PENGUKURAN DI LABORATORIUM (POLARIMETRI) Abstrak Percobaan yang telah dilakukan bertujuan untuk menentukan sudut putar jenis larutan optis aktif, dengan alat yang digunakan yaitu polarimeter. Dimana Sinar yang berasal dari sumber dilewatkan melalui prisma terpolarisasi (polarizaer), kemudian terus ke sel polarimeter yang berisi larutan, dan akhirnya menuju prisma terpolarisasi kedua (analizer). Semakin besar sifat optis aktif suatu zat maka zat tersebut lebih banyak memutar bidang polarisasinya sedangkan semakin kecil konsentrasi suatu zat maka putaran spesifiknya semakin besar. Dari hasil data diperoleh hasil polarisasi rata rata pada aquades (+29,33° ± 3,05°), Zat A Pada Zat B
,
.
Kata Kunci : Polarimetri, optik aktif
PENDAHULUAN Polarimeter adalah suatu alat yang dapat
perputaran itu bergantung pada struktur
digunakan untuk mengukur putaran optik
molekul, temperatur, panjang gelombang,
yang dihasilkan oleh zat yang bersifat optis
konsentrasi, panjangnya pipa polarimeter,
aktif yang terdapat dalam larutan. Senyawa
banyaknya molekul pada jalan cahaya, dan
optis aktif adalah senyawa yang dapat
pelarut.
memutar bidang polarisasi, sedangkan yang
elektromagnit yang terdiri dari getaran
dimaksud
adalah
medan listrik dan getaran medan magnit
pembatasan arah getaran (vibrasi) dalam
yang saling tegak lurus. Bidang getar kedua
sinar atau radiasi elektromagnetik yang lain.
medan ini tegak lurus terhadap arah
Salah satu contoh cairan atau bahan padat
rambatnya. Sinar biasa secara umum dapat
yang sifat optis aktifnya diukur dengan
dikatakan gelombang elektromagnit yang
menggunakan polarimeter adalah larutan
vektor – vektor medan listrik dan medan
gula. Prinsip kerja polarimeter berdasarkan
magnitnya bergetar kesemua arah pada
pada pemutaran bidang polarisai. Besarnya
bidang tegak lurus arah rambatnya dan
dengan
polarisasi
Cahaya
merupakan
gelombang
disebut sinar tak terpolarisasi. Apabila sinar
sehingga
ini melalui suatu polarisator maka sinar yang
membentuk sudut sekecil mungkin dengan
diteruskan mempunyai getaran listrik yang
setengah bidang polarisasi yang lainnya.
terletak pada satu bidang saja dan dikatakan
Akibatnya memberikan pemadaman pada
sinar terpolarisasi bidang (linear).
kedua sisi lain, sedangkan di tengah terang.
Sinar yang berasal dari sumber dilewatkan melalui prisma terpolarisasi (polarizaer), kemudian terus ke sel polarimeter yang berisi larutan, dan akhirnya menuju prisma terpolarisasi kedua (analizer). Analizer dapat diatur sesuai keinginan sedangkan polarizer tidak. Bila arah transmisi polarisator sejajar dengan arah transmisi analisator, maka sinar yang mempunyai arah getaran yang sama dengan
arah
polarisator
diteruskan
seluruhnya. Tetapi apabila arah transmisi polarisator tegak lurus terhadap analisator maka tak ada sinar yang diteruskan. Dan bila
setengah
bidang
polarisasi
Bila analizer diputar terus, setengah dari medan menjadi lebih terang dan lainnya redup. Posisi putaran diantara terjadinya pemadaman dan terang tersebut adalah “posisi putaran yang tepat” dimana pada saat ini intensitas kedua medan sama. Seperti telah disebutkan sebelumnya jika zat yang bersifat optis aktif ditempatka diantara polarizaer dan analizaer, maka bidang polarisasi akan berputar sehingga posisi menjadi berubah. Untuk mengembalikan ke posisi semula, analizer dapat diputar sebesar sudut putaran dari sampel.
arahnya membentuk suatu sudut maka sinar
Apabila bidang polarisasi tersebut terputar
yang diteruskan hanya sebagian. Sinar
kearah
terpolarisasi linear yang melalui suatu
pengamat, peristiwa ini kita sebut polarisasi
larutan
mengalami
putar kiri. Demikian juga untuk peristiwa
pemutaran bidang polarisasi. Putara optik
sebaliknya (dextro). Besar sudut pemutaran
(α) adalah sudut yang dilalui analizer ketika
bidang polarisasi (ϕ) dapat dinyatakan
diputar dari posisi silang ke posisi baru yang
sebagai :
optik
aktif
akan
kiri
(levo)
dilihat
dari
pihak
intensitasnya semakin berkurang hingga nol. Untuk menentukan posisi yang teoat (pas)
dimana :
sulit dilakukan, karena itu digunakan apa
C
=
konsentrasi larutan
yang
L
=
panjang kolom larutan
disebut
“setengah
bayangan”
(bayangan redup). Untuk mencapai kondisi ini,
polarizer
diatur
sedemikian
rupa,
= sudut putar jenis larutan optik aktif
melalui lensa mata bagian kanan. Kemudian
untuk sinar D natrium pada temperatur t.
