Download - TUGAS RANGKUMAN KITIK

Transcript
Page 1: TUGAS RANGKUMAN KITIK

TUGAS RANGKUMAN

KIMIA ANATILITIK

Densitometri, Polarimateri, Kolorimetri, Spektrometri dan

Refraktometri

Oleh:

Valeria Natasha Nindya Putri (240210110042)

UNIVERSITAS PADJADJARAN

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PANGAN

JATINANGOR

2012

Page 2: TUGAS RANGKUMAN KITIK

Prinsip-Prinsip dan Cara Kerja Instrumen

1. Densitometri

Densitometry adalah pengukuran kuantitatif densitas/kerapatan optik suatu

bahan yang sensitif terhadap cahaya, seperi film atau bahan transparan, karena

terkena cahaya. Densitas diukur berdasarkan penurunan jumlah cahaya yang

melalui bahan transparan, sering disebut absorptiometry, mengukur absorbsi

cahaya yg melalui medium. Alat pengukurnya disebut Densitometer

(absorptiometer). Densitometer tidak dapat dipakai untuk mengukur warna,

karena nilai yang dipresentasikan berdasarkan panjang gelombang cahaya

tertentu

Densitometri adalah metode analisis instrumental yang berdasarkan

interaksi radio elektromagnetik dengan analit yang merupakan noda pada

KLT. Interaksi radiasi elektromagnetik dengan noda pada KLT yang

ditentukan adalah absorbsi,transmisi,pantulan (refleksi) pendar fluor atau

pemadaman pendar fluor dari radiasi semula. Densitometri lebih di titik

beratkan untuk analisis kuantitatif analit-analit dengan kadar yang sangat kecil

yang perlu dilakukan pemisahan terlebih dahulu dengan KLT.

Prinsip analisis kuantitatif dengan metode densitometri hampir sama

dengan metode spektrofotometri. Penentuan kadar analit yang dikorelasikan

dengan area noda pada KLT akan lebih terjamin kesahihannya dibanding

metode KCKT atau KGC,sebab area noda kromatogram diukur pada posisi

diam atau zig-zag menyeluruh.

Teknik ini di kembangkan pda tahun 1930 oleh ismallof dan

schldber,adsorben di lapiskan pada lempeng kaca yang bertindak sebagai

penunjang fase diam. Fase gerak akan merayap sepanjang fase diem dan

terbentuklah kromatogram penotolan cuplikan berganda dan tersedianya

berbagai metode seperti KCP,KCC, dan kromatografi ekslusi. Kromatografi

lapis tipis merupakan salah satu kromatografi yang berdasarkan adsorbsi,

tahapan analisis dengan kromatografi lapis tipis sama seperti pada

kromatografi kertas. Kelebihan kromatografi lapis tipis di bandingkan dengan

kromatografi kertas adalah waktu elusi yang relatif lebih pendekdan dapat

digunakan untuk analisis kuantitatif.

Page 3: TUGAS RANGKUMAN KITIK

Sifat umum penyerap-penyerap untuk kromatografi lapis tipis adalah mirip

dengan sifat- sifat penyerap untuk kromatografi kolom. Dua sifat penting

dalam penyerap adalah besar partikel dan homogenitasnya karena adhesi

terhadap penyokong sangat tergantung kepada keduanya.

Harga Rf merupakan karateristik kromatografi kertas dan kromatografi

lapis tipis. Harga ini merupakan ukuran kecepatan migrasi suatu senyawa pada

kromatogram dan pada kondisi konstan merupakan besaran karakteristik dan

reprodusibel. Harga Rf didefinisikan sebagai perbandingan antara jarak

senyawa dari titik awal dan titik tepi muka pelarut dari awal.

Harga Rf = Jarak yang digerakkan oleh senyawa dari titik asal

Jarak yang digerakkan oleh pelarut dari titik asal

Ada beberapa faktor yang menentukan harga Rf yaitu

pelarut,suhu,ukuran dari bejana,kertas dan sifat dari campuran.

