Densitometer, Blood Gas Analisa, Autoanalyzer

Densitometer

Densitometer adalah alat yang dipakai untuk mengukur Density suatu benda yang memantulkan cahaya (reflection densitometer) atau yang meneruskan cahaya (transmission densitometer); di dalam industri grafika densitometer digunakan antara lain:

• Mengukur kepekatan film separasi (standard density: >= D3.7)
  
  
• Mengukur kepekatan tinta cetakan, nilai density ini memiliki korelasi dengan ketebalan tinta tetapi tidak sepenuhnya porposional (Status T, nilai-nilai dibawah ini merupakan contoh anjuran salah satu pabrik tinta):

Bahan Cetakan / Methode Cetak	Cyan	Magenta	Yellow	Black
Kertas Coated / Offset Lithography Lembaran	1,40	1,50	1,10	1,70
Kertas Coated / Offset Lithography Gulungan (heatset)	1,30	1,40	1,00	1,55
Kertas Koran / Offset Lithography Gulungan (non-heatset)	0,90	0,90	0,85	1,05

·        

·         Densitometer tidak dapat dipakai untuk mengukur warna, karena nilai yang dipresentasikan berdasarkan panjang gelombang cahaya tertentu (lihat fungsi diagram kepekatan); Sekarang ini pengukuran kepekatan warna (density) digunakan alat pengukur warna seperti Spectrophotometer yang mengukur data spektral warna, nilai density merupakan hasil perhitungan dari data spektral tersebut.

Status T atau Status E
Dalam praktek sehari-hari status pengukuran di percetakan dikenal 2 macam status pengukuran yaitu Status T dan Status E. Status T banyak dipergunakan di Amerika sedangkan Status E dipergunakan di sebagian besar negara di Eropa.

Blood Gas Analisa

Yaitu alat yang digunakan untuk menentukan konsentrasi gas yang ada di dalam darah seperti CO2 dan O2, mengukur pH dan mengukur elektrolit seperti potasium, natrium, zat kapur serta klorid

Prinsipnya, gelembung udara membawa sampel ke tiap ruangan pemeriksaan dalam mesin untuk kemudian dianalisa. Metode ini bisa ddipercaya untuk memeriksa 90 sampel per jam. Meskipun pada saat melewati batas kuota pemeriksaan per jam dapat meningkatkan cross contamination.

AUTOANALYZER

PENGERTIAN

      Adalah alat yang memiliki presisi tinggi dan mudah digunakan dan digunakan untuk mengotomatisasi pemeriksaan kimia basah tradisional.

Autoanalyzer merupakan salah satu alat laboratorium canggih yang dilengkapi dengan sistem sequensial multIple analysis. Alat ini mempunyai kemampuan pemeriksaan yang lebih banyak

berfungsi untuk analisa kimia secara otomatis. Alat ini mampu menggantikan prosedur-prosedur analisis manual dalam laboratorium, rumah sakit, dan industri. Auto-analyzer dapat digunakan untuk menganalisa kandungan air, gas, mineral, logam, dan material biologis dari suatu larutan.

Read more...

Densitometer

 

Densitometer adalah alat yang didesign untuk mengukur denstitas optik. Densitometer bisa digunakan untuk mengukur densitas tinta printer atau densitas optic sebuah film.

 

Macam-macam Densitometer :

¢  Densitometer transmisi untuk mengukur objek transparan

Densitometer transmisi adalah sebuah cara untuk membaca sinar yang melewati objek transparan oleh sel fotoelektrik atau detector artinya sinar yang ditransmisikan melalui objek

¢  Densitometer refleksion untuk mengukur densitas optic yang direfleksikan oleh cahaya.

Densitometer adalah sebuah cara untuk membaca sinar yang direfleksikan oleh permukaan objek oleh sel fotoelektrik atau detector

 

Komponen Densitometer :

• Sumber cahaya yang stabil

• Optik untuk memfokuskan sinar agar sinar jatuh tepat pada sampel

• Penyaring untuk menentukan respon spectral unit

• Detector untuk membaca sinar yang direfleksikan

• Amplifier logarithmic

• Layar display

 

 

 

 

Mekanisme Kerja

Sinari sampel  dari dari sudut 90⁰ dan pembacaan terlihat pada sudut 45⁰ dari permukaan sampel untuk menghindari efek glossy

Lalu hasil pembacaan refleksi terbaca oleh detector penyaring kemudian dikonversi menjadi suatu fungsi logaritma yang bisa diperbesar dan ditampilkan pada display.

