TUGAS INSTRUMENTASI VII

REFRAKTOMETER

Nama kelompok  :

1.         Laela Nurul Rahma                 ( A.102.08.037)

2.         Leonardo Bagus U                  (A.102.08.038) 

3.         Nia Lestyowati                       (A.102.08.043) 

4.         Nina Novita R.S                     (A.102.08.044)

Kelas  : 1.B2

A. PENGERTIAN REFRAKTOMETER

Refraktometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur kadar/ konsentrasi bahan terlarut. Misalnya gula, garam, protein, dsb. Prinsip kerja dari refraktometer sesuai dengan namanya adalah memanfaatkan refraksi cahaya. Refraktometer ditemukan oleh Dr. Ernest Abbe seorang ilmuan dari German pada permulaan abad 20

Indeks bias adalah perbandingan kecepatan cahaya dalam udara dengan kecepatan cahaya dalam zat tersebut. Indeks bias berfungsi untuk identifikasi zat kemurnian, suhu pengukuran dilakukan pada suhu 20^oC dan suhu tersebut harus benar-benar diatur dan dipertahankan karena sangat mempengaruhi indeks bias. Harga indeks bias dinyatakan dalam farmakope Indonesia edisi empat dinyatakan garis (D) cahaya natrium pada panjang gelombang 589,0 nm dan 589,6 nm. Umumnya alat dirancang untuk digunakan dengan cahaya putih. Alat yang digunakan untuk mengukur indeks bias adalah refraktometer ABBE. Untuk mencapai kestabilan, alat harus dikalibrasi dengan menggunakan plat glass standart

B. PRINSIP KERJA REFRAKTOMETER

Adapun prinsip kerja dari refractometer dapat digambarkan sebagai berikut :

1. Dari gambar diatas 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.
4. 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.
5. 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.
   Dibawah ini tabel yang menunjukkan korelasi antara Brix(%) dengan Refractive Index (nD).
   
   
   
   
   
   C. JENIS REFRAKTOMETER
   Macam-macam Refraktometer :
   1. Refraktometer Abbe
   2. Refraktometer tangan = Hand – Refraktometer
   a. Refraktometer salt 0 – 28 % 0 – 10 %
   b. Refraktometer Brik 0 – 32 %
   Refraktometer Abbe :
   - Dapat digunakan untuk mengukur bermacam-macam indeks bias suatu larutan
   - Dapat juga digunakan untuk mengukur kadar tetapi kita harus membuat kurva standar.
   Suatu zat/ larutan kadarnya berbeda maka dapat memberika indeks bias berbeda.
   Contoh : tentukan kadar aseton :
   Dibuat kurva stndar dari aceton dan diukur indeks biasnya :
   Aceton Indeks bias
   100 % .......
   90 % .......
   80 % .......
   70 % .......
   dst .......
   
   - Dibuat kurva standar dari hasil tersebut.
   - Selanjutnya sempel aceton yang dicari kadarnya diukur indeks bias. Dari kurva tersebut dapat ditentukan kadarnya.
   
   Refraktometer Abbe merupakan alat untuk determinasi secara cepat konsentrasi, kemurnian, kualitas-kualitas dispersi dari sampel cair, padat dan plastik.
   Syaratnya : hanya bahan yang jernih, transparan dan Opaque dapat diukur pada sinar yang ditransmisikan dan direfleksikan.
   Contoh sampel :
   - Larutan : alkohol, eter
   - Minyak : wax
   - Makanan : sari buah, syrup, lar, gula dll.
   - Resin : bahan sintetik
   - Kaca optik.
   Prinsip pengukuran : dengan sinar yang ditransmisikan
   Sinar kasa / sumber sinar prisma sampel telescope
   
   Hand Refraktometer .
   - Indeks bias sudah dikonversikan hinga dapat langsung dibaca kadarnya.
   - Hanya untuk mengukur kadar zat tertentu saja dan terbatasi jika kadar tidak terbaca misalnya : terlalu pekat maka harus di encerkan. Hasil akhir dikalikan dengan pengenceran.
   Macam-macam Hand Refraktometer:
   - Hand Refraktometer brik untuk gula 0 – 32 %
   - Hand Refraktometer salt untuk NaCl 0 – 28 %
   
   Penggunaan Refraktometer :
   Larutan yan diukur indeks bias/ kadar diteteskan pada prisma Refrak. Langsung dibaca hasilnya.
   Catatan : pada waktu meneteskan, jangan sampai ada gelembung udara.
   