“setngah
Putaran potik (α) bergantung pada panjang
ditetapkan sebagai bayangan kerja, dengan
sel,
dan
mengatur pusat lensa mata maju atau
temperatur. Pada percobaan ini masing –
mundur. Pembacaan ini dicatat sebagai titik
masing variabel dibuat tetap. Panjang sel =
nol. Harga titik nol ini harus diperhitungkan
10 cm. Sumber sinar adalah lampu natrium
terhadap setiap pengukuran selanjutnya.
panjang
gelombang
cahaya,
yang dapat memancarkan cahaya kuning (duplet) yang disebut garis D-natrium dengan λ = 589 nm. Polarimeter dilengkapi
bayangan”
(bayangan
redup)
Sel dikosongkan dan dibilas beberapa kali dengan
larutan
sampel.
Dengan
menggunakan rumus :
dengan skala vernier untuk membantu pengukuran sudut putaran secara teliti. BAHAN DAN METODE
dimana
= putaran spesifik
Alat dan bahan penelitian Alat dan bahan diberikan pada tabel 1.
:
α
= putaran yang diukur tanpa perputaran peralatan
Alat Polarimeter
Bahan Aquades
Corong plastik
Zat A (glukosa)
Botol semprot
Zat B (sukrosa)
Tabel 1. Alat dan bahan yang digunakan
λ
= panjang sel = 1 dm
c
= konsentrasi (5% W/V = 0,05) putaran optik untuk larutan dihitung.
HASIL DAN PEMBAHASAN Percobaan polarimetri ini bertujuan untuk mengukur
suatu
cara
analisa
yang
Metode percobaan
didasarkan pada pengukuran sudut putaran
Sel polarimeter adibilas dengan aquades
(optical rotation) cahaya terpolarisir oleh
beberapa kali dengan menggunakan botol
senyawa yang transparan dan optis aktif
semprot. Kemudian sel diisi dengan aquades
apabila senyawa tersebut dilewati sinar
dan tidak boleh ada gelembung udara dalam
monokromatis yang terpolarisir tersebut.
sel. Sel diletakkan dalam polarimeter,
Percobaan
kemudian pembacaan diatur hingga 0oC,
putaran optik dari aquadest (sebagai zat
diawali
dengan
mengukur
pembanding), putaran optik dari zat A dan
Dari perhitungan tersebut dapat diketahui
zat B yang diberikan oleh asisten dosen,
bahwa persentase kebenaran praktikum zat
dimana zat A adalah glukosa dan zat B
A dan zat B masing – masing adalah 98,19%
adalah sukrosa. Pengukuran putaran optik
dan 98,19 %.
zat A dan zat B masing – masing dilakukan 3 kali agar dapat diketahui kebenaran praktikum yang telah dilakukan.
Dari hasil percobaan menunjukkan bahwa putaran spesifik zat B lebih besar daripada zat A. Tetapi mempunyai konsentrasi yang
Dalam praktikum didapat data sebagai
sama yaitu zat A 5% sedangkan zat B 5%.
berikut :
Sukrosa dan glukosa memiliki besaran putaran
Derajat polarimetri (°)
optic
yang
berbeda.
Hal
ini
disebabkan karena perbedaan ukuran dan
Percobaan Aquades Glukosa Sukrosa I
1,6
5,7
8,9
II
1,5
5,5
8,7
III
1,3
5,4
8,6
konformasi dari struktur molekul diantara keduanya, ukuran struktur molekul sukrosa lebih besar, maka dapat mempengaruhi sifat optis aktif dari senyawa sukrosa. Bila dibandingkan dengan glukosa yang ukuran molekulnya lebih kecil dan sederhana dibandingkan
sukrosa.
Pada
literatur
dijelaskan bahwa, besar pemutaran bidang Putaran
spesifik
Aquades
dihitung
berdasarkan
yang
putaran
telah
optiknya
berturut – turut adalah +32o, +30o, dan +26o dengan rata – rata (+29,33 ± 3,05).
polarisasi
suatu
dipengaruhi
larutan
oleh
optis
struktur
aktif
molekul,
temperatur, panjang gelombang, konsentrasi, panjangnya pipa polarimeter, banyaknya
Putaran spesifik zat A yang telah dihitung
molekul pada jalan cahaya, dan pelarut.
berdasarkan putaran optiknya berturut –
Glukosa dan sukrosa memiliki perbedaan
turut adalah +114o, +110o, dan +108o
ukuran dan struktur molekulnya, maka
dengan
glukosa 5% dan sukrosa 5 % yang
rata
–
rata
.
Sedangkan putaran spesifik zat B berturut –
berkonsentrasi
turut adalah sebesar +178o, +174o, dan
perbedaan
+172o dengan rata – rata
polarisasi. Dimana, molekul yang struktur
.
sama
besar
akan
mengalami
pemutaran
bidang
dan ukurannya lebih besar, akan memiliki sudut perputaran yang lebih kecil. Hal ini berarti semakin kecil konsentrasi zat maka semakin besar putaran spesifik zat tersebut.
Dengan
demikian,
dapat
disimpulkan bahwa zat B memiliki sifat optis aktif yang lebih besar daripada zat A, sehingga zat B lebih mudah dan lebih banyak memutar bidang polarisasinya. KESIMPULAN 1. Rata – rata putaran spesifik zat A adalah . 2. Rata – rata putaran spesifik zat B adalah . 3. Kebenaran praktikum zat A adalah 98,19 %. 4. Kebenaran praktikum zat B adalah 98,19 %. 5. Putaran spesifik zat B lebih besar daripada zat A menunjukkan bahwa sifat optis aktif zat B lebih besar dari zat A. 6. Semakin besar sifat optis aktif suatu zat maka zat tersebut lebih banyak memutar bidang polarisasinya. 7. Semakin kecil konsentrasi suatu zat maka putaran spesifiknya semakin besar.
