POLARIMETRI

I. TUJUAN1. Mempelajari dan memahami prinsip kerja alat polarimeter2. Menentukan konsentrasi larutan tugas dengan metode polarimeter

II. TEORIBanyak struktur transparan non simetri berputar pada bidang polarisasi. Beberapa senyawa disebut senyawa optiks aktif seperti gula,kwarsa dan lainnya. Rotasi dibagi menjadi dua yaitu dextro rotasi yaitu searah jarum jan dan levo rotasi yaitu berlawanan jarum jam ditinjau dari dilihatnya sumber cahaya. Nilai dari rotasi tergantung dari beberapa parameter seperti nomor molekul yang dijankan radiasi, konsentrasi, dan panjang tabung , panjang gelombang radiasi dan terakhir temperatur. Rotasi spesifik didefinisikan sebagai dimana adalah sudut dari sinar yang terpolarisasi oleh larutan pada konsentrasi c gram per mL dari larutan, ketika terisi pada sel dengan diameter d dalam satuan desimeter . Panjang gelombang kebanyakan spesifik pada lampu natrium sekitar 5893 atau sekitar 590 nm. Beberapa nilai umum dari rotasi spesifik untuk senyawa optis aktif :SenyawaSenyawa

d-glukosad-fruktosaMaltosa+52,7-92,4+130,4SukrosaL-asam tartaratSemua senyawa dihitung dalam air+66,5+14,1

Tabel 34.1 Rotasi spesifik beberapa senyawa(Khopkar, S.M :2008)Sinar TerpolarisasiRadiasi monokromatik dari lampu natrium dibuat paralel oleh kolimater dan terpolarisasi oleh prisma kalsit. Setengah dari cahaya akan diteruskan terhadap prisma nikol. Radiasi kemudia melewati jendela protektif, sampel dan analisis nikel ke mata untuk pengujian visual. Kumpulan cahaya akan menuju dalam berbagai arah terhadap bidang putar. Cahaya melewati polarisee AOA diurai menjadi BOB dan COC dimana COC dieliminasi dan BOB ditransmisikan. Hasilnya sinar terpolarisasi pada bidang putar cahaya. Sehingga cahaya dari radiasi akan melewati bidang polarisasi dari nol dengan simetri 100 % dengan polarisasi seluruhnya. Beberapa kristal dan larutan rotasi terhadap bidang polarisasi. Ini adalah aktivitas optis. Variasi ini dengan berbagai panjang gelombang disebut ORD atau Optical rotatory dispersion. (Khopkar, S.M :2008)

Polarimeter dapat bekerja tanpa prisma kecil. Sudut tergabtung dari analiser dimana tergantung pada posisi awal berpotongan dengan sampel dan kemudian posisi dengan nilai sampel yang diukur untuk menentukan sudut daripada rotasi. Prisma pada setengah cahaya diorientasikan dengan sumbu axis polarisasi pada sudut beberapa derajat terhadap polariser. Pada beberapa posisi tertentu dari analiser, radiasi melewati dua setengah dari cahaya dengan energi yang sama. Hal ini dapat juga dilakukan dengan polarimeter fotoelektrik. (Khopkar, S.M :2008)

Aplikasi dari PolarimeterSukrosa dapat dianalisa secara langsung dengan persamaan :

Jika untuk sukrosa adalah 66,5 (d = desimeter). Karena senyawa organik memiliki kelebihan sekitar 0,1% per oC, suhu sangat harus dikontrolPersamaan yang benar ari hilangnya dari senyawa optis aktive lainnya :

Jika diketahui. Ketika pembalikan perubahan dari 66.5 (untuk sukrosa) menjadi (+92.4; + 52.7) untuk glukosa dan fruktosa terhadap campuran yang sama dari produk. Dengan mengukur rotasi sebelum dan sesudah pembalikan rotasi maka dapat menghitung persentase dari sukrosa. Jika adalah sudut rotasi maka didapatkan :

Dimana: , , , : rotasi spesifik dari gula, sukrosa dan material aktif lain yang dibutuhkan. : massa sukrosa: massa materil aktif lain V: volume larutan (100 mL)Massa dari sukrosa dapat dihitung :