   Bagian-bagian Refraktometer :
   Refraktometer Abbe : mempunyai 2 lubang pengamat.
   
   
   
   Dicari garis batas dan perpotongan antara hitam dan putih, kemudian dibaca indeks bias pada skala
   Hand Refraktometer :
   Mempunyai 1 lubang pengamat .
   
   - Dibaca skala yang ditunjukan batas biru putih
   
   
   Sebelum ditetesi zat setelah ditetesi zat/ larutan
   
   Terjadinya Pembiasan karena cahaya menembus median yang lebih rapat indeks bias dipengaruhi oleh : temperatur dan tekanan. Semakin tinggi temperatur atau semakin rendah tekanan maka kerapatan median semakin kecil.
   
   Pemeliharaan Refraktometer :
   1. Refraktometer Abbe :
   - Setelah dipakai : prisma dibersihkan sampai kering.
   - Perlu ditera / kalibrasi dengan :
   a. Lar. Bromonophtalehe yang sudah diketahui indeks biasnya.
   b. Prisma
   2. Hand Refraktometer :
   - Setelah dipaka, bagian prisma dibersihkan sampai kering.
   - Perlu ditera dengan aquades, sampai batas biru putih yang menunjukan skala 0.
   
   Hal ini sebaiknya sebelum dipakai ditera dulu.
   - Dapat dipakai : kapas/ kertas tissue untuk membersihkan prisma.
   
   
   
   Keterangan :
   1. Tentukan sempel pada prisma
   2. Tutup refraktometer
   3. Pembacaan skala
   4. Diamati batas biru putih
   5. Bersihkan prisma dengan kertas tissue
   6. Kalibrasi
   7. Penyebaran sampel harus merata ( )
   
   
   sumber :
   1. http://landasanteori.blogspot.com/2012/05/pengertian-refraktometer-dan-indeks.html
   2. http://duniaanalitika.wordpress.com/2010/03/04/refractometer/
   3. http://alatalat-laboratorium.blogspot.com/2011/12/refractometer-alat-alat-laboratorium.html
   
   
   
   
    

TUGAS INSTRUMENTASI VII

POLARIMETER

Nama kelompok  :

1.         Laela Nurul Rahma                 ( A.102.08.037)

2.         Leonardo Bagus U                  (A.102.08.038) 

3.         Nia Lestyowati                       (A.102.08.043) 

4.         Nina Novita R.S                     (A.102.08.044)

Kelas  : 1.B2

 

 

 

 

Polarimetri adalah pengukuran dan interpretasi dari polarisasi dari gelombang transversal , terutama gelombang elektromagnetik , seperti gelombang radio atau cahaya. Typically polarimetry is done on electromagnetic waves that have traveled through or have been reflected , refracted , or diffracted by some material in order to characterize that object. ^{[ 1 ] [ 2 ]} Biasanya polarimetri dilakukan pada gelombang elektromagnetik yang telah melakukan perjalanan melalui atau telah tercermin , dibiaskan , atau terdifraksi oleh beberapa materi untuk mengkarakterisasi obyek itu. ^{[1] [2]}

A polarimeter is the basic scientific instrument used to make these measurements, although this term is rarely used to describe a polarimetry process performed by a computer, such as is done in polarimetric synthetic aperture radar . Sebuah polarimeter adalah dasar instrumen ilmiah yang digunakan untuk membuat pengukuran ini, meskipun istilah ini jarang digunakan untuk menggambarkan suatu proses polarimetri dilakukan oleh komputer, seperti yang dilakukan di polarimetrik synthetic aperture radar .

Polarimetry of thin films and surfaces is commonly known as ellipsometry . Polarimetri film tipis dan permukaan umumnya dikenal sebagai ellipsometry .

