A. Tujuan Praktikum
Untuk memahami prinsip kerja refraktometer, dan menentukan konsentrasi suatu larutan gula melalui kurva kalibrasi.
B. Dasar Teori
Refraktometer sebenarnya alat ukur mengukur indeks bias suatu zat. Definisi indek bias cahaya suatu zat adalah kecepatan cahaya didalam hampa dibagi dengan kecepatan cahaya dalam zat tersebut. Kebanyakan obyek yang dapat kita lihat, tampak karena obyek itu memantulkan cahaya kemata kita. Pada pantulanyang paling umum terjadi, cahaya memantul kesemuaarah, disebut pantulan baur. Untuk keperluan ini cukup kita melukiskan satu sinar saja, mustahil ada atau hanya merupakan abstrasi geometrical saja.
Gambar 1. Bagian-bagian Refraktometer
Konsentrasi bahan terlarut sering dinyatakan dalam satuan Brix(%) yang merupakan konsentrasi dari bahan terlarut dalam sampel(larutan air). Kadar zat merupakan total dari semua zat atau bahan dalam air, termasuk gula.pada dasarnya Brix(%) dinyatakan sebagai jumlah gram dari tebu yang terdapat dalam larutan 100g gula tebu. Jadi pada saat mengukur larutan gula, Brix(%) harus benar benar tepat sesuai dengan konsentrasinya.
Refraktometer Abbe adalah refraktometer untuk mengukur indeks bias cairan, padatan dalam cairan, atau serbuk. Indeks bias merupakan salah satu dari beberapa sifat optis yang penting dari medium suatu bahan. Pembiasan cahaya dapat tejadi dikarenakan perbedaan cahaya pada medium yang rapat lebih kecil dibandingkan dengan laju cahaya pada medium yang kurang rapat. Indeks bias pada medium didefinisikan sebagai perbandingan antara kecepatan cahaya dalam ruang hampa dengan cepat rambat cahaya pada suatu medium. Indeks bias akan meningkat seiring dengan bertambahnya konsentrasi.
Oleh karena itu agar dapat menambah pengetahuan khususnya untuk dapat memahami prinsip kerja refraktometri dan mentukan konsentrasi gula melalui kurva kalibrasi maka diadakan praktikum “ Penentuan konsentrasi larutan metode refraktometri “.
1. Indeks Bias
Indeks bias merupakan salah satu dari beberapa sifat optis yang penting dari medium suatu bahan. Nilai indeks bias ini banyak diperlukan untuk menginterpretasi suatu jenis data spektroskopi. Indeks bias dari suatu bahan atau larutan merupakan parameter karakteristik yang sangat penting dan berkaitan erat dengan parameter-parameter lain seperti temperatur, konsentrasi dan lain-lain yang sering dipakai dalam optik, kimia dan industri obat-obatan. Indeks bias juga berperan penting dalam beberapa bidang diantaranya dalam teknologi film tipis dan fiber optik. Dalam bidang kimia, indeks bias dapat digunakan untuk mengetahui konsentrasi dan komposisi larutan, untuk menentukan kemurnian dan kadaluarsa dari oli, untuk menentukan kemurnian minyak goreng (Hidayanto, 2010).
Indeks bias merupakan salah satu sifat optik yang banyak digunakan untuk mencirikan keadaan suatu material transparan. Refractive index suatu material pada suatu panjang gelombang tertentu akan mengalami perubahan bila komposisi material tersebut mengalami perubahan. Beberapa industri karenanya menggunakan ukuran refractive index dalam penetapan kualitas produk solid atau liquid transparannya (Marzuki, 2012).