2. Spektrofotometri

Prinsip :

Metoda analisa didasarkan pada pengukuran serapan  sinar monokromatis

oleh suatu lajur larutan berwarna pada panjang gelombamg spesifik dengan

menggunakan monokromator prisma atau kisi difraksi dengan detektor fototube.

Absorbsi radiasi oleh suatu sampel diukur pada berbagai panjang gelombang dan

dialirkan oleh suatu perkam untuk menghasilkan spektrum tertentu yang khas

untuk komponen yang berbeda.

Cara Kerja Spektrofotometri :

Cahaya dengan panjang berbagai panjang gelombang (cahaya

polikromatis) mengenai suatu zat, maka cahaya dengan panjang gelombang

tertentu saja yang akan diserap. Di dalam suatu molekul yang memegang peranan

penting adalah elektron valensi dari setiap atom yang ada hingga terbentuk suatu

materi. Elektron-elektron yang dimiliki oleh suatu molekul dapat berpindah

(eksitasi), berputar (rotasi) dan bergetar (vibrasi) jika dikenai suatu energi.

            Jika zat menyerap cahaya tampak dan UV maka akan terjadi perpindahan

elektron dari keadaan dasar menuju ke keadaan tereksitasi. Perpindahan elektron

Page 4: TUGAS RANGKUMAN KITIK

ini disebut transisi elektronik. Apabila cahaya yang diserap adalah cahaya

inframerah maka elektron yang ada dalam atom atau elektron ikatan pada suatu

molekul dapat hanya akan bergetar (vibrasi). Sedangkan gerakan berputar elektron

terjadi pada energi yang lebih rendah lagi misalnya pada gelombang radio.

            Atas dasar inilah spektrofotometri dirancang untuk mengukur konsentrasi

suatu suatu yang ada dalam suatu sampel. Dimana zat yang ada dalam sel sampel

disinari dengan cahaya yang memiliki panjang gelombang tertentu. Ketika cahaya

mengenai sampel sebagian akan diserap, sebagian akan dihamburkan dan

sebagian lagi akan diteruskan.

Pada spektrofotometri, cahaya datang atau cahaya masuk atau cahaya yang

mengenai permukaan zat dan cahaya setelah melewati zat tidak dapat diukur, yang

dapat diukur adalah It/I0 atau I0/It (perbandingan cahaya datang dengan cahaya

setelah melewati materi (sampel)). Proses penyerapan cahaya oleh suatu zat dapat

digambarkan sebagai berikut:

Gambar Proses penyerapan cahaya oleh zat dalam sel sampel. dari gambar

terlihat bahwa zat sebelum melewati sel sampel lebih terang atau lebih banyak di

banding cahaya setelah melewati sel sampel.

Page 5: TUGAS RANGKUMAN KITIK

3. Refraktometri

Prinsip dan Cara Kerja :

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

Papan Skala. Refractive index prisma jauh lebih besar dibandingkan

dengan sample.

2. 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.

3. Jika sample merupakan larutan pekat / konsentrasi tinggi, maka sudut

refraksi akan kecil karena perbedaan refraksi prisma dan sample kecil.

Pada gambar terlihar sinar “b” jatuh pada skala besar

Dari penjelasan di atas jelas bahwa konsentrasi larutan akan berpengaruh secara

proporsional terhadap sudut refraksi. Pada prakteknya Refractometer akan ditera

pada skala sesuai dengan penggunaannya. Sebagai contoh Refractometer yang

dipakai untuk mengukur konsentrasi larutan gula akan ditera pada skala gula.

Begitu juga dengan refractometer untuk larutan garam, protein dll.

Page 6: TUGAS RANGKUMAN KITIK

Konsentrasi bahan terlarut sering dinyatakan dalam satuan Brix(%) yaitu

merupakan pronsentasi dari bahan terlarut dalam sample (larutan air). Kadar

bahan terlarut merupakan total dari semua bahan dalam air, termasuk gula, garam,

protein, asam dsb. Pada dasarnya Brix(%) dinyatakan sebagai jumlah gram dari

cane sugar yang terdapat dalam larutan 100g cane sugar. Jadi pada saat mengukur

larutan gula, Brix(%) harus benar-benar tepat sesuai dengan konsentrasinya.

