LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA II

REFRAKTOMETER

Oleh :

Nama : I Gede Dika Virga Saputra

NIM : 1108105034

Kelompok : IV.B

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS UDAYANA

2013

Laporan Praktikum Kimia Fisika 1 Refraktometer

Oleh :

I Gede Dika Virga Saputra (1108105034) Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Udayana

2013

Abstrak

Tujuan dari percobaan ini untuk mengetahui prinsip kerja alat refraktometer khususnya refraktometer

abbe, mengetahui besarnya indeks bias suatu senyawa menggunakan refraktometer abbe dan mengukur densitas suatu senyawa. Penentuan nilai indeks bias dilakukan dengan mengukur aquades

sebagai standar pengukuran. Setelah diketahui besar indeks bias aquades kemudian dilakukan pengukuran pada zat A, zat B, zat C dan zat D. Kemudian penentuan densitas dengan menggunakan piknometer. Hasil dari pengamatan dan pengukuran menunjukkan indeks bias dan densitas yang

berbeda-beda. Adapun urutan nilai indeks bias dari kelima zat dari yang terbesar hingga terkecil yaitu zat C > zat A > zat B > zat D > aquades dan urutan densitas kelima zat dari terbesar sampai terkecil

yaitu zat Aquades > zat B > zat A > zat D > zat C. Faktor yang mempengaruhi indeks bias diantaranya kerapatan, sudut kritis dan kecepatan cahaya

Kata kunci : refraktometer abbe, piknometer, indeks bias, densitas, faktor pengaruh,

Pendahuluan

Refraktometer adalah alat untuk

mengukur indeks bias suatu zat. Definisi

indeks bias cahaya suatu zat adalah kecepatan

cahaya didalam hampa dibagi dengan

kecepatan cahaya dalam zat tersebut. Indeks

bias juga dapat disebut sebagai bilangan yang

menunjukkan perbandingan sinus sudut datang

dengan sinus sudut bias cahaya yang melewati

suatu media. Kebanyakan obyek yang dapat

dilihat, tampak karena obyek itu memantulkan

cahaya kemata kita. Pada pantulan yang paling

umum terjadi, cahaya memantul kesemua arah

disebut sebagai pantulan baur.

Refraktometer ada berbagai jenis

diantaranya refraktometer Abbe.

Refraktormeter Abbe adalah alat pengukur

indeks bias suatu zat cair yang mempunyai

indeks bias antara 1,3 dan1,7. Refraktometer

Abbe dilengkapi dengan bak temostat yang

berfungsi untuk menjaga dan mengatur suhu

saat pengukuran indeks bias. Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan prisip kerja

pada pengukuran sudut kritis. Pada

refraktometer terdapat sinar putih dan

kompresor Abbe yang berfungsi untuk

menajamkan batas medan yang terang dan

gelap, kemudian teleskop diatur untuk

membuat batas tersebut tepat dengan

interseksi garis silang sudut mata.

Refraktometer Abbe terdiri dari sebuah

teleskop dengan dua prisma pembias P dan P’,

dua prisma amici K1 dan K2 dan cermin datar

sebagai pemantul. Objek yang akan diukur

indeksnya diletakkan diantara prisma P dan P’.

Tiap sistem prisma K1 dan K2 terdiri dari

masing-masing tiga prisma yang ditempelkan,

sistem ini dinamakan kompensator. Tiga

prisma ini terdiri dari dua buah lensa korona

dan satu buah lensa flinta. Kompensator

berfungsi untuk menjadikan sinar

polikromatik menjadi (spektrum) sinar

monokromatik dari suatu sumber cahaya.

Gambar 1. Pemantulan cahaya

Indeks bias zat cair yang akan diamati

harus lebih kecil dari indeks bias n. Besar n

tergantung daripada panjang gelombang

cahaya monokromatik yang digunakan.

Cahaya yang digunakan adalah cahaya kuning.

Cahaya kuning yang melewati kompensator

akan diteruskan tanpa mengalami deviasi.

Dispersi dapat menjadi nol, bila alas kedua

prisma amici ini sejajar dan saling terbalik.

Tiap kali pengukuran n, kompensator disetel

sedemikian rupa sehingga batas terang dan

gelap dalam teleskop tidak terlihat adanya

warna lagi. Bila suatu bahan dengan indeks

bias n ditempelkan pada gelas prisma yang

mempunyai indeks bias ng dan sudut bias A

seperti yang di tunjukkan pada gambar 2 :

Pada suhu tertentu, indeks bias air

memiliki nila nD tertentu. Pada suhu 30°C

nilai nD air adalah 1,3320.

Bahan dan Metode Percobaan

Pada percobaan kali ini alat-alat yang

digunakan diantaranya refraktometer Abbe,

pipet tetes, piknometer dan neraca digital.

