BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Polarimeter adalah salah satu instrumen analisis yang dapat

dipergunakan untuk menganalisis keaktifan optik suatu molekul. Polarimetri

adalah suatu metoda analisa yang berdasarkan pada pengukuran daya

putaran optis dari suatu larutan. Daya putaran optis adalah kemampuan

suatu zat untuk memutar bidang getar sinar terpolarisir. Sinar terpolarisir

merupakan suatu sinar yang mempunyai satu arah bidang getar dan arah

tersebut tegak lurus terhadap arah rambatannya. Senyawa optis aktif adalah

senyawa yang dapat memutar bidang getar sinar terpolarisir. Zat yang optis

ditandai dengan adanya atom karbon asimetris atau atom C kiral dalam

senyawa organik, contoh : kuarsa ( SiO2 ) dan fruktosa.

Polarimeter dapat digunakan untuk ; menganalisa zat yang optis

aktif, mengukur kadar gula, dan penentuan antibiotik dan enzim. Terdapat

beberapa syarat senyawa yang dapat dianalisis dengan polarimetri, adalah;

memiliki struktur bidang kristal tertentu (dijumpai pada zat padat); memiliki

struktur molekul tertentu atau biasanya dijumpai pada zat cair. Struktur

molekul adalah struktur yang asimetris,  seperti pada glukosa.

Berdasarkan latar belakang tersebut, maka praktikum polarimeter

penting dilakukan.

2

1.2 Maksud Percobaan

Mengenal instrumen polarimeter

1.3 Tujuan Pecobaan

- Menenutukan sudut putar jenis larutan optik aktif dengan menggunakan

polarimeter

- Menentukan konsentrasi larutan optik aktif dengan menggunakan

polarimeter

1.4 Prinsip Percobaan

Pengukuran daya putar optis  suatu zat yang menimbulkan

terjadinya putaran bidang getar sinar terpolarisir. 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 kedua yang disebut analisator akan membuat cahaya dapat

melalui celah secara maksimum. Rotasi optis yang diamati atau diukur dari

suatu larutan bergantung kepada jumlah senyawa dalam tabung sampel,

panjang jalan atau larutan yang dilalui cahaya, temperatur pengukuran, dan

panjang gelombang cahaya yang digunakan.

3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Menurut Kolthoff, I.M., (1958), polarimeter adalah alat untuk mengukur

besarnya putaran berkas cahaya terpolarisasi oleh suatu zat optis aktif. Zat yang

bersifat optis aktif adalah zat yang memiliki struktur transparan dan tidak simetris

sehingga mampu memutar  bidang polarisasi radiasi. Materi yang bersifat optis

aktif contohnya adalah kuarsa, gula, dan sebagainya. Pemutaran dapat berupa

dextrorotatory (+) bila arahnya sesuai dengan arah putar jarum jam ataupun

levo-rotatory bila arahnya berlawanan dengan jarum jam. Rotasi spesifik

didefinisikan sebagai:

¿¿

Keterangan:

θ = Sudut pada bidang cahaya terpolarisasi

C = Konsentrasi larutan yang digunakan (gram zat terlarut per mL larutan)

L = Panjang bejana yang digunakan (dm)

¿¿ = Rotasi spesifik

Derajat rotasi perputaran bidang polarisasi bergantung pada : 

1. Struktur molekul

2. Temperatur 

3. Panjang gelombang

4. Konsentrasi

5. Panjang tabung polarimeter

6. Banyaknya molekul pada jalan cahaya

7. Pelarut

(http://www.scribe.com/doc/5006057/4-BAB)

Skema kerja polarimeter adalah cahaya dinyalakan dan tabung sampel

kosong, prisma penganalisis diputar sehingga berkas cahaya yang terpolarisasi

oleh prisma pemolarisasi benar-benar terhalangi dan bidang pandang menjadi

gelap. Pada saat ini sumbu prisma dari prisma pemolarisasi dan

4

prisma penganalisis tegak lurus satu dengan lainnya. Sekarang sampel diletakkan

pada tabung sampel. Jika zat bersifat inaktif (tidak aktif) optis (optically inactive),

tidak ada perubahan yang terjadi. Bidang pandang tetap gelap. Akan tetapi, jika

zat bersifat aktif optis (optical active) diletakkan pada tabung, zat memutar  bidang

polarisasi, dan sebagian cahaya akan melewati penganalisis ke arah pengamat.

