A.LATAR BELAKANGIndeks bias suatu zat adalah perbandingan cepatrambatcahaya dalam hampa udara(c)terhadap cepatrambatcahayadalam zat tersebut(v), atau perbandingan sinus sudut datang terhadap sinus sudut bias. Harga indeks biasberubah-ubah tergantung pada panjang gelombang cahaya dan suhu.Refraktometer merupakan alatyang digunakan untukmengukur indeks bias suatu zat. Definisi indeks bias suatu zat adalah perbandingancepat rambatcahaya dalam ruang hampa(c)dengancepat rambatcahaya dalam zat tersebut(n).Hal ini disebabkan oleh redaman osilasi dari atom-atom dalam medium tersebut.Jika cahaya masuk dari suatu medium kemedium lain frekuensi cahayatidakberubah tetapi cepat rambatnya akan berubah. Standar ini berisi antara lain prosedur penentu indeks bias (n) relative mineral transparan dalam bentuk butiran atau pecahan mineral transparan berukuran (+/-) 0,6 mm atau berat kir-kira 0,01 g dalam bentuk medium rendam yang diketahui indeks biasnya dengan menggunakan mikroskop dan ilminasi piring. Kecepatan cahaya dalam sebuah vakum adalah 299.792.458 meter perdetik (m/s) atau 1.079.252.848,8 kilometer perjam (km/h).Kebanyakan yang dapat kitaamati, tampak karena obyek tersebutmemantulkan cahaya kemata kita. Pada pantulan yang paling umum terjadi, ketika cahaya memantul kesemua arah yang disebut pantulan baur. Untuk keperluan cukup kita melukiskan satu sinar saja, mustahil ada atau hanya merupakan abstrasi geometrical saja.Dari penjelasan di atas bahwa konsentrasi larutan akan berpengaruh secara proporsional terhadap sudut refraksi. Pada prakteknya refraktometer akan ditera pada skala sesuai dengan penggunaannya. Sebagai contoh refraktometer yang dipakai untuk mengukur konsentrasi larutan gula akan ditera pada skala gula. Begitu juga dengan refraktometer untuk larutan garam, protein dan lain-lain.

B.Tujuan PraktikumSetelah menyelesaikan percobaan ini diharapkan mahasiswa:1.Dapat memahami prinsip kerja refraktometer2.Dapat menentukan konsentrasi suatu larutan gula melalui kurva kalibrasiC.Rumusan Masalah1.Bagaimana prinsip kerja dari alat refraktometer?2.Bagaimana cara menentukan konsentrasi larutan gula melalui kurva kalibrasi?

D.Prinsip PercobaanPenentuan kadar gula didasarkan atas indeks bias larutan gula dengan menggunakan alat refraktometer.