Penentuan secara berkelanjutan terhadap antibiotik dan enzim antibiotase dapat diukur menggunakan polarimeter. Antibiotik dihancurkan oleh enzim. Grafik dari rotasi optik [] versus waktu dihasilkan garis lurus. Nilai negatif pada slop memberikan sudut dari konsentrasi enzim. Makin tinggi konsentrasi enzimm semakin banyak antibiotik yang dihancurkan . Waktu yang tepat antibiotik menghilang ditemukan dengan intersep dari garis lurus. (Khopkar, S.M :2008)Komponen-komponen alat polarimeter: 1. Sumber Cahaya monokromatis Sumber cahaya monokromatis adalah sinar yang dapat memancarkan sinar monokromatis. Sumber cahaya pada polarimeter adalah : lampu D Natrium dengan panjang gelombang 589,3 nm. lampu uap raksa dengan panjang gelombang 546 nm.2. Polarisator dan Analisator.Polarisator berfungsi untuk menghasilkan sinar terpolarisir. Sedangkan analisator berfungsi untuk menganalisa sudut yang terpolarisasi polarisator dan analisator adalah Prisma nikol3. Prisma setengah nikol. Alat untuk menghasilkan bayangan setengah yaitu bayangan terang gelap dan gelap terang.4. Skala lingkar.skala yang bentuknya melingkar dan pembacaan skalanya dilakukan jika telah didapatkan pengamatan tepat baur-baur.5. 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. Wadah sampel ini harus dibersihkan secara hati-hati dan tidak bileh ada gelembung udara yang terperangkap didalamnya.6. Detektor. Pada polarimeter manual mata, polarimeter lain dapat digunakan detektor fotoelektrik.Panjang gelombang tergantung dari aktivitas optis dimana sumber penting dari informasi struktural tentang senyawa asimetri dalam perbandingan dengan rotasi spesifik pada satupanjang gelombang . Ini sangat dekat berhubungan dengan fenomena dikromisasi sirkular (CD). Perubahan aktivitas optis terhadap nilai panjang gelombang disebut dispersi rotasi optikal (ORD). Beberapa material kristalin memperlihatkan efek dari dua kali refraksi ketika cahaya lewat menuju kristal dan terbagi menjadi dua jalan sinar dengan energi yang sama, dimana menyimpang dengan yang lainnya pada sudut yang kecil. Dua jalan sinar akan terlihat pada bidang polarisasi terhadap sudut bersebelahan. Radiasi dari bidang polarisasi dapat dipisahkan menjadi dua jalan cahaya yang terpolarisasi sirkular dengan arah yang berlawanan. (Khopkar, S.M :2008)Polarimeter juga terbagi menjadi beberapa jenis yaitu :1. Saccarimeter : dimana dapat digunakan dalam industri makan dimana alat ini dapat digunakan untuk menentukan kadar gula.2. Circular Dichroism Apparatus ( CDA ) Circular Dichroism Apparatus 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.3. Optical rotatory dispersion ( ORD )Optical rotatory dispersion 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.4. SpektropolarimeterMerupakan 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.Polarimeter dapat ditentukan menggunkan cara konvensional dengan diagram x,y.z. Gelombang disebut juga bidang polarisasi. Kedua teori dan eksperimen memperlihatkan gelombang radi radio simpel dan antena yang terpolarisasi secara linear, dengan vektor elektrik pada bidang yang terdapat dipol. (Sears : 1985)III. PROSEDUR PERCOBAAN3.1 Alat dan Bahan3.1.1 Alat1. Labu ukur: sebagai tempat pengenceran2. Buret: sebagai tempat sampel