Bahan-bahan yang digunakan seperti aquades,

Zat A, Zat B, Zat C dan Zat D.

a. Cara Kerja Refraktometer

Percobaan ini dilakukan dengan

mengukur indeks bias aquades sebagai

standar. Aquades diteteskan pada prisma

sebanyak 1-2 tetes kemudian prisma ditutup

lalu indeks biasnya di ukur melalui lensa,

karena aquades sudah diketahui indeks

biasnya maka tinggal mengukur angka tidak

pasti dari aquades. Dengan memutar knop

logam knurled, batas antara medan terang dan

gelap dapat terlihat jelas pada teleskop.,

kemudian atur agar batas daerah terang dan

gelap tepat berimpitan dengan titik potong

dari garis silang, indeks refraksi dapat dibaca

dari skala (nD). Untuk senyawa zat A, B, C

dan D dilakukan hal sama.

b. Pengukuran Densitas

Untuk zat A, B, C dan D dilakukan

pengukuran densitas dengan piknometer,

dilakukan dengan menimbang berat kosong

piknometer kemudian diisi dengan senyawa

yang akan diukur lalu ditimbang sehingga

diperoleh berat piknometer dan senyawa.

Gambar 2. Pembiasan cahaya

Data Pengamatan

Pengukuran Refraktometer

Percobaan

Percobaan

I II III

Zat A 1,3346 1,3346 1,3346

Zat B 1,3333 1,3333 1,3333

Zat C 1,4851 1,4851 1,4851

Zat D 1,3323 1,3323 1,3323

Zat standar aquades dengan suhu 30° C

= 1,3323

Pengukuran Densitas dengan

Piknometer

Percobaan

Percobaan

I II III

Zat A 22,54 22,54 22,54

Zat B 22,59 22,59 22,59

Zat C 21,61 21,61 21,61

Zat D 22,42 22,42 22,42

Berat kosong piknometer 10 mL = 12,60 g

Hasil Perhitungan

Aquades

a. Menentukan tingkat ketelitian pengukuran

𝑛𝐷̅̅ ̅̅ =𝑛𝐷1̅̅ ̅̅ ̅ + 𝑛𝐷2̅̅ ̅̅ ̅ + 𝑛𝐷3

3

= 1,3323 + 1,3323 + 1,3323

3

= 1,3323

𝑛𝐷 𝑛𝐷̅̅ ̅̅ 𝑛𝐷 − 𝑛𝐷̅̅ ̅̅ (𝑛𝐷 − 𝑛𝐷̅̅ ̅̅ )2

1,3323 1,3323 0 0

1,3323 1,3323 0 0

1,3323 1,3323 0 0

∑(𝑛𝐷 − 𝑛𝐷̅̅ ̅̅ )2 0

𝑟 = √∑(𝑛𝐷−𝑛𝐷̅̅ ̅̅ )2

𝑛(𝑛−1)

𝑟 = √0

3(3−1)

𝑟 = √0

6

𝑟 = 0

𝑛𝐷 = 𝑛𝐷̅̅ ̅̅ ± 𝑟

= 1,3323 ± 0

Dengan cara yang sama didapat hasil sebagai

berikut:

Jenis Zat 𝑛𝐷̅̅ ̅̅ 𝑟 𝑛𝐷̅̅ ̅̅ ± 𝑟

Aquades 1,3323 0 1,3323 ± 0

A 1,3346 0 1,3346 ± 0

B 1,3333 0 1,3333 ± 0

C 1,4851 0 1,485 ± 0

D 1,3323 0 1,3323 ± 0

b. Ralat Keraguan = 𝑟

𝑛𝐷̅̅ ̅̅× 100%

= 0

1,3321 × 100%

= 0%

Kebenaran praktikum = 100% − 0%

= 100%

Dengan cara yang sama didapat sebagai

berikut:

Jenis Zat Ralat

Keraguan

Kebenaran

Aquades 0% 100%

A 0% 100%

B 0% 100%

C 0% 100%

D 0% 100%

c. Densitas

𝑑 =𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑧𝑎𝑡 𝑐𝑎𝑖𝑟

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑝𝑖𝑘𝑛𝑜𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟

=10 ,00 𝑔𝑟𝑎𝑚

10 𝑚𝐿

= 1,000 𝑔𝑟/𝑚𝐿

Dengan cara yang sama didapat sebagai

berikut

Hasil dan Pembahasan

Dalam percobaan yang berjudul

“Refraktometer Abbe” bertujuan untuk

mengetahui prinsip kerja alat refraktometer

khususnya refraktometer abbe, mengetahui

besarnya indeks bias suatu senyawa

menggunakan refraktometer abbe dan

mengukur densitas suatu senyawa. Langkah

pertama dilakukan dengan mengukur indeks

bias aquades sebagai standar. Aquades

diteteskan pada prisma sebanyak 1-2 tetes

kemudian prisma ditutup lalu indeks biasnya

di ukur melalui lensa, karena aquades sudah

diketahui indeks biasnya maka tinggal

mengukur angka tidak pasti dari aquades.