BAB IITEORI PENDUKUNGMetode standard dalam pengukuran indeks bias yang paling sederhana yaitu dengan mengukur sudut pembelokan cahaya yang melewati wadah berbentuk prisma berisi larutan uji. Meskipun metode ini akurat, namun membutuhkan ruangan yang cukup besar (Akbar, 2009).Pengukuran indeks bias dapat dilakukan dengan menggunakan refraktometer maupun metode interferometri. Dalam penelitian digunakan metode prisma refraktometri dan refraktometer Abbe. Hasil pengukuran indeks bias dari keduanya kemudian dibandingkan dengan indeks bias standar. Sampel yang digunakan adalah cairan murni yaitu aquades, alkohol, aseton, toluene, bensin, minyak tanah, solar, paraffin oil dan paraffin liquid dan campuran cairan yaitu bensin murni-minyak tanah, bensin SPBU swasta-minyak tanah dan solar-minyak tanah. Campuran cairan dibuat dengan variasi konsentrasi 3%, 5%, 8%, 13%, 15%, 18%, 20%, 23%, 25%. Dari hasil percobaan disimpulkan metode prisma refraktometri cukup akurat dalam pengukuran indeks bias cairan maupun campuran cairan. Pengaruh perubahan konsentrasi terhadap indeks bias campuran dapat ditunjukkan dengan baik. Metode ini juga cukup peka terhadap ketidakmurnian cairan (Dina, 2009).Nilai indeks bias diperlukan untuk menginterpretasi suatu jenis data. Spektroskopi indeks bias dari suatu bahan atau larutan merupakan parameter karakteristik yang sangat penting dan berkaitan erat dengan parameter-parameter lain seperti temperatur, konsentrasi dan lain-lain yang digunakan dalam optik, kimia dan industri obat-obatan. Refraktometer bekerja menggunakan prinsip pembiasan cahaya ketika melalui suatu larutan. Ketika cahaya datang dari udara ke dalam larutan maka kecepatannya akan berkurang. Refraktometer memakai prinsip ini untuk menentukan jumlah zat terlarut dalam larutan dengan melewatkan cahaya ke dalamnya. Metode analisis kuantitatif refraktometrik pada berbagai media cair berkembang lebih pesat dan lebih luas, menggantikan metode yang volumetrik dan gravimetri yang lebih banyak memakan waktu dan kurang akurat. Refraktometer modern berbeda-beda antara satu dengan yang lain dalam berbagai aspek jangkauan pengukuran, tingkat akurasi, metode yang digunakan untuk merekam pergeseran cahaya, metode pengukuran indeks bias, sifat dari sumber cahaya, pembuatan perangkat sampling, pengukuran sel dan lain-lain. Indeks bias mutlak suatu medium adalah rasio dari kecepatan gelombang elektromagnetik dalam ruang hampa dengan kecepatannya dalam media tersebut. Indeks bias relatif adalah rasio dari kecepatan cahaya dalam satu medium ke dalam medium lain yang berdekatan. Refraksi terjadi pada semua jenis gelombang tetapi umumnya terjadi pada gelombang cahaya. Indeks bias medium memiliki panjang gelombang yang berbeda-beda. Efek dispersi, memungkinkan prisma memisahkan cahaya putih menjadi warna penyusunnya. Untuk warna tertentu, indeks bias medium bergantung pada kerapatan medium, yang juga merupakan fungsi dari konsentrasi. Nilai indeks bias refraktometer, juga dikenal sebagai nilaioBrix (BV), adalah konstan untuk suatu zat pada kondisi suhu dan tekanan standar (Hidayanto, 2010).Bahan cair yang sama memiliki nilai kekentalan dan nilai indeks bias tertentu. Keduanya merupakan parameter berbeda, namun sama-sama merupakan fungsi suhu cairan. Pengukuran indeks bias zat cair dengan refraktometer hanya memerlukan cairan dengan volume kecil, dan eksperimen pengukuran indeks biasnya dapat berlangsung cepat. Pengukuran indeks bias zat cair dengan refraktometer ABEE dapat dilakukan bila bahan cair itu bersifat tembus cahaya. Indeks bias zat cair (n) merupakan ukuran kelajuan cahaya (v) di dalam zat cair dibanding ketika di udara (c), dan dinyatakan:

Artinya, bilavsemakin kecil makansemakin besar, disebut kerapatan optisnya lebih besar. Perubahan kelajuan cahaya daricmenjadivberhubungan dengan perubahan arah rambat cahaya, disebut dengan pembiasan cahaya. Peristiwa ini digunakan sebagai dasar mengukurnzat cair dengan alat refraktometer (Karyono, 2010).Gula adalah zat padat terlarut yang terbanyak terdapat dalam jus buah-buahan dan karenanya zat padat terlarut dapat digunakan sebagai penafsiran rasa manis. Sebuah refraktometer tangan dapat digunakan di luar rumah untuk mengukur % SSC (derajat ekuivalnoBrix untuk larutan gula) dalam sampel jus buah yang kecil. Suhu akan mempengaruhi pengukuran (meningkat sekitar 0,5% total padatan terlarut atau TPT untuk setiap peningkatan 5oC atau 10oF), sesuaikan pengukuran dengan suhu ruang. Bersihkan dan standarisasi refraktometer setiap akan melakukan pengukuran dengan air distilasi (seharusnya terbaca 0% TPT pada 20oC atau 68oF).