Read more...

Spektrofotometri

Spektrofotometri merupakan salah satu metode dalam kimia analisis yang digunakan untuk menentukan komposisi suatu sampel baik secara kuantitatif dan kualitatif yang didasarkan pada interaksi antara materi dengan cahaya. Peralatan yang digunakan dalam spektrofotometri disebut spektrofotometer. Cahaya yang dimaksud dapat berupa cahaya visibel, UV dan inframerah, sedangkan materi dapat berupa atom dan molekul namun yang lebih berperan adalah elektron valensi. Sinar atau cahaya yang berasal dari sumber tertentu disebut juga sebagai radiasi elektromagnetik. Radiasi elektromagnetik yang dijumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah cahaya matahari.

        Dalam interaksi materi dengan cahaya atau radiasi elektromagnetik, radiasi elektromagnetik kemungkinanan dihamburkan, diabsorbsi atau dihamburkan sehingga dikenal adanya spektroskopi hamburan, spektroskopi absorbsi ataupun spektroskopi emisi.

         Pengertian spektroskopi dan spektrofotometri pada dasarnya sama yaitu di dasarkan pada interaksi antara materi dengan radiasi elektromagnetik. Namun pengertian spektrofotometri lebih spesifik atau pengertiannya lebih sempit karena ditunjukan pada interaksi antara materi dengan cahaya (baik yang dilihat maupun tidak terlihat). Sedangkan pengertian spektroskopi lebih luas misalnya cahaya maupun medan magnet termasuk gelombang elektromagnetik.

           Radiasi elektromagnetik memiliki sifat ganda yang disebut sebagai sifat dualistik cahaya yaitu:

1) Sebagai gelombang

2) Sebagai partikel-partikel energi yang disebut foton.

            Karena sifat tersebut maka beberapa parameter perlu diketahui misalnya panjang gelombang, frekuensi dan energi tiap foton. Panjang gelombang (l) didefinisikan sebagai jarak antara dua puncak.

              Hubungan dari ketiga parameter di atas dirumuskan oleh Planck yang dikenal dengan persamaan Planck. Hubungan antara panjang gelombang frekuensi dirumuskan sebagai

c = λ . v atau λ = c/v atau v = c/λ

 

Persamaan Planck: hubungan antara energi tiap foton dengan frekuensi

E = h . v E = h . c/ λ

dimana

          E = energi tiap foton

           h = tetapan Planck (6,626 x 10^-34 J.s),

          v = frekuensi sinar

         c = kecepatan cahaya (3 x 10⁸ m.s^-1).

 Dari rumus di atas dapat diketahui bahwa energi dan frekuensi suatu foton akan berbanding terbalik dengan panjang gelombang tetapi energi yang dimiliki suatu foton akan berbanding lurus dengan frekuensinya.

  Misalnya: energi yang dihasilkan cahaya UV lebih besar dari pada energi yang dihasilkan sinar tampak. Hal ini disebabkan UV memiliki panjang gelombang (λ) yang lebih pendek (100–400 nm) dibanding panjang gelombang yang dimiliki sinar tampak (400–800 nm).

 Interaksi antara materi dengan cahaya disini adalah terjadi penyerapan cahaya, baik cahaya Uv, Vis maupun Ir oleh materi sehingga spektrofotometri disebut juga sebagai spektroskopi absorbsi.

            Dari 4 jenis spektrofotometri ini (UV, Vis, UV-Vis dan Ir) memiliki prinsip kerja yang sama yaitu “adanya interaksi antara materi dengan cahaya yang memiliki panjang gelombang tertentu”. Perbedaannya terletak pada panjang gelombang yang digunakan.

