refraktometri

REFRAKTOMETRI

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Apabila sebatang stik dicelupkan ke dalam air di dalam sebuah gelas, maka stik tersebut

akan kelihatan melengkung. Jika stik tersebut dicelupkan ke dalam larutan gula, maka stik

tersebut akan kelihatan lebih melengkung, semakin kental larutan gula kelengkungan akan

semakin tinggi. Fenomena ini timbul dari perbiasan (pengubahan arah) sinar terang.

Penerapan prinsip ini dapat digunakan untuk keperluan praktikum dalam menentukan indeks

bias suatu cairan, salah satu fisik yang dimiliki oleh zat cair. Alat yang digunakan untuk

menemtukan indeks bias zat cair disebut refraktometer. Alat ini pertama kali dirancang oleh

Dr. Ernst Abbe (German) diawal abad ke-20.

Kegunaan analisis indeks bias dilaboratorium maupun industri biasanya diperlukan untuk

menentukan kemurnian bahan yang dianalisis, misalnya kemurnian minyak atsiri atau minyak

nilam.

1.2 Tujuan

1. Mengoperasikan refraktometer secara benar.

2. Mengukur indeks bias zat cair organik menggunakan refraktometer.

3. Menentukan konsentrasi zat cair organik berdasarkan indeks biasnya.

1

II. DASAR TEORI

Refraktometer adalah suatu alat untuk menentukan indeks bias. Jika sinar terang

menembus suatu medium tertentu x pada tekanan udara 1 atm, maka perbandingan antara

sinus sudut bias β dan sinus sudut datang α untuk garis normal dinamakan indeks bias

medium.

α

n = 1 Udara

n X = sinαsin β

Medium X

β

Perbandingan antara sudut sinar datang dan sudut sinar bias dapat dituliskan sebagai;

sin isin r

= n

Karena perubahan indeks bias tergantung pada panjang gelombang cahaya dan temperature,

maka indeks bias dinyatakan sebagai berikut :

Dimana :

n = indeks bias

t = temperatur

D = D – sinar natrium (589 nm)

2

n tD

Untuk perubahan 1 ̊C, harga indeks bias berubah sebesar 4X10-4. Jika temperatur naik maka

harga indeks bias berkurang.demikian sebaliknya, jika temperatur turun maka harga indeks bbias

akan bertambah.

Bentuk bagian gelap pada refraktometer

Ketelitian refraktometer perlu dikontrol secara teratur. cara pengontrolannya dengan mengukur

indeks bias air. harga indeks bias air destilasi pada beberapa temperatur ialah:

Suhu ( ̊C) Indeks bias (nD)

10 1,3337

20 1,3330

25 1,3325

30 1,3320

Untuk yemperatur yang terletak diantara harga-harga tersebut dalam tabel, indeks bias air dapat

dihitung dengan cara interpolasi linier.jika terdapt penyimpangn,maka refraktometer harus

diputar sehingga teropongnya menjadi (kira-kira) horisontal sistem prisma dibuka, setelah itu

permukaan gelas atau kaca tera dan permukaan prisma kerja dibersihkan dengan teliti.

3

III. METODA PERCOBAAN

3.1 Susunan alat dan bahan yang digunakan

Gambar 1. Refraktometer biasa Gambar 2. Refraktometer digital

3.2 Alat

4

No Nama Alat Spesifikasi Jumlah

1 Refraktometer - 1

2 Labu takar 25 ml 5

3 Gelas kimia 250 ml 1

4 Pipet ukur 10 ml 1

5 Pipet ukur 5 ml 1

6 Pipet tetes - 1

7 Batang pengaduk - 1

8 Bola hisap - 1

9 spatula - 1

10 Gelas kimia 50 ml 1

3.3 Bahan

No Nama Bahan Konsentrasi Jumlah

1 Etanol 99,8% 5 ml

2 aquades - 100 ml

3 Tissue halus - 1 buah

3.4 Cara Kerja

3.4.1 Cara Kerja Refraktometer Biasa

5

Sambungkan refraktometer dengan

sumber listrik

Putar tombol pengatur warna sampai terbentuk perpotongan titik silang X

Baca nilai indeks bias sampel pada skala bagian

atas (3 desimal)