Jika pada alat pengukur terbaca % TPT yang lebih tinggi, maka pengukur lebih baik dari standar minimum (Kitinoja, 2003).Indeks bias merupakan salah satu sifat optik yang banyak digunakan untuk mencirikan keadaan suatu material transparan. Refractive index suatu material pada suatu panjang gelombang tertentu akan mengalami perubahan bila komposisi material tersebut mengalami perubahan. Beberapa industri menggunakan ukuran refractive indeks dalam penetapan kualitas produk solid atau liquid transparannya. Beberapa metode telah dikembangkan untuk mengukur indeks bias suatu bahan. Beberapa diantaranya adalah metode interferometri (interferometri Mach-Zender, interferometri Fabry-Perot dan interferometri Michelson) dan sudut Brewster. Metode-metode ini merupakan metode yang sangat akurat untuk mengukur indeks bias. Kelemahan dari metode ini adalah pengoperasian alatnya rumit dan membutuhkan waktu yang lama. Karena alasan ini metode pengukuran refractive indeks dengan menggunakan refraktometer banyak dipakai orang. Dibandingkan dengan metode interferometrik ataupun sudut Brewster, pengukuran dengan refraktometer dapat dilakukan dengan cara lebih cepat dan mudah. Masalah dengan alat ukur ini adalah karena ukurannya, alat ini tidak memungkinkan pengukuran refractive index suatu material yang akses untuk mengambilnya tidak mudah ataupun memerlukan pengukuran yang terus-menerus. Bila untuk tiap konsentrasi gula diukur refractive indeksnya dengan alat ukur refractive indeks standar, maka dapat dibuat hubungan antara posisi puncak grafik dengan indeks bias larutan gula. Perubahan indeks bias yang kecil dapat memberikan perubahan posisi puncak yang besar (Marzuki, 2012).Indeks bias merupakan salah satu dari beberapa sifat optis yang penting dari medium. Pengukuran indeks bias baik menggunakan metode refraktometer maupun metode interferometri seperti Mach-Zender, Jamin, Michelson dan Fabry-Perot umumnya cenderung rumit dan membutuhkan waktu yang lama, sehingga dibutuhkan suatu alat yang dapat mengukur indeks bias secara lebih mudah dan cepat.Portable Brix Metermerupakan suatu alat yang dapat digunakan untuk mengukur konsentrasi larutan sukrosa. Selain itu,Portable Brix Meterjuga dapat digunakan untuk memprediksi besaran-besaran fisika yang lain. Dalam bidang kimia, pengukuran terhadap indeks bias secara luas telah digunakan antara lain untuk mengetahui konsentrasi larutan dan mengetahui komposisi bahan-bahan penyusun larutan. Indeks bias juga dapat digunakan untuk mengetahui kualitas suatu larutan (Rofiq, 2010).Pengukuran nilai %obrix larutan gula.Refraktometer dikalibrasi terlebih dahulu ke 0 dengan meneteskan 2 hingga 3 tetes aquades ke permukaan kaca optik.Tekan tombol meas sehingga angka %obrixnya menunjukkan 0.Kemudian cairan aquades tadi dibersihkan menggunakan tisu tanpa menekan permukaan kaca optik.Larutan gula diteteskan ke permukaan kaca optik 2 hingga 3 tetes, lalu ditutup agar tidak terkena cahaya dari luar. Tekan tombol meas untuk melihat nilai %obrix larutan gula tersebut. Untuk menguji nilai %obrix konsentrasi larutan gula berikutnya, maka cairan larutan gula sebelumnya dibersihkan menggunakan tisu.Refraktometer dikalibrasi kembali seperti pada langkah awal dengan menggunakan akuades,begitu seterusnya.Masing-masing konsentrasi larutan gula dilakukan 3kali pengulangan pengukuran %obrix untuk mendapatkan nilai atau data yang benar. Konsentrasi larutan gula, masing-masing ditentukanoleh nilai %brixnya diukur menggunakan alat refraktometer.Semakin besar nilai konsentrasi larutan gula, maka nilai %brix yang diperoleh semakin besar.Nilai indeks bias masing-masing konsentrasi larutan gula (n2) ditentukan dari nilai % brix terhadap nilai indeks bias yang telah ditetapkan(Tanjung, 2013).