Secara sederhana Instrumen spektrofotometri yang disebut spektrofotometer terdiri dari :

sumber cahaya – monokromator – sel sampel – detektor – read out (pembaca).

Fungsi masing-masing bagian:

1. Sumber sinar polikromatis berfungsi sebagai sumber sinar polikromatis dengan berbagai macam rentang panjang gelombang. Untuk sepktrofotometer

• UV menggunakan lampu deuterium atau disebut juga heavi hidrogen
• VIS menggunakan lampu tungsten yang sering disebut lampu wolfram
• UV-VIS menggunan photodiode yang telah dilengkapi monokromator.
• Infra merah, lampu pada panjang gelombang IR.

 2. Monokromator berfungsi sebagai penyeleksi panjang gelombang yaitu mengubah cahaya yang berasal dari sumber sinar polikromatis menjadi cahaya monaokromatis. Jenis monokromator yang saat ini banyak digunakan adalan gratting atau lensa prisma dan filter optik.

Jika digunakan grating maka cahaya akan dirubah menjadi spektrum cahaya. Sedangkan filter optik berupa lensa berwarna sehingga cahaya yang diteruskan sesuai dengan warnya lensa yang dikenai cahaya. Ada banyak lensa warna dalam satu alat yang digunakan sesuai dengan jenis pemeriksaan.

Pada gambar di atas disebut sebagai pendispersi atau penyebar cahaya. dengan adanya pendispersi hanya satu jenis cahaya atau cahaya dengan panjang gelombang tunggal yang mengenai sel sampel. Pada gambar di atas hanya cahaya hijau yang melewati pintu keluar. Proses dispersi atau penyebaran cahaya seperti yang tertera pada gambar.

3. Sel sampel berfungsi sebagai tempat meletakan sampel

- UV, VIS dan UV-VIS menggunakan kuvet sebagai tempat sampel. Kuvet biasanya terbuat dari kuarsa atau gelas, namun kuvet dari kuarsa yang terbuat dari silika memiliki kualitas yang lebih baik. Hal ini disebabkan yang terbuat dari kaca dan plastik dapat menyerap UV sehingga penggunaannya hanya pada spektrofotometer sinar tampak (VIS). Cuvet biasanya berbentuk persegi panjang dengan lebar 1 cm.

- IR, untuk sampel cair dan padat (dalam bentuk pasta) biasanya dioleskan pada dua lempeng natrium klorida. Untuk sampel dalam bentuk larutan dimasukan ke dalam sel natrium klorida. Sel ini akan dipecahkan untuk mengambil kembali larutan yang dianalisis, jika sampel yang dimiliki sangat sedikit dan harganya mahal.

4. Detektor berfungsi menangkap cahaya yang diteruskan dari sampel dan mengubahnya menjadi arus listrik. Syarat-syarat sebuah detektor :

• Kepekaan yang tinggi
• Perbandingan isyarat atau signal dengan bising tinggi
• Respon konstan pada berbagai panjang gelombang.
• Waktu respon cepat dan signal minimum tanpa radiasi.
• Signal listrik yang dihasilkan harus sebanding dengan tenaga radiasi.

Macam-macam detektor :

• Detektor foto (Photo detector)
• Photocell, misalnya CdS.
• Phototube
• Hantaran foto
• Dioda foto
• Detektor panas

5. Read out merupakan suatu sistem baca yang menangkap besarnya isyarat listrik yang berasal dari detektor.

Proses Absorbsi Cahaya pada Spektrofotometri

            Ketika cahaya dengan panjang berbagai panjang gelombang (cahaya polikromatis) mengenai suatu zat, maka cahaya dengan panjang gelombang tertentu saja yang akan diserap. Di dalam suatu molekul yang memegang peranan penting adalah elektron valensi dari setiap atom yang ada hingga terbentuk suatu materi. Elektron-elektron yang dimiliki oleh suatu molekul dapat berpindah (eksitasi), berputar (rotasi) dan bergetar (vibrasi) jika dikenai suatu energi.