Dengan memutar prisma penganalisis searah jarum jam atau berlawanan jarum

jam, pengamat akan sekali lagi menghalangi cahaya dan mengembalikan medan

yang gelap (Hart, H. dan E. Craine, 2003).

Polarimetri adalah pengukuran dan interpretasi dari polarisasi dari garis

gelombang, terutama electromagnetic gelombang, seperti gelombang radio atau

cahaya. Polarimetry biasanya dilakukan pada gelombang electromagnetic yang

telah melalui perjalanan atau telah tercermin, refracted, atau diffracted oleh

beberapa bahan untuk menggambarkan bahwa objek (Safru, U., 2009).

Menurut Anonim (2012), komponen-komponen alat polarimeter beserta

gambarnya adalah:

1. Lensa kolimator, berfungsi mensejajarkan sinar dari lampu natrium atau dari

sumber cahaya sebelum masuk ke polarisator.

2. Analisator, berfungsi untuk menganalisa sudut yang terpolarisasi. Analisator

dapat diputar-putar untuk menentukan sudut terpolarisasi

3. Tombol On, berfungsi untuk menghidupkan polarisator

5

4. Wadah sampel (tabung polarimeter), wadah sampel ini berbentuk silinder

yang terbuat dari kaca yang tertutup dikedua ujungnya berukuran

besar dan yang lain berukuran kecil, biasanya mempunyai ukuran

panjang 0.5 ; 1 ; 2 dm

5. Tempat tabung/kolom, berfungsi untuk memasukkan kolom/tabung pada saat

dianalisis

6. Polarisator, berfungsi untuk menghasilkan sinar terpolarisir

7. Sumber Cahaya monokromatis. yaitu sinar yang dapat memancarkan sinar

monokromatis. Sumber cahaya yang digunakan biasanya adalah lampu D

Natrium dengan panjang gelombang 589.3 nm. Selain itu juga dapat

digunakan lampu uap raksa dengan panjang gelombang 546 nm.

8. Skala lingkar, merupakan skala yang bentuknya melingkar dan pembacaan

skalanya dilakukan jika telah didapatkan pengamatan tepat baur - baur

Polarisasi adalah peristiwa perubahan arah getar gelombang cahaya yang

acak menjadi satu arah getar, sedangkan polarisasi optik adalah salah satu

sifatcahaya yakni jika cahaya itu bergerak beroscillasi dengan arah tertentu.

Terjadi akibat peristiwa berikut :

1. Polarisasi dapat diakibatkan oleh pemantulan Brewster 

2. Polarisator karena penyerapan selektif 

3. Polarisasi karena pembiasan ganda, terjadi pada hablur kolkspat (CaCO3),

kuarsa, mike, kristal gula, topaz, dan es.

Polarisasi cahaya adalah penguraian cahaya, gambar arah cahayanya merambat

lurus (Anonim, 2009).

6

BAB III

METODE PERCOBAAN

3.1 Alat dan Bahan

a. Alat

- Polarimeter Optika®, Model : Pol-1

- Beaker glass 100 mL

- Botol semprot

- Batang pengaduk

- Neraca Ohaus

b. Bahan

- Sukrosa

- Air suling

3.2 Cara Kerja

1. Menyiapkan alat polarimeter dan memenaskan alat selama kurang lebih

15 menit.

2. Membuat larutan sukrosa 1% dengan cara menimbang sukrosa

sebanyak 1 g menggunakan neraca analitik dan melarutkannya dengan

air suling sebanyak 100 ml. Mengaduk larutan dengan menggunakan

batang pengaduk hingga larut.

3. Menyiapkan larutan yang tidak diketahui konsentrasinya.

4. Mengisi tabung sampel dengan air suling sepenuh mungkin sampai

tidak ada gelembung udara dalam tabung.

5. Memutar prisma analisator sampai terlihat bidang yang paling terang.

Keadaan ini dicatat sebagai keadaan nol (zero).

6. Mengganti isi tabung dengan larutan sukrosa 1 %.

7. Memutar prisma analisator sampai terlihat bidang yang paling terang

dan mencatat skalanya.

8. Menghitung rotasi optik larutan sukrosa dari perbedaan rotasi larutan

sukrosa dengan zero poin.

7

9. Mengganti isi tabung dengan larutan sukrosa yang tidak diketahui

konsentrasinya.

10. Memutar prisma analisator sampai terlihat bidang yang paling terang

dan mencatat skalanya.

11. Menghitung konsentrasi larutan sukrosa dengan menghitung rotasi

spesifiknya.

