Zat Optis Aktif - Hikam Adzkiyak 080710257 Fisika Airlangga by iam3NG

VIEWS: 1,739 PAGES: 6

									                       PERCOBAAN O2
                       ZAT OPTIS AKTIF

A. PENDAHULUAN
    Bila cahaya terpolarisasi linier dijatuhkan pada bahan optis aktif, maka
cahaya yang keluar akan tetap terpolarisasi linier dengan arah getar terputar
terhadap arah getar semula. Beberapa bahan tertentu menghasilkan perputaran
bidang getar (arah getar komponen medan listrik gelombang elektromagnetik)
searah jarum jam dan disebut sebagai dextrorotary. Dilain pihak ada bahan-bahan
yang menghasilkan perputaran komponen medan listrik berlawanan arah jarum
jam. Perputaran berlawanan arah jarum jam ini disebut ”levorotary”. Bahan optis
aktif dapat berupa bahan padat cair. Contoh bahan optis aktif padat adalah kwarsa
dan gula, sedangkan contoh bahan optis aktif cair adalah terpentin dan larutan
gula.


B. TUJUAN PERCOBAAN
  a. Memahami peristiwa polarisasi cahaya
  b. Menentukan kadar larutan gula tebu dengan polarimeter


C. ALAT dan BAHAN
  a. Polarimeter
  b. Tabung tempat larutan gula
  c. Termometer
  d. Gula
  e. Aquades
  f. Neraca Ukur
  g. Gelas Ukur


D. DASAR TEORI
        Pada tahun 1811, Biot menemukan adanya perputaran bidang polarisasi
cahaya oleh terpentin. Terpentin memiliki sifat seperti kristal kwarsa, yaitu
menghasilkan perputaran bidang polarisasi. Besarnya perputaran bidang polarisasi
oleh cairan itu sebanding dengan panjang cairan yang dilewati cahaya. Perputaran
bidang getaran ini disebabkan oleh susunan molekul zat dalam cairan itu. Zat
yang memiliki sifat demikian itu, adalah zat molekul organik kompleks.
Selanjutnya zat yang memutar bidang polarisasi ini disebut sebagai zat optis aktif.
Daya putar jenis zat opis aktif didefinisikan sebagai :rotasi yang dihasilkan oleh
kolom larutan zat optis aktif sepanjang 10 cm dan mengandung 1 gram zat optis
aktif per cm3. Definisi tersebut dapat dinyatakan sebagai berikut:


                                α t = 10θ Lc ....       (1)


    Dengan θ , L dan c masing-masing adalah sudut putar, panjang kolom larutan
(cm) dan konsentrasi larutan.
       Untuk gula tebu pada t = 20o C dan untuk cahaya kuning (Natrium)
memiliki nilai α20 = 66,54 derajat, sedangkan untuk suhu t sembarang, sudut putar
jenis dihitung dengan menggunakan persamaan berikut.


                    α t = α 20 { − 0,000184(t − 20 )}
                                1                             ...(2)




                      Gambar 1. Polarimeter
E. PROSEDUR PERCOBAAN
  a. Membersihkan tabung tempat larutan gula dengan aquades
  b. Setelah polarimeter dihidupkan, sambil menunggu lampu menyala terang,
     mengisi tabung dengan aquades. Diusahakan jangan sampai ada gelembung
     di dalamnya.
  c. Memeriksa bahwa lampu penunjuk angka nol pada saat polarimeter menyala.
  d. Melihat melalui teropong, jika pada saat itu medan penglihatan tampak
     gelap-terang, kemudian memutar tombol rotasi sehingga menjadi sama
     terang
  e. Mengganti aquades dengan larutan gula dengan komposisi 5 gram gula
     dilarutka pada aquades sebanyak 50 ml, kemudian dimasukkan dalam
     tabung dan memeriksanya dalam polarimeter sampai sama terang. Mencatat
     besarnya sudut putar dan suhu larutan tersebut.
  f. Mengambil sebagian larutan gula tebu dalam tabung sebanyak 20 tetes,
     kemudian menggantinya dengan aquades untuk pengenceran, kemudian
     melakukan hal yang sama dengan e.
  g. Mengulangi percobaan sampai 5 kali pengenceran
  h. Menentukan konsentrasi-konsentrasi larutan gula yang digunakan dalam
  eksperimen.