            Jika zat menyerap cahaya tampak dan UV maka akan terjadi perpindahan elektron dari keadaan dasar menuju ke keadaan tereksitasi. Perpindahan elektron ini disebut transisi elektronik. Apabila cahaya yang diserap adalah cahaya inframerah maka elektron yang ada dalam atom atau elektron ikatan pada suatu molekul dapat hanya akan bergetar (vibrasi). Sedangkan gerakan berputar elektron terjadi pada energi yang lebih rendah lagi misalnya pada gelombang radio.

            Atas dasar inilah spektrofotometri dirancang untuk mengukur konsentrasi suatu suatu yang ada dalam suatu sampel. Dimana zat yang ada dalam sel sampel disinari dengan cahaya yang memiliki panjang gelombang tertentu. Ketika cahaya mengenai sampel sebagian akan diserap, sebagian akan dihamburkan dan sebagian lagi akan diteruskan.

             Pada spektrofotometri, cahaya datang atau cahaya masuk atau cahaya yang mengenai permukaan zat dan cahaya setelah melewati zat tidak dapat diukur, yang dapat diukur adalah I_t/I₀ atau I₀/I_t (perbandingan cahaya datang dengan cahaya setelah melewati materi (sampel)). Proses penyerapan cahaya oleh suatu zat dapat digambarkan sebagai berikut:

 

Gambar Proses penyerapan cahaya oleh zat dalam sel sampel. dari gambar terlihat bahwa zat sebelum melewati sel sampel lebih terang atau lebih banyak di banding cahaya setelah melewati sel sampel

          Cahaya yang diserap diukur sebagai absorbansi (A) sedangkan cahaya yang hamburkan diukur sebagai transmitansi (T), dinyatakan dengan hukum lambert-beer atau Hukum Beer, berbunyi:

“jumlah radiasi cahaya tampak (ultraviolet, inframerah dan sebagainya) yang diserap atau ditransmisikan oleh suatu larutan merupakan suatu fungsi eksponen dari konsentrasi zat dan tebal larutan”.

              Berdasarkan hukum Lambert-Beer, rumus yang digunakan untuk menghitung banyaknya cahaya yang hamburkan:

dan absorbansi dinyatakan dengan rumus:

dimana I₀ merupakan intensitas cahaya datang dan I_t atau I₁ adalah intensitas cahaya setelah melewati sampel.

Rumus yang diturunkan dari Hukum Beer dapat ditulis sebagai:

A= a . b . c atau A = ε . b . c

dimana:

   A = absorbansi

  b atau terkadang digunakan l = tebal larutan (tebal kuvet diperhitungkan juga umumnya 1 cm)

c = konsentrasi larutan yang diukur

ε = tetapan absorptivitas molar (jika konsentrasi larutan yang diukur dalam molar)

a = tetapan absorptivitas (jika konsentrasi larutan yang diukur dalam ppm).

              Secara eksperimen hukum Lambert-beer akan terpenuhi apabila peralatan yang digunakan memenuhi kriteria-kriteria berikut:

1. Sinar yang masuk atau sinar yang mengenai sel sampel berupa sinar dengan dengan panjang gelombang tunggal (monokromatis).
2. Penyerapan sinar oleh suatu molekul yang ada di dalam larutan tidak dipengaruhi oleh molekul yang lain yang ada bersama dalam satu larutan.
3. Penyerapan terjadi di dalam volume larutan yang luas penampang (tebal kuvet) yang sama.
4. Penyerapan tidak menghasilkan pemancaran sinar pendafluor. Artinya larutan yang diukur harus benar-benar jernih agar tidak terjadi hamburan cahaya oleh partikel-partikel koloid atau suspensi yang ada di dalam larutan.
5. Konsentrasi analit rendah. Karena apabila konsentrasi tinggi akan menggangu kelinearan grafik absorbansi versus konsntrasi.

            Faktor-faktor yang sering menyebabkan kesalahan dalam menggunakan spektrofotometer dalam mengukur konsentrasi suatu analit:

1. Adanya serapan oleh pelarut. Hal ini dapat diatasi dengan penggunaan blangko, yaitu larutan yang berisi selain komponen yang akan dianalisis termasuk zat pembentuk warna.
2. Serapan oleh kuvet. Kuvet yang ada biasanya dari bahan gelas atau kuarsa, namun kuvet dari kuarsa memiliki kualitas yang lebih baik.
3. Kesalahan fotometrik normal pada pengukuran dengan absorbansi sangat rendah atau sangat tinggi, hal ini dapat diatur dengan pengaturan konsentrasi, sesuai dengan kisaran sensitivitas dari alat yang digunakan (melalui pengenceran atau pemekatan).