3.1.2 Bahan 1. Larutan fruktosa 25%: sebagai sampel2. Larutan sukrosa 25%: sebagai sampel3. Aquades: sebagai blanko

3.2 Cara Kerja

1. Buat larutan standar fruktosa 0, 2, 4, 6, 8, 10, % dari larutan standar fruktosa 25% dalam labu ukur 50 mL.2. Isikanlah tabung polarimeter dengan aquades usahakan jangan ada gelembung udara terperangkap di dalam tabung.3. Lakukan pengukuran dengan alat polarimeter dimana sasaran yang harus dicapai adalah pengamatan yang tepat baur-baur pada kedua belah sisi lingkaran pengamatan indikatornya.4. Amati nilai posisi skala analisatornya dan nytakan dalam satu desimal. Pengamatan minimal harus dilakukan untuk dua kali arah datang pencapaian sasaran yang berbeda, lau dapatkan nilai rata-ratnya.5. Ganti dengan larutan standar, dengan larutan sampel dan tugas. Lakukan pengukuran dengan cara yang sama.6. Buat kurva kalibrasi standar nilai putaran optis dari larutan ini vs konsentrasi.7. Tentukan harga Cx dari larutan tugas

3.3 Skema Kerja

Larutan fruktosa 25 % diencerkan larutan fruktosa 25 % menjadi 2%, 4%, 6%, 8%, 10% dalam labu ukur 50 mL.

tabung polarimeter Isi dengan aquadest jangan ada gelembung udara. Diukur dengan alat polarimeter, sampai tepat baur-baur pada kedua belah sisi lingkaran pengamatan indikatornya.Posisi skala Diamati nilai posisi skala analisatornya nyatakan dalam satu decimal minimal dilakukan dua kali dari arah datang pencapaian sasaran yang berbeda Tentukan nilai rata-rata larutan standar, larutan sampel, dan tugas Lakukan pengukuran yang sama.

kurva kalibrasi

3.4 Gambar Alat

Keterangan :

3.5 Skema Alat

DAFTAR PUSTAKA

Khopkar,S.M. 2008. BASIC CONSEPTS OF ANALYTICAL CHEMISTRY. Indian Institute of Technology : Bombay.

Herdayana, Sumar, Dr, dkk. 1997. KIMIA ANALITIK INSTRUMEN. Semarang : IKIP Press.

Sears, Francis Weston. 1958. PRINCIPLES OF PHYSICAL SERIES OPTICS. USA: Addison-Wesley Publishing Company

ANALISA JURNALJudul : Polarimetri dan Stereokimia : Rotasi Optikal dari Vitamin CSebagai Fungsi dari pHTujuan: Membantu pelajar kimia untuk memperbaiki kurikulum darimurid SMA dan perguruan tinggi. Berdasarkan polarimetri dan vitamin C, pelajar kimia diberikan dengan cara eksperimen tentang bagaimana delokalisasi elektron, dan interaksi pada bidang polarisasi dalam ikatan atom.Metode : PolarimetriSkema Kerja : L-asam asorbatLarutan tanpa warnaLarutan vitamin C dengan berbagai pH Dilarutkan dalam air distilasi pada suhu kamar Dipipet 20 mL kedalam gelas piala Ditambah 5 mL HCl 4M atau NaOH 4M atau 6M dengan berbagai komposisi.Hasil Ditentukan aktivitas optik dengan lampu natrium (589,3 nm)

Hasil dan pembahasan Pada percobaan ini digunakan vitamin C, senyawa yang terdapat pada beberapa buah, dan digunakan untuk regenerasi vitamin E pada tubuh manusia. Selain itu, vitamin C muncul karna cocok dengan tujuan untuk fokus dalam delokalisasi elektron pada senyawa kiral berkenaan dengang mempelajari stereokimia dan polarimetri.Keunggulan jurnal ini adalah mudah dilakukan, simple, harga ekonomis, dan dapat menentukan indeks refraktif larutan asam. Vitamin C memiliki 2 atom asimetri pada C4 dan C5 dan keduanya optis aktif. Rotasi optikal yang diteliti vs pH, dihasilkan bentuk sigmoid pada kurva dekat zona pKa. Pada pKa 1 didapatkan optis aktif yang konstan. Dan mulai naik pada pH 3. Dari pH 5 sampai dengan pH 11 optis aktif dari larutan juga konstan. Deprotonisasi memberikan perubahan optis aktif pada larutan karena dominasi HZ- menghilang dengan naiknya pH sekitar pK2. Pada H2Z, HZ- dan Z2- memberikan rotasi spesifik.