F. DATA HASIL PENGAMATAN

  Pada eksperimen digunakan larutan gula dengan berat 7,5862 gr yang pada
permulaan (kosentrasi awal) diencerkan dengan dengan air sebesar 100ml.
Panjang tabung larutan adalah 20 cm.
Tabel 1. Besar sudut putar setiap larutan dengan kosentrasi berbeda

           Bahan            θ      T ( ° C)   Bahan         θ         T ( ° C)
                                              Larutan
          Aquades          0,45        28      gula 3      3,3          29
                                              Larutan
       Larutan gula 1      1,8         28      gula 4      3,9         28,5
                                              Larutan
       Larutan gula 2      2,5         28      gula 5      3,6          28
G. ANALISIS PERHITUNGAN

   Data yang didapat digunakan untuk menghitung α t dan dari α t didapatkan
kosentrasi yang dicari dengan menggunakan persamaan (1) pada dasar teori.
Persamaan (1) bila digunakan menjadi:

                                                 M = 10θ
                                                                 α t L ...(4)


Tabel 2. Perbandingan kosentrasi sebenarnya dengan hasil eksperimen
                                                                         M
          Bahan                    θ            T ( ° C)            (Perhitungan)                        αt                 M
          Aquades                0,45                28
  Larutan gula 1                  1,8                28                    0,221819                 66,442053 1,354564
  Larutan gula 2                  2,5                28                    0,197419                 66,442053 1,881339
  Larutan gula 3                  3,3                29                    0,175703                 66,42981           2,483825

  Larutan gula 4                  3,9              28,5                    0,156375                 66,435931 2,935159
  Larutan gula 5                  3,6                28                    0,139174                 66,442053 2,709128

      Dengan menggunakan uji-T, dengan df=4 dan tingkat kepercayaan(Sig)=0,05
mendapatkan besar t=2,776. Dengan menggunakan statistik mendapatkan hasil
seperti berikut:

Tabel 3. Hasil perhitungan menggunakan uji – T di SPSS
                                                        Paired Samples Test

                                                      Paired Differences
                                                                             95% Confidence
                                                                               Interval of the
                                                             Std. Error          Difference
                                  Mean      Std. Deviation     Mean         Lower         Upper       t       df        Sig. (2-tailed)
 Pair 1    VAR00001 - VAR00002   -2,09470          ,67703       ,30278     -2,93535      -1,25406    -6,918        4              ,002



Melihat hasil perhitungan diatas didapat hasil t perhitungan jauh lebih kecil dari t
tabel. Akan tetapi nilai Sig(significant) jauh lebih kecil dari 0,05 maka dapat
dikatakan terdapat perbedaan yang signifikan antara kedua data tersebut.
H. PEMBAHASAN
      Eksperimen zat optis aktif bertujuan untuk membuktikan bahwa larutan
tertentu memiliki sifat optis. Yang dimaksud sifat optis adalah memutar bidang
polar dari gelombang elektromagnetik yang melewatinya. Awal sebelum
percobaan digunakan aquades yang bertujuan untuk kalibrasi dari polarimeter
yang akan digunakan. Aquades digunakan karena tidak memiliki sifat optis aktif.
Setelah pengkalibrasian alat ini dilakukan maka digunakan larutan gula dengan
kosentrasi tertentu untuk dicoba polarisasi yang terjadi ketika cahaya
melewatinya.
        Sudut polarisasi dapat diketahui berdasarkan cara kerja alatnya yang
dapat digambarkan sebagai berikut:




                  Gambar 2. Ilustrasi prinsip kerja polarimeter


Cahaya dengan berbagai macam bidang polarisasi disaring sehingga hanya bidang
tertentu yang mengenai larutan. Pada larutan cahaya akan dipolarisasi lagi
sehingga muncul warna berbeda pada detector. Agar cahaya ini diketahui sudut
polarisasinya maka pada polarisator yang dapat dirotasikan digerakkan sampai
warnanya sama sehingga sudutnya akan diketahui.
    Pada eksperimen didapat hasil bahwa semakin pekat larutan maka sudut
putarnya semakin kecil.      Hasil yang didapat berbeda dengan hasil-hasil
eksperimen lainnya yang menyatakan bahwa semakin pekat larutan maka sudut
putarnya semakin besar. Hal ini juga diperkuat ketika perhitungan kosentrasi
menggunakan sudut polarisasi dimana semakin besar sudut polarisasi maka
kosentrasi yang didapat juga semakin besar. Dengan hasil yang diperoleh dapat
dikatakan eksperimen ini gagal dilakukan dan seharusnya data eksperimen
diambil kembali untuk memperbaiki hasil yang ada.




G.KESIMPULAN
       Dalam eksperimen ini digunakan larutan gula sebagai zat optis aktif dan
hasil yang didapat adalah cahaya dapat terpolarisasi oleh larutan gula.
       Hasil eksperimen yang menyatakan bahwa semakin pekat kosentrasi maka
sudut polarisasinya semakin kecil adalah tidak benar. Hal ini didasari beberapa
alasan yaitu: pada uji-T didapat hasil bahwa data berbeda, data perhitungan
kosentrasi menggunakan sudut polarisasi yang semakin besar akan semakin besar,
dan beberapa eksperimen sebelumnya menunjukkan bahwa semakin besar
kosentrasi semakin besar pula sudut polarisasinya.


I.DAFTAR PUSTAKA
   Jenkins and White. 1984. Fundamental of Optics. New York:John Wiley and
         Sons
   Tipler, P A.1991. Fisika untuk Sains dan Teknik, jilid kedua, edisi ketiga.
         Jakarta:Erlangga

								
To top