Spektrum UV, VIS, UV-VIS dan IR

          Data-data yang dikeluarkan oleh UV atau VIS dapat berupa absorbansi atau transmitansi yang langsung dibaca pada spektrofotometer. Namun untuk UV, VIS, UV-VIS dan IR data yang dikeluarkan dapat berupa spektrum jika telah dihubungkan dengan komputer.

          Spektrum yang dikeluarkan oleh UV, VIS dan UV-VIS berupa pita yang lebar sedangkan pada pita yang dikeluarkan oleh IR berupa garis atau puncak tajam.

          Pita melebar dari UV-VIS disebabkan karena energi yang dimiliki selain menyebabkan transisi elektronik terjadi pula rotasi dan vibrasi elektron dalam molekul. Sedangkan pada IR hanya terjadi vibrasi elektron maka spektrum yang dihasilkan berupa garis atau puncak tajam. Selain pada IR, spektrum berupa garis dapat terjadi pula pada spektroskopi NMR karena hanya terjadi rotasi elektron.

          Spektrum yang dihasilkan dari setiap spektroskopi berbeda antara satu dengan yang lainnya. Para kimiawan spektrum UV, VIS maupun IR dapat dibedakan dengan mudah. Spektrum yang dihasilkan oleh UV, VIS dan UV-VIS tidak berbeda jauh namun sangat sangat berbeda bila dibanding spektrum IR. Untuk membedakannya dapat dilihat pada gambar:

Gambar spektrum UV. Namun spektrum dari spektrofotometer VIS dan UV-VIS menyerupai spektrum UV

Gambar spektrum IR. Pita tertinggi mengarah ke bawah sedangkan pada UV pita yang paling tinggi mengarah ke atas hal ini disebabkan spektrofotometer IR ditulis dalam bentung bilangan gelombang

Read more...

Ion Selektife Elektroda (ISE)

Metoda potensiometri telah digunakan untuk mendeteksi titik akhir titrasi.Sekarang, metode ini dapat digunakan secara langsung untuk menentukan konsentrasi suatu ion  (Ion selective electrode)

Metoda potensiometris didasarkan pada pengukuran beda potensial yang terjadi antara sepasang elektroda dalamlarutan yakni elektroda pembanding (EP) dengan elektroda indikator (EI) iontertentu dimana besarannya merupakan fungsi logaritma dari aktifitas ion tertentuyang ditunjuknya. Penentuan secara langsung suatu ion dalam larutandimungkinkan dengan pemilihan elektroda indicator bagi ion dimaksud.Pada elektroda ion selektif sistem elektrodanya menggunakan suatu sistem penyekat khusus yang memungkinkan dia dapat respon selektif terhadap iontertentu, dapat berupa membran gelas, kristal garam tertentu maupun resin penukar ion.

Hubungan yang linear antara besaran dengan potensial dengan konsentrasi ionsianida dapat dialurkan pada yaitu:a.Kurva semi logaritma dimana besaran konsentrasi ion pada absis denganskala log-nya dan potensial sel (E) pada skala biasa b.Pada grafik biasa (mm block) antara beda potensial terhadap nilai minuslogaritma konsentrasi ionnya

Elektroda ini mengandung membran gelas, kristal atau cairan yangmempunyai sifat perbedaan potensial antara membran dan elektrolit yang kontak dengan membran tersebut ditentukan oleh aktifitas dari ion tertentu. Elektrodamembran yang paling tua dan paling banyak digunakan adalah elektroda gelas.Elektroda ini dikatakan selektif-ion karena hanya spesifik untuk ion H⁺. Elektrodaini dapat dilihat pada Gambar.

Adapun klasifikasi elektroda selektif ion berdasarkan membran yangdigunakan yaitu:

a.Membran Kristal :

·         -Kristal tunggal.