8

3.3 Skema Kerja

9

Menyiapkan alat polarimeter dan memenaskan alat selama kurang

lebih 15 menit

Membuat larutan sukrosa 1 % (1g dalam 100 ml) dan larutan sukrosa

yang tidak diketahui konsentrasinya dalam beaker glass 100 mL

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengamatan

No Sampel Sudut putar teramati

1 Air suling 110,8°

2 Larutan sukrosa 1% 70,3°

3 Larutan sukrosa yang tidak

diketahui konsentrasinya

62,1°

4.2 Perhitungan

1. Larutan sukrosa 1%

Dik : L = 10 cm

¿ = 66.52 cm2 °C / gram

∅ = 70.3° – 110.8° = - 40.5°

Dit : C = ?

Peny :

∅ = α ¿20D . L . C

40.5° = 66.52 cm2 °C / gram x 10 cm x C

40.5° = 6652 cm3 °C x C

C = 40.5 °6652

= 0.0061 g/mL

10

Mengisi tabung sampel dengan air suling sampai penuh (tidak ada

gelembung udara dalam tabung)

Buat larutan sukrosa 1 %

Memutar prisma analisator sampai terlihat bidang yang paling terang.

Keadaan ini dicatat sebagai keadaan nol (zero).

Mengganti isi tabung dengan larutan sukrosa 1 %.

Memutar prisma analisator sampai terlihat bidang yang paling terang

dan mencatatnya

Menghitung rotasi optik larutan sukrosa dari

perbedaan rotasi larutan sukrosa dengan zero poin.

Memutar prisma analisator sampai terlihat bidang yang paling terang dan

mencatatnya

Menghitung konsentrasi larutan sukrosa dengan

menghitung rotasi spesifiknya.

Mengganti isi tabung dengan larutan sukrosa yang tidak diketahui konsentrasinya

2. Larutan sukrosa yang belum diketahui konsentrasinya

Dik : L = 10 cm

¿ = 66.52 cm2 ºC / gram

∅ = 62.1° – 110.8° = - 48.7°

Dit : C = ?

Peny :

∅ = α ¿20D . L . C

48.7° = 66.52 cm2 ºC / gram x 10 cm x C

48.7° = 6652 cm3 ºC x C

C = 48.7 °6652

= 0.0073 g/mL

11

4.3 Pembahasan

Polarimeter adalah salah satu instrumen analisis yang dapat

dipergunakan untuk menganalisis keaktifan optik suatu molekul. Pada

polarimeter yang diukur adalah besarnya sudut pemutaran bidang cahaya

terpolarisasi setelah melewati molekul kiral.

Dalam praktikum ini, bertujuan untuk menentukan sudut putar

jenis larutan optik aktif dengan menngunakan polarimeter dan menentukan

konsentrasi larutan optik aktif dengan menggunakan polarimeter. Alat

polarimeter, terdapat beberapa komponen yaitu, wadah untuk lampu

natrium, tempat kolom, analisator, lensa pengamatan, skala, dan kolom

tempat sampel. Komponen alat tersebut memiliki satu kesatuan fungsi yang

saling berkaitan.

Adapun prinsip kerja dari komponen polarisasi tersebut, sebagai

berikut :

Cahaya dari lampu sumber (lampu natrium), 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.

Dalam praktikum yang telah dilakukan, cara pengoperasian alat

polarimeter tersebut pertama-tama adalah untuk memulai penggunaan

polarimeter pastikan tombol power pada posisi on dan biarkan selama 5-10

menit agar lampu natriumnya siap digunakan. Disini digunakan lampu

natrium dengan panjang gelombang 589.3 nm agar menghasilkan cahaya

12

monokromatik, dimana gas natrium pijar akan menghasilkan lampu warna

kuning. Selain lampu natrium dapat pula digunakan lampu lain seperti

lampu uap raksa dengan panjang gelombang 546 nm karena dapat

menghasilkan cahaya monokromatik.

Pada penentuan sudut putar suatu sampel, selalu mulai dengan

menentukan keadaan nol (zero point) dengan mengisi tabung sampel dengan

air suling saja. Keadaan nol ini perlu untuk mengkoreksi pembacaan atau

pengamatan rotasi optik. Tabung sampel harus dibersihkan sebelum

digunakan agar larutan yang diisikan tidak terkontaminasi zat lain.

