POLARIMETER DAN REFRAKTOMETER

REFRAKTROMETER

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 (Anonim, 2010).

 Macam-macam Refraktometer

1.REFRAKTOMETER ABBE

Pengertian
Refractometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur kadar / konsentrasi bahan terlarut misalnya : Gula, Garam, Protein dsb
Sejarah
Alat ini pertama ditemukan oleh Ernst Abbe (1840 - 1905) yang bekerja untuk Perusahaan Zeiss di Jena, Jerman pada akhir 1800-an. Instrumen pertamaterdiri  dari  termometer  dan  air  yang  bersirkulasi  yang  berfungsi  untukmengontrol suhu instrumen dan cairan.
Kegunaan Refraktometer Abbe
•  Dapat digunakan untuk mengukur bermacam-macam indeks bias suatu larutan
•  Dapat digunakan untuk mengukur kadar tetapi kita harus membuat kurva standar.
Prinsip Pengukuran
Prinsip pengukurannya adalah dengan sinar yang ditransmisikan Sinar kasa / sumber sinar p.risma sampel telescope
SOP
1. Lensa refraktometer dibersihkan dari kotoran-kotoran dengan kapas yangtelah dibasahi dengan Xylol
2. Alirkan air melalui refraktometer agar alat berada pada suhu pembacaan(suhu ini tidak boleh berada lebih kecil/besar 20C dari suhu pembanding).
3. Kemudian dicoba mengukur indeks bias air suling terlebih dahulu.
4. Cairan yang akan ditetapkan indeks biasnya diteteskan pada lensa prismadengan pipet tetes.
5. Setelah terlihat adanya perbedaan terang dan gelap, kemudian bacalahbesarnya indeks bias pada angka yang ditunjukan oleh skala. Setelahterlihat jelas adanya perbedaan terang dan gelap pembacaan dilakukanbeberapa kali dan setiap pembacaan hanya boleh dilakukan apabila suhudalam keadaan stabilf) Angka rata-rata dari pembacaan adalah Indeks bias bahanUmumnya indeks bias sudah dikonversikan oleh alat, sehingga dapatlangsung dibaca kadarnya. Hanya untuk mengukur kadar zat tertentu saja danterbatasi jika kadar tidak terbaca misalnya : terlalu pekat maka harus diencerkan. Hasil akhir dikalikan dengan pengenceran.
Cara Perawatan
• Setelah dipakai : prisma dibersihkan sampai kering.
• Perlu ditera / kalibrasi
Prosedur Kalibrasi :
• Lensa refraktometer dibersihkan dari kotoran-kotoran dengan kapas yang telah dibasahi dengan xylol.
• Alirkan air melalui refraktometer agar alat berada pada suhu pembacaan (suhu ini tidak boleh  berada lebih kecil/besar 20C dari suhu pembanding). Suhu disesuaikan /dikondisikan 200C.
• Teteskan air suling pada lensa prisma dengan pipet tetes.
• Setelah terlihat adanya perbedaan terang dan gelap, kemudian bacalah besarnya indeks bias air suling. Bila belum terlihat adanya perbedaan terang dan gelap, maka tepatkanlah menggunakan kunci sampai perbedaannya terlihat jelas.
• Indeks bias air suling kemudian dibaca

2. 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.


Sebuah digital handheld refractometer  adalah alat untuk mengukur indeks bias dari bahan. Kebanyakan beroperasi pada sudut kritis dengan prinsip umum yang sama dengan traditional handheld refractometer . Perbedaannya adalah bahwa cahaya dari sumber cahaya LED difokuskan pada bagian bawah atau elemen prisma. Ketika sampel cair diaplikasikan pada permukaan pengukuran prisma, beberapa cahaya ditularkan / ditransmitansikan melalui larutan dan hilang, sedangkan sisanya cahaya tercermin ke linear array of  photodiodes menciptakan garis bayangan

# 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.

Cara perawatan
- Setelah dipakai, 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.








 POLARIMETER

A.    PENGERTIAN  POLARIMETER

Gambar polarimeter
Polarimeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur besarnya putaran optik yang dihasilkan oleh suatu zat yang bersifat optis aktif yang terdapat dalam larutan. Jadi polarimeter ini merupakan alat yang didesain khusus untuk mempolarisasi cahaya oleh suatu senyawa optis aktif. Senyawa optis aktif adalah senyawa yang dpat memutar bidang polarisasi, sedangkan yang dimaksud dengan polarisasi adalah pembatasan arah getaran (vibrasi) dalam sinar atau radiasi elektromagnetik yang lain. Untuk mengetahui besarnya polarisasi cahaya oleh suatu senyawa optis aktif, maka besarnya perputaran itu bergantung pada beberapa faktor yakni :
1.Struktur molekul                                                
2.Temperatur,                                                
3.Panjang gelombang,                                                  
4.Banyaknya molekul pada jalan cahaya,                                
5. Jenis zat                                                                      
6. Ketebalan,                                                                  
7. Konsentrasi dan juga pelarut


