Polarimeter

Polarimeter (Alat Pengukur Besarnya Putaran Optik).

 

A.Pengertian Polarimeter

                Polarimeter adalah 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 dapat 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 struktur molekul, temperatur, panjang gelombag, banyaknya molekul pada jalan cahaya, jenis zat, ketebalan, konsentrasi dan juga pelarut.

              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.

 Jenis-Jenis Polarimeter

1. Polarimeter Manual
Polarimeter paling awal, mulai dikembangkan pada tahun 1830-an, membutuhkan pengguna secara fisik seperti 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.

2. Polarimeter Semi Otomatis
Ada juga polarimeter semi-otomatis, yang membutuhkan deteksi visual tetapi push menggunakan tombol untuk memutar analisa dan menawarkan tampilan digital.

3. Polarimeter Otomatis
Merupakan polarimeter yang paling modern yang sepenuhnya otomatis dan hanya memerlukan user untuk menekan tombol dan menunggu pembacaan digital.

B. Gambar Dan Keterangan Polarimeter.

  Bagian-Bagian Polarimeter

a. Sumber Cahaya
Alat polarimeter terdiri dari beberapa bagian. Bagian yang pertama ialah sumber cahaya. Sumber cahaya terdiri dari dua jenis, yaitu sumber cahaya filament dan sumber cahaya natrium.s
Sumber cahaya filament digunakan untuk alat model lama, sedangkan sumber cahaya natrium digunakan untuk alat model baru. Filter dari sumber cahaya natrium ialah filter orange dengan panjang gelombang 589 nm. Sumber cahaya ditutup agar cahayanya focus dan tidak ada udara.

b.Prisma Nicole
Bagian lain dari polarimeter ialah prisma Nicole. Bagian ini disebut polarisator yang berfungsi mengubah cahaya monokromatis menjadi lebih terpolarisasi.

c. Tabung Sampel
Bagian berikutnya ialah tabung sampel. Tabung sampel terbuat dari kaca yang memiliki dua pengaman, yaitu karet dan skrup. Pemasangan pengaman harus dilakukan secara berurutan jika tidak akan merusak lensa. Urutan pemasangan ialah lensa, karet, setelah itu baru skrup.
Tabung sampel terdiri dari bermacam-macam ukuran tergantung jumlah sampel yang diuji. Pada saat memasukkan sampel lebih baik yang dibuka ialah bagian bawahnya supaya tidak ada gelembung udara pada tabung. Pengisian sampel jangan sampai ada gelembung udara karena dapat menyebabkan pembiasan cahaya. Bagian gondok pada tabung dirancang untuk menjebak udara dalam tabung.

d. Prisma Analisator
Prisma analisator merupakan bagian lain dari alat ini. Fungsi prisma ini ialah untuk mensejajarkan sudut yang dihasilkan dari senyawa aktif optik. Bagian lain dari polarimeter ialah mikroskop dan skala. Mikroskop berguna untuk menentukkan cahaya yang sudah sejajar sehingga sudut hitung rotasinya dapat dilihat dari skala. Bagian yang diatur pada alat polarimeter ini ialah lensa analisator. Sudut putar adalah sudut yang ditunjukkan oleh analisator setelah sinar melewati larutan dan membentuk cahaya yang redup. Apabila bidang polarisasi berputar kea rah kiri (levo) dilihat dari pihak pengamat, peristiwa ini disebut polarisasi putar kiri. Demikian juga untuk peristiwa sebaliknya (dextro).

e. Skala Lingkar
Skala lingkar merupakan akala yang bentuknya melingkar dan pembiasan skalanya dilakukan jika telah didapatkan pengamatan tepat baur-baur.

f. Detektor
Detektor pada polarimeter manual yang digunakan sebagai detector adalah mata, sedangkan polarimeter lain dapat digunakan detector fotoelektrik.

C.Prinsip Polarimeter

        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).

D.Skema Kerja Polarimeter.

Ø  Sumber listrik :digunakan arus bolak balik (AC)

Ø  Sumbersinar :digunakan sinar monokromatis warna kuning dari lampu Natrium, selain sinar kuning juga diperoleh dengan cara melewatkan sinar kolimatos(K₂C₂O₇).

Ø  Lensa :fungsinya untuk menjajarkan sinar

Ø  Prismapolarisator :untuk mengubah/merobah sinar kuning menjadi sinar terpolarisasi

Ø  Tabung larutan: untuk tempat larutan senyawa optis aktif ukuran panjang tabung 100mm-200mm

Ø  Prisma analisator :untuk menganalisa sinar terpolarisasi (apakah putar kekanan atau kekiri oleh senyawa optis aktif)

Ø  Prisma 1/2nikol atau 1/3 nikol :untuk  mendapatkan bayangan gelap dan terang

Ø  Skala :untuk membaca sudut putaran

Ø  Teleskop :mengamati bayangangelap terang

 

D.Manfaat Polarimeter Pada Industri.

polarimeter sering digunakan dalam analisis biasa, diantaranya di bidang pertanian seperti analisis nitrat dalam sampel tanah, di bidang industri seperti analisis klorida dalam pulp dan kertas, di bidang kontrol bahan makanan seperti analisis NO3-, F-, Br-, Ca2+ dalam minuman, susu, daging atau jus buah, dan di bidang biomedis (Sawyer, 1994