipet tetes 3. Tisu 4. Aquades 5. Glukosa 2,5% 6. Glukosa 5% 7. Glukosa + sukrosa 10% 8. Aseton 9. Etanol 5%

IV.

CARA KERJA 1. Prisma dibasuh dengan etanol 5 mL menggunakan tisu. 2. Sampel ditetesi pada prisma sebanyak 2 tetes, kemudian klem prisma ditutup. 3. Prisma diputar sampai batas diantara medan terang dan gelap terlihat dengan jelas pada teleskop. 4. Indeks refraksi dibaca pada skala. 5. Perlakuan ini diulang sebanyak 3 kali untuk tiap-tiap sampel.

V.

DATA PENGAMATAN Sampel Suhu (0C) Pengulangan I Air Glukosa 2,5% Glukosa 5% Glukosa + sukrosa 10% Aseton Etanol 5% 29 29 1,3621 1,3320 1,3561 1,3320 1,3562 1,3320 29 29 1,3382 1,3431 1,3381 1,3450 1,3381 1,3450 29 29 1,3320 1,3353 Pengulangan II 1,3320 1,3351 Pengulangan III 1,3320 1,3351

VI.

PERHITUNGAN Ralat Keraguan Indeks Bias Air 1,3320 1,3320 1,3320 1,3320 1,3320 1,3320 0 0 0 0 0 0 0

Ralat Keraguan ( )

Kebenaran Praktikum = 100% - 0% = 100%

Ralat Keraguan Indeks Bias Glukosa 2,5% 1,3353 1,3351 1,3351 1,3352 1,3352 1,3352 0,0001 -0,0001 -0,0001 10-8 10-8 10-8 3 x 10-8

Ralat Keraguan ( )

Kebenaran Praktikum = 100% - 0,005% = 99,995% Ralat Keraguan Indeks Bias Glukosa 5% 1,3382 1,3381 1,3381 1,3381 1,3381 1,3381 0,0001 0 0 10-8 0 0 10-8

Ralat Keraguan ( )

Kebenaran Praktikum = 100% - 0,003% = 99,997% Ralat Keraguan Indeks Bias Glukosa + Sukrosa 10% 1,3431 1,3450 1,3450 1,3444 1,3444 1,3444 -0,0013 0,0006 0,0006 1,69 x 10-6 36 x 10-6 36 x 10-6 73,69 x 10-6

Ralat Keraguan ( )

Kebenaran Praktikum = 100% - 0,260% = 99,74% Ralat Keraguan Indeks Bias Aseton 1,3621 1,3561 1,3562 1,3581 1,3581 1,3581 0,004 -0,002 -0,0019 16 x 10-6 4 x 10-6 3,61 x 10-6 23,61 x 10-6

Ralat Keraguan ( )

Kebenaran Praktikum = 100% - 0,146% = 99,854% Ralat Keraguan Indeks Bias Etanol 5% 1,3320 1,3320 1,3320 1,3320 1,3320 1,3320 0 0 0 0 0 0 0

Ralat Keraguan ( )

Kebenaran Praktikum = 100% - 0% = 100%

VII.

PEMBAHASAN Pada percobaan pengukuran dilaboratorium ini dilakukan pengukuran indeks bias dari beberapa zat cair dengan menggunakan alat refraktometer Abbe. Prinsip kerja alat ini adalah didasarkan pada pengukuran sudut kritis yaitu sudut terkecil dari luas bidang dengan garis normal dalam medium yang indeks biasnya terbesar, dimana sinar dipantulkan seluruhnya. Pada percobaan ini zat cair yang akan diukur indeks biasnya adalah aseton, dan kloroform. Untuk masing masing zat akan dilakukan dua kali pengulangan

untuk memperkecil tingkat kesalahan sehingga bisa mendekati ketepatan. Sebelum refraktometer dipakai, prisma pada refraktometer dibersihkan terlebih dahulu dengan tissue yang diberi etanol 5% agar permukaan prisma bebas dari debu atau pasir yang dapat menyebabkan kerusakan pada prisma. Setelah dilakukan percobaan diperoleh data sebagai berikut : Sampel Suhu (0C) Pengulangan I Air Glukosa 2,5% Glukosa 5% Glukosa + sukrosa 10% Aseton Etanol 5% 29 29 1,3621 1,3320 1,3561 1,3320 1,3562 1,3320 29 29 1,3382 1,3431 1,3381 1,3450 1,3381 1,3450 29 29 1,3320 1,3353 Pengulangan II 1,3320 1,3351 Pengulangan III 1,3320 1,3351