Dalam bidang industri makanan dan minuman, indeks bias juga dapat digunakan untuk mengetahui besarnya konsentrasi gula dalam produk makanan dan minuman, seperti contoh untuk mengetahui kandungan gula dalam jus buah, kandungan gula dalam kue, dan lain-lain. Indeks bias suatu larutan dapat diukur dengan menggunakan beberapa metode antara lain dengan metode interferometri yang meliputi interferometri Mach-Zender, interferometri Fabry-Perot dan interferometri Michelson. Metode-metode ini merupakan metode yang sangat akurat untuk mengukur indeks bias. Akan tetapi metode-metode tersebut mempunyai beberapa kelemahan, antara lain pengoperasian alat yang cenderung rumit dan membutuhkan waktu yang lama (Rofiq, 2010).
2. Refraktometri
Metode standard dalam pengukuran indeks bias yang paling sederhana yaitu dengan mengukur sudut pembelokan cahaya yang melewati wadah berbentuk prisma berisi larutan uji. Meskipun metode ini akurat, namun membutuhkan ruangan yang cukup besar. Kemudian dikembangkan metode lain. Umumnya metode interferometri bekerja dengan mengukur jari-jari cincin interferensinya, namun untuk bisa menghasilkan bayangan cincin-cincin interferensi (Ilham, 2009).
Menurut Ernest Abbe bahwa indeks bias (n) dipengaruhi oleh :
1. Temperatur yang mana jika temperatur naik maka n lebih kecil.
2. Panjang gelombang sinar yang digunakan, apabila panjang gelombang besar maka n kecil.
3. Kadar atau konsentrasi larutan, apabila konsentrasi besar mana n besar.
Pengukuran indeks bias dapat dilakukan dengan menggunakan refraktometer maupun metode interferometri seperti Mach-Zender, Jamin, Michelson dan Fabry-Perot. Dalam penelitian ini digunakan metode prisma refraktometri dan refraktometer Abbe. Hasil pengukuran indeks bias dari keduanya kemudian dibandingkan dengan indeks bias standar. Sampel yang digunakan adalah cairan murni yaitu aquades, alkohol, aseton, toluena, bensin, minyak tanah, solar, paraffin oil dan paraffin liquid dan campuran cairan yaitu bensin murni-minyak tanah, bensin SPBU swasta-minyak tanah dan solar-minyak tanah. Campuran cairan dibuat dengan variasi konsentrasi 3%, 5%, 8%, 15%, 13%, 15%, 18%, 20%, 23%, 25%. Dari hasil percobaan dapat disimpulkan metode prisma refraktometri cukup akurat dalam pengukuran indeks bias cairan maupun campuran cairan. Pengaruh perubahan konsentrasi terhadap indeks bias campuran dapat ditunjukkan dengan baik. Metode ini juga cukup peka terhadap ketidakmurnian cairan (Dina, 2009).
C. Alat dan Bahan
Tabel 1. Alat dan bahan
|
ALAT |
BAHAN |
|
|
Refraktometer (Abbe dan Hand) |
Ball Filler |
Gula |
|
Gelas Ukur |
Botol Semprot |
Aquadest |
|
Pipet Tetes |
Batang Pengaduk |
|
|
Gelas Kimia |
Labu Ukur |
|
D. Prosedur
|
NO |
PROSEDUR |
PENGAMATAN |
|
1. |
Aquadest diteteskan ke permukaan refraktometer. |
Indeks Bias : 0,3 |
|
2. |
Dilarutkan 2 gram gula p.a dengan Aquadest ke dalam Labu Ukur 100 ml (konsentrasi 2%) kemudian larutan tersebut diteteskan kepermukaan refraktometer. |
Indeks Bias : 2 |
|
3. |
Dilarutkan 4 gram gula p.a dengan Aquadest ke dalam Labu Ukur 100 ml (konsentrasi 4%) kemudian larutan tersebut diteteskan kepermukaan refraktometer. |
Indeks Bias : 4 |
|
4. |