Pembacaan atau pengamatan bergantung kepada tabung sampel yang berisi

larutan atau pelarut dengan penuh. Perhatikan saat menutup tabung sampel,

harus dilakukan hati-hati agar di dalam tabung tidak terdapat gelembung

udara, karena adanya gelembung udara dapat mengganggu polarisasi. Bila

sebelum tabung diisi larutan didapat keadaan terang, maka setelah tabung

diisi larutan putarlah analisator sampai didapat keadaan terang kembali.

Sebaliknya bila awalnya keadaan gelap harus kembali kekeadaan gelap.

Kemudian catatlah besar rotasi optik yang dapat terbaca pada skala.

Rotasi optis yang diamati atau diukur dari suatu larutan bergantung

kepada jumlah senyawa dalam tabung sampel, panjang jalan atau 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 sebagai berikut :

¿¿

Keterangan:

θ = Sudut pada bidang cahaya terpolarisasi

13

C = Konsentrasi larutan yang digunakan (gram zat terlarut per mL

larutan)

L = Panjang bejana yang digunakan (dm)

¿¿ = Rotasi spesifik

Pada senyawa optik yang telah diamati dan diukur skalanya,

terdapat dua macam sampel. Sukrosa 1%, diperoleh nilai rotasi optiknya

yaitu 40.5° maka konsentrasi larutan tersebut adalah 0.0061 g/mL. Sukrosa

yang tidak diketahui konsentrasinya, diperoleh nilai rotasi optiknya yaitu

48.7° maka konsentrasi larutannya adalah 0.0073 g/mL.

Hasil tersebut, jika dibandingkan dengan sudut putar sukrosa yang

murni berdasarkan literatur adalah 66.60° (Hendiayana, A., 2005). Nilai

ini berbeda dengan pengamatan yang telah dilakukan, karena dapat

disebabkan oleh jumlah atau kadar senyawa yang berada dalam tabung,

panjang jalan atau larutan yang dilalui oleh cahaya, temperatur pengukuran

ataupun panjang gelombang dari lampu yang digunakan.

14

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan, dapat disimpulkan

bahwa :

1. Sudut putar larutan sukrosa 1% adalah - 40.5° dan sudut putarlarutan

sukrosa yang tidak diketahui konsentrasinya adalah - 48.7°.

2. Konsentrasi larutan sukrosa 1% adalah 0,0061 g/mL dan konsentrasi

larutan sukrosa yang sebelumnya tidak diketahui konsentrasinya adalah

0,0073 g/mL.

5.2 Saran

Disarankan dalam praktikum dapat menggunakan jenis larutan

optik yang lain, akan dapat menambah wawasan praktikan dalam

mengoperasikan alat polarimeter untuk berbagai variasi sampel.

15

DAFTAR PUSTAKA

(http://www.scribe.com/doc/5006057/4-BAB), Diakses Tanggal 22/12/2012,

Pukul 09.59 WITA.

Anonim, 2009, Spektrum Gelombang Elektromagnetik, [http:// makalah-artikel-

online.blogspot.com/2009/04/spektrumgelombangelektromagnetik.html],

Diakses Tanggal 22/12/2012, Pukul 09.50 WITA.

Anonim, 2012, Tugas Instrumen Polarimeter,

[http://tugasinstrumen.blogspot.com/2012/10/polarimeter-], Diakses

Tanggal 20/12/2012, Pukul 21.35 WITA.

Hart H., dan E.Craine, 2003, Kimia Organik Edisi Sebelas, Penerbit Erlangga,

Jakarta.

Hendiayana, A., 2005, Lap KF II Konstanta Kecepatan Reaksi,

[gundul.6te.net/download/KF2-3konstanta.doc], Diakses Tanggal

25/12/2012, Pukul 15.04 WITA.

Kolthoff, I.M, 1958, Teztbook of Quantitative Inorganic Analysis 3rd Edition, The

Macmillan Company, New York.

Safru, U., 2009, Laporan Praktikum Fisika Dasar II ; Tentang C1 Polarimeter,

Fakultas Tehnik-Universitas Islam OKI, Kayuagung.

16

LAMPIRAN

1. Gambar alat polarimeter

2. Skema kerja polarimeter

17

3. Skema Kerja Polarimeter

4. Gambar polarimeter dan bagian-bagiannya

Keterangan :

1. Lup

2. Analisator

3. Tombol ON

4. Tempat tabung/kolom

5. Polisator

6. Sumber cahaya

7. Skala

18

1

2

3

56

7

4