LAPORAN PRAKTIKUM PENENTUAN KONSENTRASI LARUTAN METODE REFRAKTOMETRI

LAPORAN PRAKTIKUM

KIMIA FISIK II

PERCOBAAN I

PENENTUAN KONSENTRASI LARUTAN METODE REFRAKTOMETRI

 

OLEH  :

                 NAMA                              : ALFAHRU MANGIDI

                 STAMBUK                      : A1C4 13 050

                 KELOMPOK                   : III B

                 ASISTEN PEMBIMBING : HALIADI

LABORATORIUM UNIT PENDIDIKAN KIMIA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS HALU OLEO

KENDARI

2015

 

 

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

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.

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 100 g gulatebu. 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 mahasiswa untuk dapat memahami prinsip kerja refraktometri dan mentukan konsentrasi gula melalui kurva kalibrasi maka diadakan praktikum “ Penentuan konsentrasi larutan metode refraktometri “.

B.     Rumusan Masalah

Rumusan masalah dari praktikum ini yaitu :

1.      Bagaimana prinsip kerja dari refraktometer ?

2.      Bagaimana menghitung konsentrasi larutan gula dengan menggunakan kurva kalibrasi ?

C.    Tujuan Praktikum

Tujuan praktikum ini adalah untuk memahami prinsip kerja refraktometer, dan menentukan konsentrasi suatu larutan gula melalui kurva kalibrasi.

D.      Prinsip Percobaan

Prinsip kerja dalam praktikum ini adalah penentuan kadar gula yang didasarkan pada indeks bias larutan gula dengan menggunakan alat refraktometri.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A.    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).

B.     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).

                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).

Gambar. Refraktometri

BAB III

METODE PRAKTIKUM

A.    Waktu dan Tempat

Praktikum Kimia Fisik II dengan judul “Penentuan Konsentrasi Larutan Metode Refraktometri” ini dilaksanakan pada hari Selasa, 19 Mei 2015, pukul 13:00 WITA-selesai dan bertempat di Laboratotium Jurusan Pendidikan Kimia, Universitas Halu Oleo, Kendari.

B.     Alat dan Bahan

1.      Alat

Peralatan yang digunakan dalam praktikum ini yaitu refraktometer, pipet ukur 10 mL, pipet volum 25 mL, beaker glass 50 mL, pengaduk, filler, botol semprot, tabung reaksi, dan rak tabung reaksi.

2.      Bahan

Bahan yang digunakan dalam praktikum ini yaitu gula dan aquades.

C.    Prosedur Kerja

Prosedur kerja yang dilakukan dalam percobaan ini yaitu :

a.       Aquadest 0 % diteteskan ke permukaan refraktometer.

b.      Dilarutkan  1 gram gula dalam 19 ml aquadest kosentrasi 5 % kemudian larutan tersebut diteteskan   kepermukaan refraktometer.

c.       Dilarutkan  2 gram gula dalam 18 ml aquadest kosentrasi 10 % kemudian larutan tersebut diteteskan   kepermukaan refraktometer .

d.      Dilarutkan  3 gram gula dalam 17 ml aquadest kosentrasi 15 % kemudian larutan tersebut diteteskan   kepermukaan refraktometer.

e.       Dilarutkan  4 gram gula dalam 16 ml aquadest kosentrasi 20 % kemudian larutan tersebut diteteskan   kepermukaan refraktometer.

f.       Dilarutkan  5 gram gula dalam 15 ml aquadest  kosentrasi 25 % kemudian larutan tersebut diteteskan   kepermukaan refraktometer.

g.      Dilarutkan  x molar gram gula dalam  kemudian larutan tersebut diteteskan   kepermukaan refraktometer.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A.    Hasil Pengamatan

1.      Data hasil pengamatan

Tabel data hasil pengamatan dalam percobaan ini yaitu :

Perlakuan	Kosentrasi	Indeks Bias
Aquades diteteskan kepermukaan refraktometer	0%	0,2
Larutan dari campuran aquades 19 mL + gula 1 gram diteteskan dipermukaan refraktometer	5 %	4,9
Larutan dari campuran aquades 18 mL + gula 2 gram diteteskan dipermukaan refraktometer	10 %	8,7
Larutan dari campuran aquades 17 mL + gula 3 gram diteteskan dipermukaan refraktometer	15 %	13,9
Larutan dari campuran aquades 16 mL + gula 4 gram diteteskan dipermukaan refraktometer	20 %	17,3
Larutan dari campuran aquades 15 mL + gula 5 gram diteteskan dipermukaan refraktometer	25 %	22,2
Larutan x diteteskan ke permukaan refraktometer	X	22,1