4. Kolorimetri

Kolorimetri merupakan suatu metoda analisa kimia yang didasarkan pada

tercapainya kesamaan besaran warna antara larutan sampel dengan larutan standar

dengan menggunakan sumber cahaya polikromatis dan detektor mata. Metoda ini

didasarkan pada penyerapan cahaya tampak dan energi radiasi lainnya oleh suatu

larutan.

Metoda ini dapat diterapkan untuk penentuan komponen zat warna ataupun

komponen yang belum bewarna, namun dengan menggunakan reagen pewarna

yang sesuai dapat menghasilkan senyawa bewarna yang merupakan fungsi dari

kandungan komponennya. Jika telah tercapai kesamaan warna berarti jumlah

molekul zat penyerap yang dilewati sinar pada kedua sisi tersebut telah sama dan

ini dijadikan dasar perhitungan. Contohnya adalah larutan nitrit dibuat berwarna

dengan pereaksi sulfanilamida dan N-(1-naftil)-etilendiamin. Jumlah radiasi yang

diserap berbanding lurus dengan konsentrasi zat penyerap dalam larutan.

Absorbsi sinar UV atau sinar tampak oleh suatu molekul umumnya

menghasilkan eksitasi elektron bonding, akibatnya panjang gelombang absorbsi

maksimum dapat dikorelasikan dengan jenis ikatan yang ada pada molekul yang

sedang diselidiki. Oleh karena itu spektroskopi serapan molekul berharga untuk

mengindentifikasi gugus-gugus fungsional yang ada dalam suatu molekul. Akan

tetapi yang lebih penting adalah penggunaan spektroskopi serapan ultra violet dan

sinar tampak untuk penentuan kuantitatif senyawa-senyawa yang mengandung

gugus-gugus pengabsorbsi.

Kolorimetri terbagi atas 2 metoda, yaitu :

a) Kolorimetri visual

Page 7: TUGAS RANGKUMAN KITIK

Menggunakan mata sebagai detektor.

b) Fotometri

5. Polarimeter

Polarisasi oleh refleksi telah ditemukan pada 1808 oleh Etienne

malus (1775-1812). Malus, yang telah melakukan percobaan pembiasan

ganda bekerja pada saat bekerja pada teori efek, mengamati dari

pengaturan cahaya matahari, tercermin dari jendela yang dekat jendela,

melalui kristal dari Islandia Spar. Seperti dia diputar kristal, kedua gambar

matahari bergantian menjadi lebih kuat dan lebih lemah, tetapi tidak

pernah ada pemadaman lengkap. Hampir sekaligus dia berulang

percobaan dikontrol kondisi di bawah, dan menemukan bahwa sudut

yang lengkap pemadaman yang tercermin ray adalah untuk memperoleh air

dan kaca. Polarimeter adalah perangkat untuk belajar yang transparan

sampel antara crossed polarizing perangkat. Jean-Baptiste Biot (1774-1862)

mengembangkan polarimeter di sebelah kanan, yang dibuat oleh Soliel / ca

Duboscq Paris. 1850. 1850, Polarizer yang di sisi kanan menggunakan

satu piring, dari kaca, sementara di sebelah kiri analyzer

menggunakan timbunan dari kaca piring. Sampel dilaksanakan antara

kedua perangkat. Ini adalah aparat di Dartmouth College.

Pada Polarimeter terdapat polarisator dan analisator.

Polarimeter adalah Polaroid yang dapat mempolarisasi cahaya, sedangkan

anlisator adalah Polaroid yang dapat menganalisa/mempolarisasikan cahaya.

Page 8: TUGAS RANGKUMAN KITIK

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.