Polarimetry can be used to measure various optical properties of a material, including linear birefringence , circular birefringence (also known as optical rotation or optical rotary dispersion), linear dichroism , circular dichroism and scattering . ^{[ 3 ]} Polarimetri dapat digunakan untuk mengukur sifat optik berbagai bahan, termasuk linear birefringence , birefringence melingkar (juga dikenal sebagai rotasi optik atau rotary dispersi optik), linear dichroism , dichroism melingkar dan hamburan . ^[3]

To measure these various properties, there have been many designs of polarimeters. Untuk mengukur berbagai properti, ada banyak desain polarimeter. Some are archaic and some are in current use. Beberapa kuno dan beberapa sedang digunakan saat ini. The most sensitive polarimeters are based on interferometers , while more conventional polarimeters are based on arrangements of polarising filters , wave plates or other devices. The polarimeter paling sensitif didasarkan pada interferometer , sedangkan polarimeter konvensional lebih didasarkan pada pengaturan filter polarisasi , piring gelombang atau perangkat lainnya.

Polarimetry can also be included in computational analysis of waves. Polarimetri juga dapat dimasukkan dalam analisis komputasi gelombang. For example, radars often consider wave polarization in post-processing to improve the characterization of the targets. Misalnya, radar sering menganggap polarisasi gelombang di pos-pengolahan untuk meningkatkan karakterisasi target. In this case, polarimetry can be used to estimate the fine texture of a material, help resolve the orientation of small structures in the target, and, when circularly-polarized antennas are used, resolve the number of bounces of the received signal (the chirality of circularly polarized waves alternates with each reflection). Dalam hal ini, polarimetri dapat digunakan untuk memperkirakan tekstur halus material, membantu menyelesaikan orientasi struktur kecil di target, dan, ketika antena sirkuler terpolarisasi digunakan, mengatasi jumlah bouncing dari sinyal yang diterima (yang kiralitas dari alternatif gelombang sirkuler terpolarisasi dengan refleksi masing-masing).

 

Prinsip kerja alat polarimeter adalah sebagai berikut, sinar yang datang dari sumbercahaya (misalnya lampu natrium) akan dilewatkan melalui prisma terpolarisasi (polarizer),kemudian diteruskan ke sel yang berisi larutan. Dan akhirnya menuju prisma terpolarisasi kedua(analizer). Polarizer tidak dapat diputar-putar sedangkan analizer dapat diatur atau di putar sesuaikeinginan. Bila polarizer dan analizer saling tegak lurus (bidang polarisasinya juga tega lurus),maka sinar tidak ada yang ditransmisikan melalui medium diantara prisma polarisasi. Pristiwa inidisebut tidak optis aktif. Jika zat yang bersifat optis aktif ditempatkan pada sel dan ditempatkandiantara prisma terpolarisasi maka sinar akan ditransmisikan. Putaran optik adalah sudut yangdilalui analizer ketika diputar dari posisi silang ke posisi baru yang intensitasnya semakinberkurang hingga nol. Untuk menentukan posisi yang tepat sulit dilakukan, karena itu digunakanapa yang disebut “setengah bayangan” (bayangan redup).

Untuk mancapai kondisi ini, polarizer diatur sedemikian rupa, sehingga setengah bidang polarisasi membentuk sudut sekecil mungkin dengan setengah bidang polarisasi lainnya.Akibatnya memberikan pemadaman pada kedua sisi lain, sedangkan ditengah terang. Bila analyzer diputar terus setengah dari medan menjadi lebih terang dan yang lainnya redup. Posisi putaran diantara terjadinya pemadaman dan terang tersebut, adalah posisi yang tepat dimanapada saat itu intensitas kedua medan sama. Jika zat yang bersifat optis aktif ditempatkan diantara polarizer dan analizer maka bidang polarisasi akan berputar sehingga posisi menjadi berubah. Untuk mengembalikan ke posisi semula, analizer dapat diputar sebesar sudut putaran dari sampel. Sudut putar jenis ialah besarnya perputaran oleh 1,00 gram zat dalam 1,00 mL larutan yang barada dalam tabung dengan panjang jalan cahaya 1,00 dm, pada temperatur dan panjang gelombang tertentu. Panjang gelombang yang lazim digunakan ialah 589,3 nm, dimana 1 nm =10^-9m. Sudut putar jenis untuk suatu senyawa (misalnya pada 25^oC)

 

Macam macam polarisasi antara lain, polarisasi dengan absorpsi selektif, polarisasi akibat pemantulan, dan polarisasiakibat pembiasan ganda.

