Polarimeter

II. DASAR TEORI
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 beesarnya perputaran itu bergantung pada beberapa faktor yakni : struktur molekul, temperatur, panjang gelombang, banyaknya molekul pada jalan cahaya, jenis zat, ketebalan, 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. 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.
Dalam praktikum tentang polarimeter ini sering digunakan zat glukosa sebagai sampelnya. Dimana senyawa ini mempunyai struktur cincin dan mempunyai bentuk dengan sifat berbeda. Jika D-glukosa dikristalkan dari air maka dihasilkan bentuk yang disebut dengan α-D-glukosa yang rotasi spesifiknya adalah [α]= +112,2o. Jika D-glukosa dikristalkan dari piridin maka dihasilkan β-D-glukosa dengan [α]= +18,7o. Jika α-D-glukosa dilarutkan dalam air maka rotasi spesifiknya secara perlahan-lahan berubah sesuai dengan waktu dan mencapai nilai stabil pada 52,7o. Jika β-D-glukosa diperlakukan sama, maka rotasinya akan sama. Perubahan ini disebut mutarotasi karena pembentukan α-D-glukosa atau β-D-glukosa pada suatu campuran berkesetimbangan yang mengandung kira-kira sepertiga α-D-glukosa dan dua per tiga β-D-glukosa dan sejumlah kecil senyawa berantai lurus pada suhu 25oC. Jadi isomer α dan β dari D-glukosa bersifat dapat saling bertukar di dalam larutan. I. ALAT

Bab 3.Polarimeter
1
A. DASAR PENGERTIAN
Polarimetri adalah sensitif, teknik yang nondestructive untuk mengukuraktivitas optik yang ditunjukkan oleh senyawa organik dan anorganik. Senyawadianggap aktif secara optis jika cahaya terpolarisasi secara linier dan terputarketika melewatinya. Jumlah rotasi optik ditentukan oleh struktur molekul dankonsentrasi
chiral molecules
pada senyawa. Setiap zat aktif optik memiliki rotasisendiri yang spesifik sebagaimana ditetapkan dalam
Hukum Biots
:[α] =
specific rotation
(rotasi spesifik),T =
temperature
(suhu),λ =
wavelength
(panjang gelombang),α =
optical rotation
(rotasi optik),c = konsentrasi, dalam g/100ml,l = panjang lintasan optic, dalam dm.Polarisasi oleh refleksi ditemukan pada 1808 oleh Etienne Malus (1775-1812). Malus, yang telah melakukan pekerjaan eksperimental tentang refraksiganda saat bekerja pada teori efek, mengamati cahaya matahari terbenam,tercermin dari jendela jendela di dekatnya, melalui kristal
Iceland Spar
. Ketika iamemutar kristal, dua gambar matahari bergantian menjadi kuat dan lemah,meskipun tidak pernah ada kepunahan lengkap (
complete extinction
). Hampir 1jam sekali ia mengulangi percobaan dalam kondisi yang terkendali, danmenemukan bahwa sudut di mana kepunahan lengkap dari refleksi sinardiperoleh untuk air dan kaca.Sebuah polarimeter adalah perangkat untukmempelajari suatusampel transparanantara perangkatpolarisasi menyeberang (
crossed polarizing devices
).
Jean-Baptiste Biot
(1774-1862) mengembangkan polarimeter dibagian kanan, yang telah dibuat oleh
Soliel/Duboscq of Parisca.
1850. Polarizer yang di bagian tangan kananmenggunakan kaca piring tunggal, sementara analyzer disebelah kiri menggunakan tumpukan piring kaca. Sampel inidiletakkan di antara kedua perangkat ini. Sekarang alat ini ada di
DartmouthCollege
.

Polarimeter Alat yang digunakan untuk penentuan besarnya putaran optik suatu bahan.

alus, yang telah melakukan percobaan pembiasan ganda bekerja pada saat bekerja pada teori efek, mengamati dari pengaturan cahaya matahari, tercermin dari jendela yang dekat jendela, melalui
kristal dari Islandia Spar. Seperti dia diputar kristal, kedua gambar matahari bergantian menjadi lebih kuat dan lebih lemah, tetapi tidak pernah ada pemadaman lengkap. Hampir sekaligus dia berulang percobaan dikontrol kondisi di bawah, dan menemukan bahwa sudut yang lengkap pemadaman yang tercermin ray adalah untuk memperoleh air dan kaca. Polarimeter adalah perangkat untuk belajar yang transparan sampel antara crossed polarizing perangkat. Jean-Baptiste Biot (1774-1862) mengembangkan polarimeter di sebelah kanan, yang dibuat oleh Soliel / ca Duboscq Paris. 1850. 1850, Polarizer yang di sisi kanan menggunakan satu piring, dari kaca, sementara di sebelah kiri analyzer menggunakan timbunan dari kaca piring. Sampel dilaksanakan antara kedua perangkat. Ini adalah aparat di Dartmouth College. Pada Polarimeter terdapat polarisator dan analisator. Polarimeter adalah Polaroid yang dapat mempolarisasi cahaya, sedangkan anlisator adalah Polaroid yang dapat menganalisa/mempolarisasikan cahaya.

Polarimeter adalah dasar ilmiah alat yang digunakan untuk melakukan pengukuran ini, walaupun ini istilah yang jarang digunakan untuk menjelaskan sebuah polarimetry proses yang dilakukan oleh komputer, seperti dilakukan di polarimetric sintetis kecepatan rana radar. Polarimetry film yang tipis dan permukaan yang umum dikenal sebagai ellipsometry.

Polarimeter dapat digunakan untuk mengukur berbagai sifat optis suatu material, termasuk bias-ganda linier, bias-ganda lingkar (juga mengenal sebagai putar optis atau dispersi putar berhubung dengan mata), dikroisme linier, dikroisme lingkar dan menyebar.