Polarimetry adalah pengukuran dan interpretasi dari polarisasi

dari garis gelombang, terutamaelectromagnetic gelombang, seperti

gelombang radio atau cahaya.. Polarimetry biasanya dilakukan pada

gelombang electromagnetic yang telah melalui perjalanan atau telah

tercermin, refracted, atau diffracted oleh beberapa bahan untuk

menggambarkan bahwa objek.

Polarimeter menjadi penafsiran dan pengukuran dari polarisasi

gelombang transversal, paling khususnya gelombang elektromagnetis,

seperti gelombang cahaya atau radio. Secara khas Polarimeter dilaksanakan

pada atas gelombang elektromagnetis yang sudah menempuh

perjalanan melalui/sampa atau telah dicerminkan, membelokkan, atau

diffracted oleh beberapa material dalam rangka menandai obyek itu.

Beberapa arkais dan dalam beberapa saat ini digunakan. Yang

paling sensitive polarimeters didasarkan pada interferometers, sedangkan

lebih konvensional polarimeters adalah berdasarkan perjanjian yang

Page 9: TUGAS RANGKUMAN KITIK

polarising filter, gelombang piring atau perangkat lain.

Suatu Polarimeter menjadi instrumen yang ilmiah yang basis

dasar dulu membuat pengukuran ini, walaupun istilah ini jarang digunakan

untuk menguraikan suatu proses Polarimeter yang dilakukan oleh suatu

komputer, seperti dilakukan dalam lobang bidik kamera radar buatan

polarimetric.

Untuk mengukur ini berbagai kekayaan, di sana telah menjadi

banyak perancangan Polarimeter. Beberapa kuno dan beberapa di dalam

penggunaan sekarang. Yang paling sensitip Polarimeter didasarkan pada

meter interferensi, sedang lebih konvensional Polarimeter didasarkan

pada pengaturan polarising saringan, lempeng gelombang atau alat lain.

Polarimetry dapat digunakan untuk mengukur berbagai properti

optik dari bahan, termasuk linear birefringence, surat edaran birefringence

(juga dikenal sebagai optik rotasi optik atau rotary pertebaran), linear

dichroism, surat edaran dichroism dan penghamburan

Apabila diketahui besar sudut putar bidang polarisasi oleh

larutan yang diperiksa maka kadar/konsentrasi zat optis aktif dalam larutan

yang dipergunakan dapat dihitung dengan menggunakan rumus :

P = Bt . C . L Di

mana :

P = Besarnya sudut antara bidang polarisasi (hasil pengamatan ) Bt= Sudut

putar spesifik zat optis aktif yang digunakan pada toC. C = Kadar/

konsentrasi zat optis aktif ( gram/cc)

L = Panjang tabung pemeriksa

Catatan :Bt diperoleh pada tabel (dengan standar temperatur 20oC )

Polarisasi adalah peristiwa perubahan arah getar gelombang cahaya

yang acak menjadi satu arah getar.

Misalnya, sering radars mempertimbangkan polarisasi gelombang di

pos-pengolahan untuk meningkatkan pemeranan dari target. Dalam hal ini,

Page 10: TUGAS RANGKUMAN KITIK

polarimetry dapat digunakan untuk memperkirakan tekstur halus dari

bahan, membantu menyelesaikan orientasi struktur kecil di sasaran, dan

apabila circularly-polarized antena yang digunakan, jumlah tersebut

bouncing dari sinyal yang diterima (yang chirality dari circularly polarized

dengan gelombang alternates setiap refleksi).

Dalam hubungan dengan Polarimeter cahaya, maka cahaya dinyatakan

sebagai gelombang elektromagnetik tang transversal (tegak lurus dengan

arah rambatnya). Cahaya umumnya mempunyai bermacam- macam panjang

gelombang, di mana bila dibiaskan melalui prisma kaca akan terurai

menjadi beberapa warna cahaya yang dikenal sebagai spectrum. Itu

tiap-tiap warna cahaya disebut sebagai cahaya monokromatik.

Dalam alat Polarimeter ini cahaya monokromatik dihasilkan dengan

menggunakan sodium lamp (lampu natrium) di mana gas natrium pijar

akan menghasilkan lampu warna kuning.