·         -Polikristalin atau Kristal campuran.

b.Non kristalin membrane :

·         -Gelas

·         -Cairan

·         -Cairan polimer

Dapat dikatakan bahwa elektroda ion selektif terdiri atas membran yangresponsif secara selektif terhadap suatu spesies ion tertentu dan mengadakankontak bagian luarnya dengan larutan yang akan ditentukan. Sedang bagian dalam berisi larutan yang mempunyai aktifitas tertentu yang mengadakan kontak denganelektroda pembanding.Membran yang digunakan dapat berupa polimer ataupun membran cair yangterdiri atas pelarut yang tidak bercampur dengan air dan suatu reagen yang bersifat sebagai pengekstraksi melalui mekanisme chelat. Jika membran cair tersebut memisahkan dua larutan, selektivitas ion tercapai terlebih dahulu melaluiselektif ion tertentu melalui fase membran dan juga melalui perbedaan mobilitasion dalam membran. Biasanya penukar ion seperti TOA, Amberlit LA-1, LA-2,Aliquot 336S atau penukar kation cair seperti asam bis 2-etilheksilfosfat(HDEHP), asam dinonilnaftalen sulfonat (DNS) digunakan sebagai bahanmembran.Elektroda selektif dapat digunakan sebagai detektor titik akhir dalam titrasiatau langsung ditentukan konsentrasinya dari pengukuran potensial. Selainmembran polimer, membrane padat lainnya adalah elektroda enzim yang saat ini juga sudah tersedia. Salah satu contoh pemakaian elektroda membran cair adalah penentuan ion Ca dimana garam Ca dari asam dodesilfosfat merupakan komponenaktif dalam pelarut di-n-asetilfenil fosfonat. Sedang membran cair anion selektif diperoleh dengan menggunakan spesies kationik yang secara selektif menarik anion kedalam pelarut organik. 

PRINSIP KERJA ISE

Elektroda Selektif ion (ESI) adalah sel paro elektrokimia (elektroda) yang menggunakan membran selektif ion sebagai elemen  pengenal (sensor), karenanya ESI akan lebih merespon analit yang disensornya dibandingkan ion lain yang berada bersama-sama dalam sampel. Membran merupakan lapisan tipis bersifat semipermeabel yang memisahkan 2 fasa dengan permeabilitas yang terkontrol.

Pada saat kontak dengan larutan analit, bahan aktif membran akan mengalami disosiasi menjadi ion-ion bebas pada antarmuka membran dengan larutan. Jika anion yang berada dalam larutan dapat menembus batas antarmuka membran dengan larutan yang tidak saling campur, maka akan terjadi reaksi pertukaran ion dengan ion bebas pada sisi aktif membran sampai mencapai kesetimbangan  elektrokimia.

Cara Kerja :

1. Isi ke botol digital buret dengan larutan standar 1000 ppm CN-, set alatdengan menekan tombol Fill , kemudian tombol Clear, minimumkan speedregulatornya.

2. Siapkan 6 buah labu ukur 50 mL, kepada labu ke dua masukkan ujung buret, masukkan 50 mL, tekan dengan hati – hati tombol Go gunamengeluarkan 0,050 mL larutan standar sianida 1000 ppm CN-

3.Dengan cara yang sama keluarkan 0,200 ; 0,800 ; 3,200 ; 12,800 mLlarutan standar sianida 1000 ppm ke dalam labu ke 3 s/d ke 6.

4. Tambahkan masing – masing 5 mL NaOH 1 N, lalu encerkan sampaitanda batas dengan aquadest, maka akan didapatkan deretan standar 0 ; 1,0 ;4,0 ; 16,0 ; 64,0 ; 256,0 ppm CN-

5.Pasangkan elektroda ion selektif sianida pada alat pH / ion meter, celupkanelektroda bersama termometer kepada larutan blanko. Ukur suhunya dan atur tombol koreksi suhu pada nilai suhu larutan dengan menekan tombol up /down.6.Tekan mode untuk memilih fungsi mV, biarkan stabil dan catat nilai beda potensial yang ditunjukkan sebagai E dalam mV.

