Alat Ukur Polarimeter

Alat Ukur Polarimeter - Polarimeter merupakan sebuah alat ukur yang berfungsi untuk mengukur besarnya putaran optik yang dihasilkan oleh suatu zat dimana zat tersebut mempunyai sifat optis aktif yang terdapat dalam suatu larutan. Pada dasarnya polarimeter berfungsi untuk mempolarisasi cahaya oleh suatu senyawa optis aktif.

Senyawa optis aktif sendiri merupakan senyawa yang dapat memutar bidang polarisasi, dan polarisasi itu sendiri adalah pembatasan arah getaran (vibrasi) dalam sinar atau radiasi elektromagnetik yang lain. Besarnya polarisasi cahaya oleh sebuah senyawa optis aktif diketahui dengan mengukur besarnya perputaran.

Sedangkan besarnya perputaran itu sendiri dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti struktur molekul, ketebalan, konsentrasi, temperatur, jenis zat, panjang gelombang, banyaknya molekul pada jalan cahaya dan juga pelarut.

Jenis - Jenis Polarimeter

Polarimeter sendiri mempunyai beberapa jenis yang umum digunakan, berikut adalah beberapa jenis polarimeter tersebut :

1. Polarimeter Manual

Polarimeter sendiri mulai dikembangkan mulai tahun 1830-an, polarimeter manual adalah polarimeter generasi awal dimana untuk memutar analyzer dibutuhkan pengguna secara fisik, dan untuk menilai cahaya yang datang masih menggunakan mata pemakai polarimeter. Sudut putaran ditandai pada skala yang mengelilingi analyzer tersebut, jadi pada dasarnya pengoperasian polarimeter ini masihlah secara manual.

2. Polarimeter Semi Otomatis

Polarimeter ini sudah dapat memutar analisa dan menampilkan hasil pengukuran secara otomatis.

3. Polarimeter Otomatis

Polarimeter jenis ini adalah yang paling modern, dimana semua pengoperasiannya dapat dilakukan secara otomatis. Tugas user ini hanyalah menekan tombol on dan membaca hasil pengukuran yang ditampilkan.

Bagian - Bagian Polarimeter

Alat Polarimeter sendiri tersusun dari beberapa bagian utama yaitu :

a. Sumber Cahaya

Sumber cahaya terdiri dari dua jenis, yaitu sumber cahaya filament dan sumber cahaya natrium. Sumber cahaya filament digunakan untuk alat model lama, sedangkan sumber cahaya natrium digunakan untuk alat model baru. Filter orange dengan panjang gelombang 589 nm digunakan sebagai filter cahaya yang digunakan polarimeter, agar cahaya tersebut fokus maka alat harus ditutup dan kedap udara.

b. Prisma Nicole

Prisma nicole sendiri sering disebut polarisator yang berfungsi mengubah cahaya monokromatis menjadi lebih terpolarisasi.

c. Tabung Sampel

Tabung ini mempunyai dua pengaman, yaitu karet dan skrup dan terbuat dari kaca. 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 berfungsi untuk mensejajarkan sudut yang dihasilkan dari senyawa aktif optik yang tersusun dari mikroskop dan skala. Mikroskop berguna untuk menentukkan cahaya yang sudah sejajar sehingga sudut hitung rotasinya dapat dilihat dari skala dengan mengatur lensa analisator. Sudut putar adalah sudut yang ditunjukkan oleh analisator setelah sinar melewati larutan dan membentuk cahaya yang redup. Apabila bidang polarisasi berputar ke arah kiri (levo) dilihat dari pihak pengamat, peristiwa ini disebut polarisasi putar kiri. Demikian juga untuk peristiwa sebaliknya (dextro).

e. Skala Lingkar

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

f. Detektor

Bila pada polarimeter manual menggunakan mata sebagai detektor sedangkan polarimeter yang sudah lebih modern sudah menggunakan detektor fotoelektrik.

Prinsip Polarimeter

Polarimeter bekerja saat ada sinar yang datang dari sumber cahaya seperti lampu natrium maka cahaya tersebut akan dilewatkan melalui prisma terpolarisasi (polarizer), selanjutnya cahaya tersebut akan diteruskan ke sel yang berisi larutan. Dan akhirnya menuju prisma terpolarisasi kedua (analizer). Polarizer tidak dapat diputar - putar sedangkan analizer dapat diatur atau diputar sesuai keinginan. Bila polarizer dan analizer saling tegak lurus (bidang polarisasinya juga tegak lurus), maka sinar tidak ada yang ditransmisikan melalui medium diantara prisma polarisasi.

Peristiwa ini disebut tidak optis aktif, namun apabila suatu zat bersifat optis aktif ditempatkan pada sel dan ditempatkan diantara prisma terpolarisasi maka sinar tersebut 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).

Skema Kerja Polarimeter

• Sumber listrik : digunakan arus bolak balik (AC)
• Sumber sinar : menggunakan sinar monokromatis dari lampu Natrium yang berwarna kuning atau dengan cara melewatkan sinar kolimatos (K2C2O7)
• Lensa : berfungsi untuk mensejajarkan sinar
• Prisma polarisator : berfungsi untuk merubah sinar kuning menjadi sinar terpolarisasi
• Tabung larutan : untuk tempat larutan senyawa optis aktif ukuran panjang tabung 100 mm - 200 mm
• Prisma analisator : berfungsi dalam penganalisaan sinar terpolarisasi
• Prisma ½ nikol atau ⅓ nikol : untuk memperoleh bayangan terang dan gelap
• Skala : berfungsi dalam pembacaan sudut putaran
• Teleskop : berguna untuk mengamati bayangan terang gelap

Manfaat Polarimeter Pada Industri

Polarimeter banyak dipakai dalam penganalisaan biasa seperti pada bidang pertanian untuk menganalisa 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