1. Polarisasi dengan absorpsi selektif, dengan menggunakan bahan yang akan melewatkan(meneruskan) gelombang yang vektor medan listriknya sejajar dengan arah tertentu danmenyerap hampir semua arah polarisasi yang lain. 

2. Polarisasi akibat pemantulan, yaitu jika berkas cahaya tak terpolarisasi dipantulkan olehsuatu permukaan, berkas cahya terpanyul dapat berupa cahaya tak terpolarisasi,terpolarisasi sebagian, atau bahkan terpolarisasi sempurna.

3. Polarisasi akibat pembiasan ganda, yaitu dimana cahaya yang melintasi medium isotropik (misalnya air). Mempunyai kecepatan rambat sama kesegala arah. Sifat bahan isotropik yangdemikian dinyatakan oleh indeks biasnya yang berharga tunggal untuk panjang gelombangtertentu. Pada Kristal-kristal tertentu misalnya kalsit dan kuartz, kecepatan cahaya didalamnya tidak sama kesegala arah. Bahan yang demikian disebut bahan anisotropik ( tidak isotropik).Sifat anisotropik ini dinyatakan dengan indeks bias ganda untuk panjang gelombang tertentu. Sehingga bahan anisotropik juga disebut bahan pembias ganda.

Cara Kerja :

1.       Sel polarimeter di bilas berkali-kali dengan aquades. Kemudian aquades dimasukkan kedalam sel polarimeter hingga penuh dan tidak ada gelembung udara yang masuk.Kemudian sel polarimeter tersebut dimasukkan ke dalam polarimeter. Dan diukur besarputarannya yaitu sampai terlihat bayangan redup. Sehingga didapatkan putaran dariaquades yang selanjutnya dijadikan titik nol bagi pengukuran selanjutnya.

2.       Kemudian kosongkan sel polarimeter dan bilas berkali-kali dengan larutan sampel.Kemudian ukur putaran optiknya.

3.       Siapkan larutan sampel yang akan diuji.

4.       Tabung porselin dibersihkan dengan air.

5.       Tabung porselin diisi dengan aquades sampai penuh, diusahakan jangan sampai timbulgelembung udara, kemudian tabung ditutup hingga rapat.

6.       Tabung dimasukkan ke dalam polarimeter.

7.       Analizer diputar hingga medan pandang yang nampak pada teropong gelap semua.

8.       Kedudukan sudut polarizer dapat dibaca pada skala polarimeter.

9.       Kemdian atur cahaya hingga terlihat setengah terang, terang, setengah gelap dan diukurPutaran optiknya.

10.       Suhu aquades diukur dengan menggunakan thermometer.

11.       Tabung porselin dicuci hingga bersih.

Jenis Polarimeter

a.Manual

Polarimeter paling awal, yang tanggal kembali ke tahun 1830-an, yang dibutuhkan pengguna secara fisik memutar analyzer, dan detektor itu mata pengguna menilai saat yang paling bersinar cahaya melalui. Sudut ditandai pada skala yang mengelilingi analyzer tersebut. Desain dasar masih digunakan dalam polarimeter sederhana.

b.Semi Otomatis

Hari ini ada juga polarimeter semi-otomatis, yang membutuhkan deteksi visual tetapi push menggunakan-tombol untuk memutar analisa dan menawarkan tampilan digital.

c. Sepenuhnya Otomatis

Yang paling polarimeter modern yang sepenuhnya otomatis, dan hanya memerlukan user untuk menekan tombol dan menunggu pembacaan digital.

 

Bagian-bagian Polarimeter

 

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.