Bersihkan bagian tutup refraktometer dengan tissue

yang dibasahi ethanol

Teteskan beberapa tetes larutan cuplikan pada

permukaan prisma

Tutup refraktometer

Refraktometer

Lakukan pengukuran indeks bias terhadap semua

larutan etanol

3.4.2 Cara Kerja Refraktometer Digital

6

Menyipakan refraktometer, bersihkan lensa dengan alkohol

Tekan tombol “On” pada alat

Menyipakan aquades dan larutan etanol berbagai konsentrasi

Teteskan 2-3 tetes aquades pada lensa refraktometer

Baca nilai indeks bias pada alat

Bersihkan kembali lensa refraktometer

Teteskan etanol murni pada lensa refraktometer


Ulangi penetesan untuk larutan etanol berbagai konsentrasi


Bersihkan kembali lensa dengan alkohol

Tekan tombol “off” pada alat,

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Data Pengamatan

Penentuan Indeks Bias Etanol 99,8 % dengan Refraktometer Biasa

No Konsentrasi Ethanol (%)Indeks Bias (n)

t = 27,00 C⁰

1 0,62375 1.338

2 1,2475 1.424

3 2,495 1.514

4 4,99 1.358

5 9,98 1.339

7 Aquades

8 Etanol murni(sampel)? 1,364

Penentuan Indeks Bias Etanol 99,8% dengan Refraktometer Digital

No Konsentrasi Ethanol (%)Indeks Bias (%Brix)

t = 27,00 C⁰

1 0,62375 0,9

2 1,2475 1,1

3 2,495 1,4

4 4,99 2,2

5 9,98 3,9

7 Aquades 0,6

8 Etanol murni 19

7

4.2 Perhitungan

Pembuatan Larutan Standar Ethanol dari larutan ethanol 99,8% dengan pengenceran dua

kali

1. Volume etanol 99,8% = 2,5 ml

V1 x N1 = V2 x N2

2,5 ml x 99,8 = 25 ml X N2

N2 = 9,98%


V1 x N1 = V2 x N2

12,5 ml x 9,98 = 25 ml X N2

N2 = 4,99%


V1 x N1 = V2 x N2

12,5 ml x 4,99 = 25 ml X N2

N2 = 2,495 %


V1 x N1 = V2 x N2

12,5 ml x 2,495 = 25 ml X N2

N2 = 1,2475 %


V1 x N1 = V2 x N2

12,5 ml x 1,2475 = 25 ml X N2

N2 = 0,62375%

8

1 1 2 5 101.25

1.3

1.35

1.4

1.45

1.5

1.55

f(x) = − 0.00640000000000001 x + 1.4138

Grafik konsentrasi etanol vs indeks bias dengan refraktometer biasa

Metoda Grafik

0.623750000000001

1.2475 2.495 4.99 9.980

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

f(x) = 0.71 x − 0.23f(x) = 0.71 x − 0.23

Grafik Indeks Bias Etanol Vs konsentrasi etanol dengan Refraktometer Digital

9

Indeks Bias (n)

Konsentrasi etanol (%)

Mencari konsentrasi etanol berdasarkan grafik

1. Diketahui : indeks bias larutan etanol = 0,9 (%brix)Ditanya : konsentrasi larutan etanol

Jawab :

Berdasarkan rumus kurva diatas

y = 0,71x-0,23

dengan y = indeks bias

x = C

maka, y = 0,71x-0,23

0,9 = 0,71x -0,23

1,13 = 0,71x

X= 1,59%

konsentrasi larutan etanol berdasarkan grafik adalah = 1,59%.

Konsentrasi larutan etanol berdasarkan pengenceran = 0,62375%


Jawab :


y = 0,71x-0,23


x = C

maka, y = 0,71x-0,23

1,1 = 0,71x -0,23

1,33 = 0,71x

X= 1,87%



10


Jawab :


y = 0,71x-0,23


x = C

maka, y = 0,71x-0,23

1,4 = 0,71x -0,23

1,63 = 0,71x




Jawab :


y = 0,71x-0,23


x = C

maka, y = 0,71x-0,23

2,2 = 0,71x -0,23

2,43 = 0,71x




11

Jawab :


y = 0,71x-0,23


x = C

maka, y = 0,71x-0,23

3,9 = 0,71x -0,23

4,13 = 0,71x



<ridha vina yang ini gimana kalian aja ya, mau dipake atau ngga. aku ngitung ini Cuma sebagai pembuktian apakah konsentrasi berdasarkan pengenceran dan berdasar indeks bias(grafik) sama atau tidak>

4.3 Pembahasan

Nama :Wynne Raphaela

NIM :131424027

Refraktometri adalah pengukuran indeks bias suatu larutan untuk mengetahui konsentrasi

larutannya. Alat yang digunakan untuk mengetahui indeks bias suatu larutan adalah

refraktometer. Larutan yang akan dicari indeks biasnya adalah etanol. Pada praktikum ini

dilakukan pengenceran etanol 99,8% menjadi larutan etanol berbagai konsentrasi yaitu

0,62375% ;1,2475%; 2,495%;4,995;9,98%. Berbagai etanol ini akan diukur indeks biasnya

dengan menggunakan refraktometer biasa dan refraktometer digital.

Pengukuran menggunakan refraktometer biasa caranya adalah dengan meneteskan 3 tetes

larutan yang akan diuji, lalu melihat melalui lensanya sehingga didapatkan indeks biasnya.

