POLARIMETER

Polarimeter merupakan suatu alat yang tersusun atas polarisator dan analisator. Polarimeter adalah Polaroid yang dapat mempolarisasi cahaya, sedangkan anlisator adalah Polaroid yang dapat menganalisa/mempolarisasikan cahaya.

 

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 ), fruktosa.

Polarimeter dapat digunakan untuk :

1.      Menganalisa zat yang optis aktif

2.      Mengukur kadar gula

3.      Penentuan antibiotik dan enzim

Syarat senyawa yang bisa dianalisis dengan polarimetri adalah :

1.      Memiliki struktur bidang kristal tertentu ( dijumpai pada zat padat)

2.     Memiliki struktur molekul tertentu atau biasanya dijumpai pada zat cair. Struktur molekul adalah struktur yang asimetris,  seperti pada glukosa.

Prinsip dasar polarimetris ini adalah pengukuran daya putar optis  suatu zat yang menimbulkan terjadinya putaran bidang getar sinar terpolarisir. Pemutaran bidang getar sinar terpolarisir  oleh senyawa optis aktif ada 2 macam, yaitu :

1.Dexro rotary (+), jika arah putarnya ke kanan atau sesuai putaran jarum jam.

2.Levo rotary (-), jika arah putarnya ke kiri atau berlawanan dengan putaran jarum jam.

Jenis – jenis polarimeter :

1.      Spektropolarimeter

Merupakan satu jenis polarimeter yang dapat digunakan untuk mengukur aktifitas optik dan besarnya penyerapan. Pada alat ini mula – mula sinar berada dari lampu akan melalui suatur monokromator dan melewati suatu polarisator untuk menghasilkan sinar terpolarisir. Polarisator ini berhubungan langsung dengan modulator yang berguna untuk menghatur tingkat sinar yang terpolarisasi secara elektris yang dapat diamati pada servo amplifier. Kemudian sinar melewati sampel dan analisator sebelum mencapai tabung pengadaan sinar, dan dapat dilakukan dengan pengamatan pada indikator.

2.      Optical rotatory dispersion ( ORD )

Alat ini merupakan modifikasi dari spektropolarimeter, prinsipnya sama dengan spektropolarimeter, tetapi terdapat perbedaan yaitu pada ORD ini sinar diatur berdasarkan tingkat polarisasinya, yaitu pada frekuensi 12 Hz oleh motor driven yang menyebabkan polarisator bergerak – gerak dan membentuk sudut 1 atau 2 derajat atau lebih. Selain itu servoamplifiernya hanya dapat merespon pada frekuensi 12 Hz sehingga servomotor akan mengatur analisator secara kontinu dan servomotor juga memposisikan penderkorder untuk menghasilkan suatu grafik.

3.      Circular Dichroism Apparatus ( CDA )

CDA ini merupakan modifikasi dari spektrofotometer konfensional yang digunakan untuk menentukan dua serapan atau absorban. Nilai polarisasi sekular ini dapat ditentukan dalam 2 langkah, yaitu yang pertama sinar harus mengalami polarisasi bidang dan kedua yaitu sinar terpolarisasi tersebut diubah menjadi komponen terpolarisasi sirkular kanan dan sirkular kiri. Untuk mengubah komponen menjadi terpolarisasi sekular kanan dan kiri, dapat digunakan tiga tipe alat, yaitu the Fresnel rhomb, modulator pockets elektro-optik dan modulator tekanan photo-elastic.

4.      Saccarimeter

Alat ini hanya dapat digunakan untuk menentukan kadar gula.

Sinar mempunyai arah getar atau arah rambat kesegala arah dengan variasi warna dan panjang gelombang yang dikenal dengan sinar polikromatis. Untuk menghasilkan sinar monokromatis, maka digunakan suatu filter atau sumber sinar tertentu. Sinar monokromatis ini akan melewati suatu prisma yang terdiri dari suatu kristal yang mempunyai sifat seperti layar yang dapat menghalangi jalannya sinar, sehingga dihasilkan sinar yang hanya mempunyai satu arah bidang getar yang disebut sebagai sinar terpolarisasi.

Cara kerja Polarimeter

1.      Nyalakan lampu natrium.

2.      Mengkondisiakan ruangan antara polarisator dan analisator dalam keadaan gelap.

3.      Putar sekrup polariosator sambl mengamati lewatteropong okuler,kemudian atur kedudukan analisator sehingga muncul medan pandang yang sama terang antara tengah dan kedua sisinya,catat skala yang ada (untuk ketelitian gunakan kaca pembesar)

4.      Isi tabung gelas dengan aquadest dan letakkan di analisator dan polarisator (usahakan tidak ada gelembung udara).

5.      Amati perubahan medan pandang melalui lensa okuler,jika berubah maka atur kedudukan analisator sehingga muncul medang pandang semula.Catat kedudukan skala analisator dan mengulangi sampai 5 kali.

6.      Ulangi langkah 4 dan 5 untuk larutan garam dengan konsentrasi sembarang ( sekitar  1%).

7.      Cuci tabung gelas dengan air bersih  lalu bilas dengan aquadest.

Hal-hal yang dapat mempengaruhi sudut putar suatu larutan adalah sebagai berikut :

1.      Jenis zat.

Masing – masing zat memberikan sudut putaran yang berbeda terhadap bidang getar sinar terpolarisir.

2.      Panjang lajur larutan dan panjang tabung.

Jika lajur larutan diperbesar maka putarannya juga makin besar.