Dengan memutar knop logam knurled, batas

antara medan terang dan gelap dapat terlihat

jelas pada teleskop, kemudian atur agar batas

daerah terang dan gelap tepat berimpitan

dengan titik potong dari garis silang, indeks

refraksi dapat dibaca dari skala (nD) dan

diperoleh indeks bias aquades sebesar 1,3323.

Untuk senyawa zat A, B, C dan D dilakukan

hal sama dengan indeks bias zat A sebesar

1,3346, zat B sebesar 1,3333, zat C sebesar

1,4851 dan zat D sebesar 1,3323.

Perbedaan nilai indeks bias dipengaruhi

oleh sudut kritis yang terbentuk dari kerapatan

yang berbeda. Dalam praktikum

refraktometer ini, suhu yang digunakan dalam

percobaan ini sama dengan suhu standar yaitu

29 ℃ . Berdasarkan pengukuran indeks bias

dengan refraktometer, nilai indeks bias

terbesar adalah indeks bias zat C dengan nilai

indeks biasnya yaitu 1,4851. Adapun urutan

nilai indeks bias dari kelima zat dari yang

terbesar hingga terkecil yaitu zat C > zat A >

zat B > zat D > aquades. Perbedaan kerapatan

dan indeks disebabkan karena adanya

perbedaan konsentrasi dari masing-masing zat,

jika zat cair memiliki konsentrasi lebih besar

akan mempunyai kerapatan antar molekul

yang lebih kecil, sehingga indeks biasnya

semakin besar dan begitu juga sebaliknya.

Selain kerapatan, sudut kritis juga merupakan

salah satu faktor yang mempengaruhi indeks

bias. Faktor-faktor yang menyebabkan

perbedaan indeks bias yaitu konsentrasi,

kerapatan, sudut kritis dan kecepatan cahaya.

Selain itu, dilakukan juga pengukuran

densitas dengan menggunakan piknometer.

Densitas atau massa jenis adalah pengukuran

massa setiap satuan volume benda. Setelah

dilakukan pengukuran densitas maka

didapatkan densitas terbesar yaitu zat B.

Adapun urutan densitas kelima zat dari

terbesar sampai terkecil yaitu zat Aquades >

zat B > zat A > zat D > zat C. Massa

jenis/kerapatan suatu fluida dapat bergantung

pada banyak faktor seperti temperatur fluida

dan tekanan yang mempengaruhi fluida. Akan

tetapi pengaruhnya sangat sedikit sehingga

massa jenis suatu fluida dinyatakan sebagai

konstanta/bilangan tetap. Dari densitas yang

diperoleh maka dapat diketahui jenis zat dari

beberapa zat seperti zat C dengan indeks bias

0,901 gr/mL adalah minyak goreng, zat D

yaitu aseton.

Kesimpulan

Berdasarkan hasil percobaan yang telah

dilakukan dapat disimpulkan bahwa Indeks

bias suatu senyawa cair dapat diukur dengan

Jenis Zat Massa

Zat

(gram)

Volume

Piknometer

(mL)

Densitas

(gr/mL)

Aquades 10,00 10 1,000

A 9,94 10 0,994

B 9,99 10 0,999

C 9,01 10 0,901

D 9,82 10 0,982

menggunakan Refraktometer yang prinsip

kerjanya dari pengukuran sudut kritis. Faktor

yang mempengaruhi indek bias setiap zat

berbeda satu dengan yang lainnya yaitu sudut

kritis, kecepatan cahaya, kerapatan dan

konsentrasi. Nilai indeks bias yang lebih besar

dari satu menunjukkan bahwa kecepatan

cahaya di dalam medium (prisma) lebih kecil

daripada kecepatan cahaya dalam ruang hampa.

Adapun urutan nilai indeks bias dari kelima zat

dari yang terbesar hingga terkecil yaitu zat C >

zat A > zat B > zat D > aquades dan urutan

densitas kelima zat dari terbesar sampai

terkecil yaitu zat Aquades > zat B > zat A > zat

D > zat C.

Daftar Pustaka

Anonim. 2008. Tegangan Muka dan

Kapilaritas.http://aktifisika.wordpress.c

om/2008/11/25/refraktometer. Diakses

pada 25 April 2013.

Anonim, 2012, Refraktometri,

http://winchemistry.blogspot.com/2012/

04/refraktometri.html. Diakses pada 24

April 2013.

Bird, Tony. 1993. Kimia Fisik untuk

Universitas. Alih Bahasa: Kwee Ie

Tjen.Jakarta: PT Gramedia Pustaka

Utama

Novalita, Friska. 2010. Refraktometer Abbe.

Jurusan Fisika, Fakultas MIPA,

Universitas Padjadjaran

Tim Laboratorium Kimia Fisika. Penuntun

Praktikum Kimia Fisika II. 2013.

Jurusan Kimia, Fakultas MIPA,

Universitas Udayana : Bukit Jimbaran