Dari data diatas dapat dilihat tiap cairan memiliki indeks bias yang berbeda, walaupun jenis cairannya sama dapat pula terjadi perbedaan indeks bias. Perbedaan hasil indeks bias yang pada berbagai macam zat cair dapat disebabkan karena sudut kritis yang dibentuk oleh zat zat tersebut lebih besar dari sudut kritis yaitu sudut yang dibentuk oleh sinar datang dan sinar bias, dimana semakin besar sudut kritis yang dibentuk maka semakin banyak sinar datang yang dipantulkan oleh cairan tersebut. Selain itu, perbedaan indeks bias pada zat cair tersebut dapat pula disebabkan oleh adanya perbedaan kerapatan, dimana semakin besar kerapatannya maka volumenya akan semakin kecil, sehingga indeks biasnya akan semakin kecil pula. Dapat pula disebabkan oleh perbandingan perbedaan kecepatan cahaya pada masing masing cairan dengan kecepatan cahaya di dalam hampa udara. Dari data yang diperoleh dapat dilihat bahwa indeks bias pada cairan yang dipakai melebihi satu, hal ini menunjukkan bahwa kecepatan cahaya dari cairan di medium lebih kecil daripada kecepatan cahaya di ruang hampa.

Dari hasil perhitungan persentase kesalahan yang diperoleh adalah sebagai berikut: Sampel Air Glukosa 2,5% Glukosa 5% Glukosa + Sukrosa 10% Aseton Etanol 5% 0,146% 0% 99,854% 100% % Kesalahan 0% 0,005% 0,003% 0,260% % Kebenaran 100% 99,995% 99,997% 99,74%

Presentase kesalahan indeks bias ini terjadi dikarenakan kurang bersihnya dan keringnya alat setelah sebelumnya dilakukan uji indeks bias dengan menggunakan zat sebelumnya.

VIII. KESIMPULAN 1. Indeks bias air adalah 2. Indeks bias glukosa 2,5% adalah 3. Indeks bias glukosa 5% adalah 4. Indeks bias glukosa + sukrosa 10% adalah 5. Indeks bias aseton adalah 6. Indeks bias etanol 5% adalah 7. Persen kesalahan indeks bias air adalah 0% 8. Persen kesalahan indeks bias glukosa 2,5% adalah 0,005% 9. Persen kesalahan indeks bias glukosa 5% adalah 0,003% 10. Persen kesalahan indeks bias glukosa + sukrosa 10% adalah 0,260% 11. Persen kesalahan indeks bias aseton adalah 0,146% 12. Persen kesalahan indeks bias etanol 5% adalah 0% 13. Perbedaan indeks bias disebabkan oleh : a. sudut kritis yang dibentuk oleh zat zat tersebut lebih besar dari sudut kritis yaitu sudut yang dibentuk oleh sinar datang dan sinar bias b. adanya perbedaan kerapatan

c. perbandingan perbedaan kecepatan cahaya pada masing masing cairan dengan kecepatan cahaya di dalam hampa udara

IX.

DAFTAR PUSTAKA http://duniakimia.com, diakses 23/03/2012 http://en.wikipedia.org/wiki/Abbe_refractometer, diakses 23/03/2012 http://sleepingbeautyandprincephilips.blogspot.com/, diakses 23/03/2012 http://smpn9depok.files.wordpress.com/2008/10/pembiasan-cahaya.pdf, diakses 23/03/2012 http://swastikayana.wordpress.com/2009/04/08/pembiasan-cahaya/, diakses 23/03/2012 Tim Laboratorium Kimia Fisika. 2012. Penuntun Praktikum Kimia Fisika II. Jurusan Kimia, F.MIPA, UNUD: Bukit Jimbaran