Cahaya monokromatik pada dasarnya mempunyai bidang getar yang

banyak sekali. Bila dikhayalkan maka bidang getar tersebut akan tegak

lurus pada bidang datar. Bidang getar yang banyak sekali ini secara

mekanik dapat dipisahkan menjadi dua bidang getar yang saling tegak

lurus.

Polarisasi dapat diakibatkan oleh pemantulan (Hukum Brewster)tg ip = n2/n1 ip + r = 90º

ip = sudut polarisasi

Gambar polarisasi pada gelombang

Baik gelombang transversal maupun longitudinal menunjukkan gejala

Page 11: TUGAS RANGKUMAN KITIK

interferensi dan difraksi. Akan tetapi, efek polarisasi hanya dapat

dialami oleh gelombang transversal saja.olarisasi tidak terjadi pada

gelombang longitudional seperti bunyi. Polarisasi dapat divisualisasi

dengan membayangkan gelombang transversal pada seutas tali. Ada

banyak gelombang dengan berbagai arah getar. Gelombang dengan

berbagai arah getar seperti ini disebut gelombang tak terpolarisasi.

Misalkan sekarang tali yang memiliki banyak arah getar (dalam

hal ini disederhanakan menjadi 2 arah getar) melewati sebuah celah

vertical (polarisator). Celah tersebut hanya melewatkan gelombang yang

arah getanya vertical. Gelombang yang hanya memiliki satu arah getar

seperti itu disebut gelomabang terpolarisasi. Jadi, polarisasi adalah

terserapnya sebagaian arah getar gelombang sehingga gelombang hanya

memiliki satu arah getar.

Sinar alami, misalnya sinar matahari pada umumnya bukan sinar

terpolarisasi. Simbol untuk sinar yang tidak terpolarisasi

adalah

sedangkan simbol untuk sinar terpolarisasi adalah

atau

Fakta bahwa cahaya mengalami polarisasi menunjukkan bahwa

cahaya merupakan gelombang transversal. Cahaya dapat terpolarisasi

karena peristiwa pemantulan, peristiwa pembiasan dan pemantulan,

peristiwa bias kembar, peristiwa absorbs selektif, dan peristiwa

hamburan.

Polarisasi karena pemantulan

Page 12: TUGAS RANGKUMAN KITIK

Bila sinar datang pada cermin datar dengan sudut datang 570, maka sinar

pantul merupakan sinar terpolarisasi seperti pada gambar di samping.

Polarisasi karena pembiasan dan PemantulanCahaya terpolarisasi dapat diperoleh dari pembiasan dan pemantulan.

Hasil percobaan para ahli fisika menunjukkan bahwa cahaya pemantulan

terpolarisasi sempurna jika sudut datang θ1 mengakibatkan sianr bias

dengan sinar pantul saling tegak lurus. Sudut datang seperti itu disebut sudut

polarisasi atau sudut Brewster.

Polarisasi karena pembiasan ganda (bias kembar)Jika cahaya melalui kaca, maka cahaya lewat dengan kelajuan yang

sama ke segala arah. Ini disebabkan kaca hanya memiliki satu indeks

bias. Tetapi, bahan-bahan kristal tertentu seperti kalsitt dan kuarsa

memiliki dua indeks bias sehingga kelajuan cahay tidak sama untuk

segala arah. Jadi, cahaya yang melalui bahan ini akan mengalami

pembiasan ganda.

Gambar pembiasan ganda pada kristal tertentu menghasilkan berkas

istimewa yang terpolarisasi

Gambar di atas memperlihatkan sebuah berkas cahaya tak

terpolarisasi jatuh pada kristal kalsit. Sinar yang keluar dari kristal terpisah

Page 13: TUGAS RANGKUMAN KITIK

menjadi dua bagian, yakni sianr biasa (tidak dibelokkan) dan sinar

istimewa (dibelokkan). Sinar biasa tak terpolarisasi, tetapi sianr istimewa

terpolarisasi.