Dilarutkan 6 gram gula p.a dengan Aquadest ke dalam Labu Ukur 100 ml (konsentrasi 6%) kemudian larutan tersebut diteteskan kepermukaan refraktometer. |
Indeks Bias : 6 |
|
5. |
Dilarutkan 8 gram gula p.a dengan Aquadest ke dalam Labu Ukur 100 ml (konsentrasi 8%) kemudian larutan tersebut diteteskan kepermukaan refraktometer. |
Indeks Bias : 8 |
|
6. |
Dilarutkan 10 gram gula p.a dengan Aquadest ke dalam Labu Ukur 100 ml (konsentrasi 10%) kemudian larutan tersebut diteteskan kepermukaan refraktometer. |
Indeks Bias : 10 |
|
7. |
Diteteskan Sampel Madu (1:1) kepermukaan Refraktometer. |
Indeks Bias : 2.9 |
E. Data Pengamatan Kurva dan Perhitungan
1. Kurva Indek Bias Standar
Gambar 2. Kurva Indeks Bias
2. Perhitungan
Diketahui : y = 0,9857x + 0,1048
y = 2,9
Ditanya : x
Rumus :
y = 0,9857x + 0,1048
2,9 = 0,99857x + 0,1048
x = 2,84%
F. Pembahasan
Refraktometer bekerja menggunakan prinsip pembiasan cahaya ketika melalui suatu larutan. Ketika cahaya datang dari udara ke dalam larutan maka kecepatannya akan berkurang. Fenomena ini terlihat pada batang yang terlihat bengkok ketika dicelupkan ke dalam air. Refraktometer memakai prinsip ini untuk menentukan jumlah zat terlarut dalam larutan dengan melewatkan cahaya ke dalamnya. Sumber cahaya ditransmisikan oleh serat optic ke dalam salah satu sisi prisma dan secara internal akan dipantulkan ke interface prisma dan sampel larutan. Bagian cahaya ini akan dipantulkan kembali ke sisi yang berlawanan pada sudut tertentu yang tergantung dari indeks bias larutannya.
Sampel yang digunakan pada penentuan kali ini yaitu Madu. Sampel tersebut ditimbang sebanyak 5g lalu dilarutkan dalam Gelas Kimia dengan 100ml Aquadest dan diencerkan kembali dengan diambil 20ml larutan sebelumnya ke dalam 20ml aquadest menjadi 1:1 didapat indeks bias sebesar 2,9.
Pada percobaan ini, alat Refraktometer yang digunakan yaitu Refraktometer Handheld karena alat refraktometer ini yang dapat digunakan dengan mudah di lapangan. Alat ini memiliki ukuran yang kecil dan mudah dibawa ke mana saja. Terdapat 3 fungsi utama dari benda yang satu ini, dimana dapat melakukan pengukuran kadar Gula, Alkohol dan Air.
Prisma Refraktometer harus dibersihkan menggunakan Tisu karena lensa dan prisma nya sangat rawan, jika menggunakan kertas isap lensa dan prisma akan muncul goresan-goresan yang membuat Refraktometer rusak. Fungsi Aquadest tiap pergantian sampel berfungsi untuk menstabilkan konsentrasi 0%.
G. Kesimpulan
Jadi dapat disimpulkan bahwa konsentrasi gula dalam madu 1:1 sebesar 2,84%.
H. Daftar Pustaka
Anonim. 2024. Refraktometer: Pengertian, Fungsi, Cara Pakai dan Harganya. (online). Diakses dari : https://nictodev.com/refraktometer-adalah/
Oktaviani Intan. 2024. LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA II REFRAKTOMETRI. (online). Diakses dari : https://www.academia.edu/31445118/LAPORAN_ PRAKTIKUM_KIMIA_FISIKA_II_REFRAKTOMETRI
Salsabila Nurisa. 2024. Laporan Praktikum Refraktometri. (online). Diakses dari : https://www.scribd.com/document/525911598/LAPORAN-PRAKTIKUM-REFRAKTOMETRI
Seto Rayna. 2024. LAPORAN PRAKTIKUM UJI KADAR KEASAMAN MADU. (online). Diakses dari :https://www.academia.edu/9164283/LAPORAN_PRAKTIKUM_UJI_ KADAR_KEASAMAN_MADU
Posting Komentar