2.      Perhitungan

a.      Penentuan Massa Gula

1)      Pembuatan Larutan Gula  5 % :

  x 20 = 1 gram gula

2)      Pembuatan Larutan Gula 10 % :

 x 20 = 2 gram gula

3)      Pembuatan Larutan Gula 15 % :

 x 20 = 3gram gula

4)      Pembuatan Larutan Gula 20 % :

 x 20 = 4 gram gula

5)      Pembuatan Larutan Gula 25 % :

 x 20 = 5 gram gula

b.      Penentuan konsentrasi zat x melalui kurva kalibrasi

Kurva kalibrasi hubungan antara indeks bias dan konsentrasi larutan gula :

y = 87,08x + 0,314

Karena dalam persamaan garis linear y = mx – C, maka nilai m dan C dapat diketahui, yaitu: m = 87,08 dan C = 0,314. Sehingga konsentrasi sampel x dapat dihitung.

            y = 87,08x + 0,314

            y = mx +C

y – C = mx

(y – C)/ m = x atau

            x = (y - C / m)×100%

            x = (22,1 - 0,314/ 87,08)×100%

            x = 0,250183×100%

            x = 25,0183%

B.     Pembahasan

Percobaan yang dilakukan pada kali ini yaitu menentukan konsentrasi suatu larutan gula melalui kurva kalibrasi. Percobaan ini berdasarkan pada prinsip bahwa penentuan kadar atau konsentrasi larutan gula  didasarkan  indeks bias larutan gula dengan menggunakan alat refraktometer. Refraktometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur kadar atau konsentrasi bahan terlarut dengan memanfaatkan reaksi cahaya. Prinsip kerja dari alat tersebut adalah jika cahaya yang masuk melalui prisma cahaya hanya bisa melewati bidang batas antara cairan dan prisma kerja dengan suatu sudut yang terletak dalam batas-batas tertentu yang ditentukan oleh sudut batas antara cairan dan alas.

Perbandingan cepat rambat cahaya dalam ruang hampa (c) dengan cepat rambat cahaya dalam medium (v) disebut indeks bias mutlak dari medium (n). Cepat rambat cahaya dalam medium (v) lebih kecil dibandingkan cepat rambat cahaya dalam ruang hampa (c).Hal ini disebabkan oleh redaman osilasi dari atom-atom dalm medium tersebut. Atau dengan kata lain bahwa cepat rambat cahaya (v) ditentukan oleh atom-atom dalam medium dan ini berakibat pada harga indeks biasnya. Pembiasan cahaya merupakan peristiwa penyimpangan atau pembelokan cahaya karena melalui dua medium yang memiliki kerapatan optik yang berbeda. Arah pembiasan cahaya dibedakan menjadi dua macam, yakni: mendekati garis normal, dimana cahaya dibiaskan mendekati garis normal jika cahaya merambat dari medium yang optiknya kurang rapat kemedium optik yang lebih rapat, contohnya cahaya merambat darri udara kedalam air. Dan menjauhi garis normal, dimana cahaya dibiaskan mendekati garis normal jika cahaya merambat dari medium yang optiknya lebih rapat kemedium optik yang kurang rapat, contohnya cahaya merambat dari dalam air keudara. Pembiasan cahaya dapat terjadi apabila perbedaan cahaya pada mediumyang rapat lebih kecil dibanding dengan laju cahaya pada medium yang kurang rapat.

Perbedaan indeks bias dari tiap-tiap sampel disebabkan karena kecepatan cahaya pada masing-masing medium atau sampel berbeda-beda, dimana laju cahaya pada kecepatan vakum lebih cepat dari pada laju cahaya ketika sudah melewati suatu medium. Perlambatan ini terjadi karena dalam medium terjadi penyerapan atau absorbs dan hamburan cahaya saat bergerak dari atom ke atom.Untukpenentuan  konsentrasi sampel maka digunakan grafik hubungan antara konsentrasi dengan nilai indeks bias. Dan untuk mencari konsentrasi nilai x digunakan persamaan y = Ax + B.