Satuan indeks bias dari refraktometer digital adalah n. Sedangkan pengukuran menggunakan

refraktometer digital dilakukan dengan meneteskan larutan yang diuji pada lensa lalu melihat

12

pada tampilan indeks biasnya pada layar, dengan satuan indeks bias dalam %Brix. Dari kedua

hasil pengamatan tersebut didapatkan :

1. Pengukuran dengan refraktometer biasa

No Konsentrasi Ethanol (%)Indeks Bias (n)

t = 27,00 C⁰

1 0,62375 1.338

2 1,2475 1.424

3 2,495 1.514

4 4,99 1.358

5 9,98 1.339

Pengukuran dengan refraktometer biasa menampilkan harga indeks bias yang kurang

konsisten. Berdasarkan teori semakin besar konsentrasi larutan maka semakin besar pula

harga indeks biasnya.Namun, pada pengukuran ini harga indeks bias terbesar adalah

larutan etanol 2,495% dengan nilai indeks bias 1,514 n. berdasarkan grafik didapat harga

indeks bias naik sampai konsentrasi 2,495% dengan harga indeks bias 1,514 n lalu turun

menjadi 1,358 n dan 1,339 n pada konsentrasi 4,99% dan 9,98 %. Hal ini dapat tejadi

karena kurang telitinya praktikan dalam membaca skala refraktometer atau karena lensa

yang ditetesi etanol masih mengandung etanol yang diukur sebelumnya, sehingga

memengaruhi harga indeks bias yang didapat.

2. Pengukuran dengan refraktometer digital

No Konsentrasi Ethanol (%)Indeks Bias (%Brix)

t = 27,00 C⁰

1 0,62375 0,9

2 1,2475 1,1

3 2,495 1,4

4 4,99 2,2

5 9,98 3,9

Pada pengukuran dengan refraktometer digital harga indeks bias naik seiring

pertambahan konsentrasi laruta etanol. Sehingga pengukuran dengan refraktometer digital

13

sudah sesuai dengan teori dimana semakin besar konsentrasi larutan maka akan semakin

besar pula harga indeks biasnya.

Dari percobaan diatas dapat disimpulkan bahwa, semakin tinggi konsentrasi etanol maka

semakin tinggi pula indeks biasnya, karena semakin banyak partikel-partikel etanol yang

membiaskan cahaya. Dan berdasarkan kesimpulan diatas pula, indeks bias berbanding terbalik

dengan suhu, karena dengan semakin tinggi suhu, maka akan semakin renggang pula hubungan

antar partikel-partikelnya dan menyebabkan banyak cahaya yang diteruskan secara lurus. Lalu,

bertambahnya harga indeks bias seiring dengan pertambahan konsentrasi karena jumlah partikel

yang terdapat dalam larutan semakin tinggi dan semakin rapat jarak antar molekulnya. Indeks

bias adalah perbandingan antara kecepatan rambat cahaya di udara dengan cepat rambat cahaya

di medium yang bersangkutan. Maka semakin pekat suatu larutan, kecepatan rambat cahaya

dalam medium tersebut semakin berkurang, sehingga indeks biasnya akan membesar.

V. KESIMPULAN

Refraktometer adalah suatu alat untuk menentukan indeks bias.

Indeks bias didefinisikan sebagai perbandingan kecepatan cahaya diudara dengan kecepatan

sahaya pada larutan yang diukur.

Pengukuran dengan refraktometer biasa didapat :

Indeks bias etanol 0,62375% pada suhu ruangan 270C sebesar 1,338 n

Indeks bias etanol 1,2475%pada suhu ruangan 270C C sebesar 1,3424 n.

Indeks bias etanol 2,495%pada suhu ruangan 270C sebesar 1,514 n.

Indeks bias etanol 4,99% pada suhu ruangan 270C sebesar 1,358 n.



Pengukuran dengan refraktometer digital(%Brix) didapat :

Indeks bias etanol 0,62375% pada suhu ruangan 270C sebesar 0,9

14

Indeks bias etanol 1,2475%pada suhu ruangan 270C C sebesar 1,1

Indeks bias etanol 2,495%pada suhu ruangan 270C sebesar1,4



Indeks bias etanol 99,8% pada suhu ruangan 270C sebesar 19

Indeks bias pelarut (aquades) pada suhu ruangan 270C sebesar 0,6

Berdasarkan percobaan dapat disimpulkan bahwa semakin besar konsentrasi larutan maka

harga indeks biasnya akan semakin besar pula. Karena semakin tinggi konsentrasi larutan

jumlah partikel terlarutnya akan semakin banyak sehingga jarak antar molekulnya akan

semakin rapat dan menyebabkan kecepatan rambat cahaya dalam medium tersebut semakin

berkurang, sehingga indeks biasnya akan membesar.

DAFTAR PUSTAKA

Brink,O.G, Dasar-dasar Ilmu Instrumen, Bina Cipta, 1985

Atago, Abbe Refractometer Instruction Manual, Atago Co, USA

15

LAMPIRAN

Refraktometer biasa refraktometer digital

Refraktometer tampak samping larutan etanol berbagai konsentrasi

16

refraktometri

Documents