Mengukur Indeks Bias Senyawa Dengan Alat RefraktometerDiposkan olehAgustin FernandesLabel:Laporandi10.58TUJUAN

Untuk menentukan indeks bias suatu senyawa. Dapat menggunakan refraktometer. Mengetahui konsentrasi alkohol dengan metoda refraktometer.TEORI DASAR

Refraktometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur kadar/ konsentrasi bahan terlarut. Misalnya gula, garam, protein, dsb. Prinsip kerja dari refraktometer sesuai dengan namanya adalah memanfaatkan refraksi cahaya. Refraktometer ditemukan oleh Dr. Ernest Abbe seorang ilmuan dari German pada permulaan abad 20 (Anonim, 2010). Indeks bias adalah perbandingan kecepatan cahaya dalam udara dengan kecepatan cahaya dalam zat tersebut. Indeks bias berfungsi untuk identifikasi zat kemurnian, suhu pengukuran dilakukan pada suhu 20oC dan suhu tersebut harus benar-benar diatur dan dipertahankan karena sangat mempengaruhi indeks bias. Harga indeks bias dinyatakan dalam farmakope Indonesia edisi empat dinyatakan garis (D) cahaya natrium pada panjang gelombang 589,0 nm dan 589,6 nm. Umumnya alat dirancang untuk digunakan dengan cahaya putih. Alat yang digunakan untuk mengukur indeks bias adalah refraktometer ABBE. Untuk mencapai kestabilan, alat harus dikalibrasi dengan menggunakan plat glass standart (Anonim, 2010). Refraktometer Abbe adalah refraktometer untuk mengukur indeks bias cairan, padatan dalam cairan atau serbuk dengan indeks bias dari 1,300 sampai 1,700 dan persentase padatan 0 sampai 95%, alat untuk menentukan indeks bias minyak, lemak, gelas optis, larutan gula, dan sebagainnya, indeks bias antara 1,300 dan 1,700 dapat dibaca langsung dengan ketelitian sampai 0,001 dan dapat diperkirakan sampai 0,0002 dari gelas skala di dalam (Mulyono, 1997). Pengukurannya didasarkan atas prinsip bahwa cahaya yang masuk melalui prisma-cahaya hanya bisa melewati bidang batas antara cairan dan prisma kerja dengan suatu sudut yang terletak dalam batas-batas tertentu yang ditentukan oleh sudut batas antara cairan dan alas.

Rumus :n = c/v

ket :n : indeks bias

c : kecepatan cahaya di udara

v : kecepatan cahaya dalam zatSilahkan klick ini untuk tambahan teori dasar lengkap

ALAT DAN BAHANAlat

Refraktometer ~> untuk mengukur indek bias Botol semprot ~> untuk tempat aquades Pipet tetes ~> untuk mengambil zat Tabung reaksi ~> untuk tempat sampelBahan

aquades ~> pelarut universal Tissu ~> untuk melap cairan Plastik AlkoholCARA KERJAMembuat Larutan Standar

Masukan Ethanol dan Aquades ke dalam gelas piala Masukkan Aquades dan Ethanol 96% ke dalam buret dan kemudian Masukkan Ethanol ke dalam tabung reaksi dengan volume yang ditentukan. Tambahkan Aquades dalam tabung reaksi dengan volume yangditentukan. Ditutuptabung reaksi dengan aluminium foil. Kocok tambung reaksi dan letakkan di rak tabung reaksi.Membuat Larutan Sampel

Tambahkan kembali etanol dan aquades ke dalam buret. Masukkan etanol ke dalam labu ukur sesuai perhitungan dan paskan dengan aquades. Aduk labu ukur. Tutup dengan alumunium voil dan beri label.Menentukan Indek Bias dengan Refraktometer