 Polarisasi bidang dilakukan dengan melewatkan cahaya biasa menembus sepasang kristal kalsit atau menembus suatu lensa polarisasi. Jika cahaya terpolarisasi-bidang dilewatkan suatu larutan yang mengandung suatu enantiomer tunggal maka bidang polarisasi itu diputar kekanan atau kekiri. Perputaran cahaya terpolarisasi-bidang ini disebut rotasi optis. Suatu senyawa yang memutar bidang polarisasi suatu senyawa terpolarisasi-bidang dikatakan bersifat aktif optis. Karena inilah maka enantimer-enantiomer kadang-kadang disebut isomer optis.
B.     Bagian-Bagian dalam Polarimeter
Polarimeter ini terdiri dari dua prisma Nicol (yang polarizer dan analyzer). Polarizer adalah tetap dan alat analisis yang bisa diputar. prisma dapat dibandingkan sebagai celah S1 dan S2. Gelombang cahaya dapat dianggap sesuai dengan gelombang dalam string. Polarizer S1 memungkinkan hanya gelombang cahaya yang bergerak pada bidang tunggal. Hal ini menyebabkan cahaya untuk menjadi pesawat terpolarisasi. Ketika analisa ini juga ditempatkan dalam posisi yang sama ini memungkinkan gelombang cahaya yang datang dari polarizer untuk melewatinya. Ketika diputar melalui sudut yang tepat tidak ada gelombang dapat melewati sudut kanan dan lapangan tampaknya gelap. Jika sekarang sebuah tabung gelas berisi larutan optis aktif diletakkan diantara polarisator dan analisa cahaya sekarang berputar melalui bidang polarisasi melalui sudut tertentu, alat analisis yang akan harus diputar di sudut yang sama.
Polarimeter ukuran ini dengan melewatkan cahaya monokromatik melalui pertama dari dua pelat polarisasi, menciptakan sinar terpolarisasi. Ini plat pertama dikenal sebagai polarizer. balok ini kemudian diputar saat melewati sampel. Sampel biasanya disiapkan sebagai tabung dimana zat aktif optik adalah dilarutkan dalam optik tidak aktif kimia seperti air suling , etanol , metanol . Beberapa polarimeter dapat dipasang dengan tabung yang memungkinkan untuk sampel untuk mengalir melalui terus menerus.
Setelah melewati sampel, sebuah polarizer kedua, yang dikenal sebagai alat analisis tersebut, berputar baik melalui rotasi manual atau deteksi otomatis dari sudut. Ketika analisa diputar dengan sudut yang tepat, jumlah maksimum cahaya akan melewati dan bersinar ke detektor. Kebanyakan polarimeter otomatis membuat perhitungan secara otomatis, memberikan masukan pada variabel dari pengguna. Karena bahan kimia optik aktif banyak stereoisomer, polarimeter dapat digunakan untuk mengidentifikasi isomer hadir dalam sampel - jika berotasi terpolarisasi cahaya ke kiri, ini adalah isomer levo-, dan ke kanan, sebuah dextro-isomer
•        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.
Polarimeter dapat dikalibrasi - atau setidaknya diverifikasi - dengan mengukur piring kuarsa, yang dibangun untuk selalu membaca di sudut rotasi tertentu (biasanya 34 °, tetapi +17 ° dan 8,5 ° adalah juga populer tergantung pada sampel) . piring Quartz yang disukai oleh banyak pengguna karena contoh padat jauh lebih sedikit dipengaruhi oleh variasi suhu, dan tidak perlu dicampur on-demand seperti solusi sukrosa.
Sudut rotasi zat optik aktif dapat dipengaruhi oleh:
•    Konsentrasi sampel
•    Panjang gelombang cahaya melewati sampel (umumnya, sudut rotasi dan panjang gelombang cenderung berbanding terbalik)
•    Suhu sampel (umumnya kedua secara langsung proporsional)
•    Panjang sel sampel (masukan oleh pengguna ke polarimeter otomatis paling untuk memastikan akurasi yang lebih baik)
polarimeter modern Sebagian besar metode kompensasi untuk atau mengendalikan ini.

C.    PRINSIP KERJA POLARIMETER

 Prinsip kerja alat polarimeter adalah sebagai berikut:  sinar yang datang dari sumber cahaya (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 sesuai keinginan. Bila polarizer dan analizer saling tegak lurus (bidang polarisasinya juga tega lurus), maka sinar tidak ada yang ditransmisikan melalui medium diantara prisma polarisasi. Pristiwa ini disebut tidak optis aktif.
Jika zat yang bersifat optis aktif ditempatkan pada sel dan ditempatkan diantara prisma terpolarisasi maka sinar akan ditransmisikan. Putaran optik adalah sudut yang dilalui analizer ketika diputar dari posisi silang ke posisi baru yang intensitasnya semakin berkurang hingga nol.Untuk menentukan posisi yang tepat sulit dilakukan, karena itu digunakan apa 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 dimana pada 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 25o C) Macam macam polarisasi antara lain, polarisasi dengan absorpsi selektif, polarisasi akibat pemantulan, dan polarisasi akibat pembiasan ganda.
1.      Polarisasi dengan absorpsi selektif, dengan menggunakan bahan yang akan melewatkan (meneruskan) gelombang yang vektor medan listriknya sejajar dengan arah tertentu dan menyerap hampir semua arah polarisasi yang lain.
2.    Polarisasi akibat pemantulan, yaitu jika berkas cahaya tak terpolarisasi dipantulkan oleh suatu 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 yang demikian dinyatakan oleh indeks biasnya yang berharga tunggal untuk panjang gelombang tertentu.  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.