TUGAS INSTRUMEN VI

REFRAKTOMETER DAN POLARIMETER

A.refraktometer

Refraktometer adalah alat ukur untuk menentukan indeks cairan atau padat, bahan transparan dengan refrektometry. Prinsip pengukuran: oleh cahaya, penggembalaan kejadian, total refleksi. Ini adalah pembiasan (refraksi) atau refleksi total cahaya yang digunakan. Sebagai prisma umum menggunakan 3 prinsip, satu dengan indeks bias disebut prisma. Cahaya merambat dalam transisi antara pengukuran prisma dan media sampel (cairan) dengan kecepatan yang berbeda indeks bias diketahui dari media sampel diukur dengan refleksi cahaya (Wikipedia, 2010).

Refraktometer analog tradisional sering digunakan sebagai sumber cahaya sinar matahari atau lampu pijar untuk berpisah dengan filter warna detektor adalah skala yang dapat dibaca dengan sistem optik, optik dengan mata. Contoh refraktometer adalah Obbe refraktometer, Pulfrich refraktometer, Woltan Stans refraktometer (1802), Jellay refraktometer (Widodo, 2010).

Ada empat jenis refraktometer utama:

1. refraktometer genggam tradisional (traditional handheld refractometers),

2. refraktometer genggam digital (digital handheld refractometers),

3. laboratorium ataurefraktometer Abbe( Abbe refractometers), dan

4. proses refraktometer inline(inline process refractometers).

Ada juga Refractometer Rayleig yang digunakan (biasanya) untuk mengukur indeks bias gas. Dalam kedokteran hewan(veterinary medicine), refractometer digunakan untuk mengukur jumlah protein plasma dalam sampel darah dan berat jenis urin. Dalam gemmology, refractometer digunakan untuk membantu mengidentifikasi bahan permata dengan mengukur indeks biasnya.

Macam-macam Refraktometer :

·    Refraktometer Abbe 

·    Refraktometer tangan / Hand Refraktometer 

PRINSIP KERJA REFRAKTOMETER 

Prinsip kerja dari refractometer sesuai dengan nama adalah dengan memanfaatkan refraksi cahaya. Seperti terlihat pada  Gambar di bawah ini sebuah sedotan yang dicelupkan ke dalam gelas yang berisi air akan terlihat terbengkok. Pada Gambar kedua sebuah sedotan dicelupkan kedalam sebuah gelas yang berisi larutan gula. Terlihat sedotan terbengkok lebih tajam. Fenomena ini terjadi karena adanya refraksi cahaya. Semakintinggi konsentrasi bahan terlarut (Rapat Jenis Larutan), maka sedotan akansemakin terlihat bengkok secara proporsional. Besarnya sudut pembengkokan ini disebut RefractiveIndex (nD). Refractometer ditemukan oleh Dr. Ernst Abbe seorang ilmuwan dari German pada permulaan abad 20.

Adapun prinsip kerja dari refractometer dapat digambarkan sebagai berikut:

1.Dari gambar dibawah ini terdapat 3 bagian yaitu : Sample, Prisma dan Papan Skala.

Refractive index prisma jauh lebih besar dibandingkan dengan sample. Jika sample  merupakan larutan dengan konsentrasi rendah, maka sudut refraksi akan lebar dikarenakan perbedaan refraksi dari prisma dan sample besar. Maka pada papan skala sinar “a” akan jatuh pada skala rendah.

2.Jika sample merupakan larutan pekat / konsentrasi tinggi, maka sudut refraksi akan   kecilkarena perbedaan refraksi prisma dan sample kecil. Pada gambar terlihar sinar “b” jatuh pada skala besar.

Prinsip dasar pengukuran

Prinsip kerja dari refractometer sesuai dengan namanya adalah dengan memanfaatkan refraksi cahaya. Konsentrasi padatan terlarut berpengaruh pada sudut refraksi, sehingga dapat memutar prisma yang terdapat di dalam alat. Kadar gula atau padatan terlarut dapat dihitung dengan rumus :

TPT =  Kapasitas dan sensitivisas

Skala penggunaan hand refractometer disesuaikan dengan skala penggunaannya, Refraktometer yang dipakai untuk mengukur konsentrasi larutan gula akan ditera pada skala gula. Begitu juga dengan refraktometer untuk larutan garam, protein. Bahan terlarut sering dinyatakan dalam satuan Brix(%) yaitu merupakan persentasi dari bahan terlarut dalam sample (larutan air). Kapasitas pengukuran alat ini adalah 0-32%.