Teteskan sampel yang akan diperiksa indeks biasnya pada tempat sampel refraktometer. Tutup dengan rapat dan biarkan cahaya melewati larutan dan melalui prisma agar cahaya pada layar dalam alat tersebut terbagi menjadi dua. Geser tanda batas tersebut dengan memutar knop pengatur, sehingga memotong titik perpotongan dua garis diagonal yang saling berpotongan terlihat pada layar. Mengamati dan membaca skala indeks bias yang ditungjukan oleh jarum layar skala melalui mikroskop. Layar hasil dua warna yang telah diatur sedemikian sehingga memberikan dua warna yang mempunyai warna yang jelas dan tegas.DATA

GRAFIK1. Grafik perbandingan suhu dengan konsentrasi larutan

Refraktometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur kadar/ konsentrasi bahan terlarut. Misalnya gula, garam, protein, dsb. Prinsip kerja dari refraktometer sesuai dengan namanya adalah memanfaatkan refraksi cahaya. Refraktometer ditemukan oleh Dr. Ernest Abbe seorang ilmuan dari German pada permulaan abad 20 (Anonim, 2010). Indeks bias adalah perbandingan kecepatan cahaya dalam udara dengan kecepatan cahaya dalam zat tersebut. Indeks bias berfungsi untuk identifikasi zat kemurnian, suhu pengukuran dilakukan pada suhu 20oC dan suhu tersebut harus benar-benar diatur dan dipertahankan karena sangat mempengaruhi indeks bias. Harga indeks bias dinyatakan dalam farmakope Indonesia edisi empat dinyatakan garis (D) cahaya natrium pada panjang gelombang 589,0 nm dan 589,6 nm. Umumnya alat dirancang untuk digunakan dengan cahaya putih. Alat yang digunakan untuk mengukur indeks bias adalah refraktometer ABBE. Untuk mencapai kestabilan, alat harus dikalibrasi dengan menggunakan plat glass standart (Anonim, 2010). Refraktometer Abbe adalah refraktometer untuk mengukur indeks bias cairan, padatan dalam cairan atau serbuk dengan indeks bias dari 1,300 sampai 1,700 dan persentase padatan 0 sampai 95%, alat untuk menentukan indeks bias minyak, lemak, gelas optis, larutan gula, dan sebagainnya, indeks bias antara 1,300 dan 1,700 dapat dibaca langsung dengan ketelitian sampai 0,001 dan dapat diperkirakan sampai 0,0002 dari gelas skala di dalam (Mulyono, 1997). Pengukurannya didasarkan atas prinsip bahwa cahaya yang masuk melalui prisma-cahaya hanya bisa melewati bidang batas antara cairan dan prisma kerja dengan suatu sudut yang terletak dalam batas-batas tertentu yang ditentukan oleh sudut batas antara cairan dan alas

Faktor-faktor penting yang harus diperhitungkan pada semua pengukuran refraksi ialah temperatur cairan dan jarak gelombang cahaya yang dipergunakan untuk mengukur n. Pengaruh temperatur terhadap indeks bias gelas adalah sangat kecil, tetapi cukup besar terhadap cairan dan terhadap kebanyakan bahan plastik yang perlu diketahui indeksnya. Karena pada suhu tinggi kerapatan optik suatu zat itu berkurang, indeks biasnya akan berkurang. Perubahan peroC berkisar antara 5.10-5sampai 5.10-4. Pengukuran yang seksama sampai desimal yang ke-4 hanya berarti apabila suhu diketahui dengan seksama pula. Perbandingan sinus sudut datang dan sinus sudut bias adalah konstan. Ini dinamakan hukum Snell, dinamakan sesuai nama matematikawan Belanda Willebrod Snell Von Royen (1591-1626), dan dinyatakan oleh:21Konstanta n21disebut indeks bias medium (2) relatif terhadap medium (1). Nilai numerik konstanta itu tergantung pada sifat dasar gelombang dan pada sifat-sifat kedua media Indeks refraksi larutan gula tergantung jumlah zat-zat yang terlarut, dan densitas suatu zat cair, meskipun demikian dapat digunakan untuk mengukur kandungan gula. Cara ini valid untuk pengukuran gula murni, karena adanya zat selain gula mempengaruhi refraksi terhadap sukrosa. Oleh sebab itu, pengukuran indeks refraksi dapat digunakan untuk memperkirakan penentuan kandungan zat kering larutan terutama sukrosa (Anonim, 2010).