3.      Suhu.

Makin tinggi suhu maka sudut putarannya makin kecil, hal ini disebabkan karena zat akan memuai dengan naiknya suhu sehingga  zat yang berada dalam tabung akan berkurang.

4.      Konsentrasi zat

Konsentrasi sebanding dengan sudut putaran, jika konsentrasi dinaikkan maka putarannya semakin besar.

5.      Jenis sinar ( panjang gelombang)

Pada panjang gelombang yang berbeda zat yang sama mempunyai nilai putaran yang berbeda.

6.      Pelarut

Zat yang sama mempunyai nilai putaran yang berbeda dalam pelarut yang berbeda.

Komponen-komponen polarimeter

1.      Sumber cahaya monokromatis

Yaitu sinar yang dapat memancarkan sinar monokromatis.Sumber cahaya nya yaitu lampu Natrium dengan panjang gelombang 589,3 nm dan lampu UAP raksasa dengan panjang gelombang 546 nm

2.      Polisator dan analisator

Fungsi Polisator untuk menghasilkan sinar terpolarisir.

Fungsi analisator untuk menganalisa sudut yang terpolarisasi.

Yang digunakan ialah prisma nikol.

3.      Prisma setengah nikol

Alat untuk menghasilkan bayangan setengah yaitu bayangan gelap dan gelap terang .

4.      Skala lingkar

Skala yang bentuknya melingkar.

5.      Wadah sampel

Berbentuksilinder yang terbuat dari kaca yang tertutup.Kedua ujungnya berukuran besar dan yang lain berukuran kecil.biasanya 0,5;1;2 dm.Wadah harus dibersihkan secara hati-hati dan tidak boleh ada gelembung udara yang terperangkap di dalamnya.

6.      Detector

Pada polarimeter manual yang menjadi detector yaitu mata,sedangkan di polarimeter lain dapat digunakan detector fotoeletrik.

REFRAKTOMETER

Refraktometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur indeks refraksi bahan terlarut. Misalnya gula, garam, protein, dsb. Satuan yang digunakan adalah : ˚Brix.

Prinsipnya : sesuai dengan namanya adalah memanfaatkan refraksi cahaya. Cahaya polikromatis dari sinar lampu menyinari day light plate, kemudian sampel diteteskan di atas prisma.sampel terkena cahayapolikromatis yang diteruskan ke prisma. Cahaya polikroatis diubah menjadi cahaya monokromatis.disini terjadi pemfokusan pada lensa dan diteruskan ke biomaterial skip, sehingga tertera skala. Skala dibaca dengan menggunakan mata melalui eye piece.

Refraktometer ditemukan oleh Dr. Ernest Abbe seorang ilmuan dari German pada permulaan abad 20 (Anonim, 2010).

A.   Prosedur penggunaan refraktometer (analisis kandungan sukrosa buah papaya)

1.     Buka penutup kaca prisma

2.     Letakkan 1-2 tetes sampel di atasnya. Usahakan sampel dapat memenuhi permukaan kaca prisma.

3.     Tutup kembali kaca prisma secara perlahan.

4.     Pembacaan skala dilakukan pada batas garis biru. Catat hasil pembacaan pada kertas pengamatan.

5.     Setelah pembacaan, bersihkan kaca prisma dengan tusu basah.

B.    Prosedur kalibrasi refraktometer

1.     Letakkan 1-2 tetes di atas kaca prisma.

2.     Tutup penutup kaca prisma dengan perlahan. Pastikan aquadest meenuhi permukaan kaca.

3.     Pembacaan skala melalui lubang teropong, pastikan garis batas biru tepat pada skala 0˚ Brix (persen maksimal sukrosa). Jika garis batas biru tidak tepat, putar sekrup pegatur skalahingga tepat pada skala 0˚ Brix.

C.   Jenis-jenis refraktometer

1.     Refraktometer Abbe

Merupakan alat untuk determinasi sacara cepat konsentrasi, kemurnian, kualitas disperse dari sampel cair, padat dan plastic. Dapat digunakan untuk mengukur bermacam-macam indeks bias suatu larutan

Dapat juga digunakan untuk mengukur kadar tetapi kita harus membuat kurva standar.

Bagian  Refraktometer Abbe : mmpunyai 2 lubang pengamatan

Pemeliharaan Refraktometer Abbe :

a.      Setelah dipakai prisma dibersihkan sampai kering

b.      Kalibrasi dengan Larutan bromonophtalehe yang sudah diketahui indeks biasnya

Contoh sampel :

a.      Larutan : alcohol, eter

b.      Minyak : wax

c.       Makanan : sari buah, sirup

2.     Refraktometer tangan (Hand Refraktometer)

Hanya untuk mengukur kadar zat tertentu saja. Bagian  Hand Refraktometer mempunyai 1 lubang pengamatan saja.

3.     Refraktometer Brix

Mengukur konsentrasi padatan terlarut dari gula, garam, protein, dan lebih dalam makanan dan cairan-ideal untuk kontrol kualitas. Hand refraktometer brik untuk gula 0-32%

4.     Refraktometer Salt

Mengukur kadar garam dalam bagian per seribu (ppt) dan berat jenis atau% salinitas, tergantung pada model. Gunakan untuk mengukur konsentrasi garam dari air atau air garam. Hand refraktometer untuk salt untuk NaCl 0-28%

Pemeliharaan hand Refraktometer :

a.      Setelah dipakai prisma dibersihkan sampai kering

b.      Kalibrasi dengan aquades sampai batas biru putih yang menunjukan skala 0.