PERAWATAN ALAT

Setelah pengukuran, gunakan tisu bebas serat untuk menyeka sampel dari permukaan prisma.Jika sampel mengandung minyak atau lemak, gunakan isopropil alkohol dan air untuk membersihkan permukaan prisma. Bila tidak digunakan, tetap refraktometer dalam kasus penyimpanan pada suhu kamar (20 ° C).Hindari menyimpan unit di bawah sinar matahari langsung atau dalam lingkungan yang lembab dan tidak tunduk unit terhadap guncangan kuat atau getaran. Suhu lingkungan di mana Anda dapat dengan aman menyimpan unit adalah antara 0 dan 40 ° C.

B.POLARIMETER

Polarimeter atau spektropolarimeter adalah instrument yang digunakan untuk mendeteksi aktivitas optis. Polarimetri adalah suatu proses mendeteksi aktivitas optis. Zat aktif optis memutar cahaya terpolarisasi bidang, sedangkan zat yang inaktif optis tidak memutar cahaya terpolarisasi bidang.Beberapa contoh zat aktif optis adalah karbohidarat, protein dan steroid. Beberapa contoh zat inaktif optis adalah air, alcohol, larutan garam dalam air. 
Polarimeter dalam kimia organik dapat digunakan untuk menentukan rotasi optik, konsentrasi, dan komposisi isomer optis dalam campuran rasemiknya.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.
Prinsip kerja poilarimeter adalah meneruskan sinar yang mempunyai arah getar yang sama dengan arah polarisator. Sudut putar jenis bergantung pada konsentrasi dan jenis larutannya.

Polarimeter adalah dasar ilmiah alat yang digunakan untuk melakukan pengukuran ini, walaupun ini istilah yang jarang digunakan untuk menjelaskan sebuah polarimetry proses yang dilakukan oleh komputer, seperti dilakukan di polarimetric sintetis kecepatan rana radar. Polarimetry film yang tipis dan permukaan yang umum dikenal sebagai ellipsometry. 
Polarimeter dapat digunakan untuk mengukur berbagai sifat optis suatu material, termasuk bias-ganda linier, bias-ganda lingkar (juga mengenal sebagai putar optis atau dispersi putar berhubung dengan mata), dikroisme linier, dikroisme lingkar dan menyebar. Apabila cahaya melalui polarisator maka bidang getar polarisator akan diserap atau dipadamkan sehingga cahaya yang dapat melalui polarisator adalah cahaya yang mempunyai bidang getar Polarimeter. Sebaliknya cahaya yang melalui analisator maka bidang getar polarisator akan dipadamkan dan yang tinggal hanyalah cahaya yang mempunyai bidang getar analisator.

         Cara Penggunaan Polarimeter

Cara penggunaan berikut adalah cara pada Zeiss Polarimeter, tetapi secara umum cara penggunaan polarimeter manapun adalah sama.

• Untuk memulai penggunaan polarimeter pastikan tombol power pada posisi on dan biarkan selama 5-10 menit agar lampu natriumnya siap digunakan.
• Selalu mulai dengan menentukan keadaan nol (zero point) dengan mengisi tabung sampel dengan pelarut 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/pengamatan bergantung kepada tabung sampel yang berisi larutan/pelarut dengan penuh. Perhatikan saat menutup tabung sampel, harus dilakukan hati-hati agar di dalam tabung tidak terdapat gelembung udara.
• 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.
• Catat besarnya rotasi optik yang dapat terbaca pada skala. Tetapi jangan hanya besar rotasi optiknya, arah rotasinya juga harus dicatat searah jarum jam atau berlawanan arah jarum jam.
•  Lakukan pembacaan berkali-kali sampai diperoleh nilai yang dapat dirata-ratakan.

       Beberapa hal yang harus diperhatikan pada penggunaan polarimeter, yaitu:

1. Larutan sampel harus jernih atau tidak mengandung partikel yang tersuspensi di dalamnya. Partikel tersebut akan menghamburkan cahaya yang melewati larutan.
2. Tidak terdapat gelembung udara pada tabung sampel saat diisi larutan.
3. Selalu dimulai dengan menentukan keadaan nol untuk mengkoreksi pembacaan.
4. Pembacaan rotasi optik dilakukan beberapa kali, sampai didapat data yang dapat dihitung rata-ratanya