Percobaan kali ini digunakan tujuh sampel gula yang berbeda-beda konsentrasinya yakni 0% untuk 20 mL aquades, 5% untuk 19 mL aquades dan 1 gram gula, 10% dari 18 mL aquades dan 2 gram gula, 15% dari 17 mL aquades dan 3 gram gula, 20% dari 16 mL aquades dan 4 gram gula, 25% dari 15 mL aquades dan 5 gram gula, dan sampel x yang belum diketahui konsentrasinya. Indeks bias dari ketujuh sampel tersebut berturut-turut adalah 0; 4,9 ; 8,7 ; 13,9 ; 17,3 ; 22,2 ; 0,2 ; dan 22,1 untuk sampel (X).

Hasil ini membuktikan bahwa semakin besar konsentrasi gulanya maka semakin besar pula indeks biasnya, ini di pengaruhi oleh kekentalan zat cair, dimana semakin kental zat cair, indeks biasnya semakin besar. Begitu pula sebaliknya, semakin encer zat cair maka indeks biasnya semakin kecil; kecepatan rambat cahaya, dimana semakin besar cepat rambat cahaya dalam medium, maka indeks biasnya semakin besar; suhu, dimana semakin besar suhu maka indeks biasnya semakin kecil; panjang gelombang, dimana semakin besar panjang gelombang maka indeks biasnya semakin kecil, tekanan udara permukaan, dimana semakin besar tekanan udara permukaan maka indeks biasnya semakin besar, dan konsentrasi larutan, dimana semakin besar konsentrasi larutan maka indeks bias semakin besar, sebaliknya jika semakin kecil konsentrasi larutan maka indeks biasnya juga semakin kecil.

hasil pengamatan diketahui bahwa kadar gula yang terdapat dalam sampel berbanding lurus dengan indeks biasnya sehingga Makin besar atau tinggi kadar gula yang terdapat dalam minuman makin besar pula indeks biasnya.Dan untuk sampel X merupakan larutan yang belum diketahui konsentrasinya. Sehingga konsentrasinya dicari dengan kurva kalibrasi, sehingga diperoleh konsentrasi untuk sampel X yaitu 25,0183%.

                                            BAB V

SIMPULAN

Berdasarkan hasil pengamatan yang dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa pengukuran menggunakan refraktometer didasarkan atas prinsip bahwa cahaya yang masuk melalui prisma-cahaya hanya bisa melewati bidang batas antara cairan dan prisma kerja dengan suatu sudut yang terletak dalam batas-batas tertentu yang ditentukan oleh sudut batas antara cairan dan alas. Konsentrasi berbanding lurus dengan indeks bias. Semakin besar konsentrasi larutan gula, maka semakin besar pula indeks biasnya. Dari kurva kalibrasi antara konsentrasi dan indeks bias diperoleh persamaan y = 87,08x + 0,314. Sehingga diperoleh konsentrasi larutan sampel (X)  sebesar 25,0183%.

DAFTAR PUSTAKA

Hidayanto, Eko dkk. 2010. Aplikasi Portable Brix Meter untuk Pengukuran Indeks Bias. Jurnal Berkala Fisika. Vol. 13. No. 4. Semarang

Karyono dkk. 2010. Penyetaraan Nilai Viskositas terhadap Indeks Bias pada Zat Cair Bening. Jurnal Berkala Fisika. Vol. 13. No. 4. Yogyakarta

Kitinoja, Lisa dan Adel A. Kader. 2003. Praktik-praktik Penanganan Pascapanen Skala Kecil: Manual untuk Produk Hortikultura (Edisi ke 4). University of California, Davis Postharvest Technology Research and Information Center

Marzuki, Ahmad dkk. 2012. Sensor Fiber Optik dari Bahan Fiber Optik Polimer Untuk Pengukuran Refracrive Index Larutan Gula. Indonesian Journal of Applied Physich. Vol. 2. No. 1. Surakarta

Tanjung, Welly. 2013. Pengembangan Sensor Larutan Gula Berbasis Absorbsi Gelombang Evanescent pada Serat Optik. Skripsi. Bogor: FMIPA Institut Pertanian Bogor

                                                                                      

Share this

Share on FacebookPlus on Google+