Read more...

Refraktometer dan Polarimeter

 Refraktometer

Refractometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur kadar / konsentrasi bahan terlarut misalnya : Gula, Garam, Protein dsb. Prinsip kerja dari refractometer sesuai dengan namanya adalah dengan memanfaatkan refraksi cahaya. Seperti terlihat pada Gambar di bawah ini sebuah sedotan yang dicelupkan ke dalam gelas yang berisi air akan terlihat terbengkok. Pada Gambar kedua sebuah sedotan dicelupkan ke dalam sebuah gelas yang berisi lauran gula. Terlihat sedotan terbengkok lebih tajam. Fenomena ini terjadi karena adanya refraksi cahaya. Semakin tinggi konsentrasi bahan terlarut (Rapat Jenis Larutan), maka sedotan akan semakin terlihat bengkok secara proporsional. Besarnya sudut pembengkokan ini disebut Refractive Index (nD). Refractometer ditemukan oleh Dr. Ernst Abbe seorang ilmuwan dari German pada permulaan abad 20.

Adapun prinsip kerja dari refractometer dapat digambarkan sebagai berikut :

1. Dari gambar dibawah ini terdapat 3 bagian yaitu : Sample, Prisma dan Papan Skala. Refractive index prisma jauh lebih besar dibandingkan dengan sample.
2. Jika sample merupakan larutan dengan konsentrasi rendah, maka sudut refraksi akan lebar dikarenakan perbedaan refraksi dari prisma dan sample besar. Maka pada papan skala sinar “a” akan jatuh pada skala rendah.
3. Jika sample merupakan larutan pekat / konsentrasi tinggi, maka sudut refraksi akan kecil karena perbedaan refraksi prisma dan sample kecil. Pada gambar terlihar sinar “b” jatuh pada skala besar.

Dari penjelasan di atas jelas bahwa konsentrasi larutan akan berpengaruh secara proporsional terhadap sudut refraksi. Pada prakteknya Refractometer akan ditera pada skala sesuai dengan penggunaannya. Sebagai contoh Refractometer yang dipakai untuk mengukur konsentrasi larutan gula akan ditera pada skala gula. Begitu juga dengan refractometer untuk larutan garam, protein dll.

Konsentrasi bahan terlarut sering dinyatakan dalam satuan Brix(%) yaitu merupakan pronsentasi dari bahan terlarut dalam sample (larutan air). Kadar bahan terlarut merupakan total dari semua bahan dalam air, termasuk gula, garam, protein, asam dsb. Pada dasarnya Brix(%) dinyatakan sebagai jumlah gram dari cane sugar yang terdapat dalam larutan 100g cane sugar. Jadi pada saat mengukur larutan gula, Brix(%) harus benar-benar tepat sesuai dengan konsentrasinya.

Cara Kerja :

Membuat sample

a. Apabila sampel makanan padat / roti

b. Makanan di timbang menggunakan neraca teknis

c. Di larutkan dalam labu ukur 100 ml dan di aduk ± aduk atau di hancurkanmenggunakan batang pengaduk

d. Di saring menggunakan kertas saring, kemudian di masukkan ke dalam labuerlnenmeyer

e. ± 10 ml di buang, kemudian di saring kembali

f. Saringan yang ke-2 , ke-3 dst. di periksa dengan menggunakan handrefraktometer 

Membaca sample:

a. Prisma di bersihkan dengan kapas alkohol

b. Blanko :

-prisma / tempat sample ditambah aquadest (3 tetes )

-tempat sample di tutup

-diamati sampai angka menunjuk tanda 0 ( kontrol )

c. Aquadest di usap atau di bersihkan dengan kapas kering

d. Prisma / tempat sample ditambah sample cair tadi ( 3 tetes )

e. Pastikan sample tersebar merata di atas permukaan prisma

f. Diamati skala yang di tunjuk yaitu menunjukkan kadar glukosa (gelap terang )

Macam-macam Refraktometer :

1 . Refraktometer AbbeRefraktometer Abbe merupakan alat untuk determinasi secara cepat konsentrasi, kemurnian, kualitas-kualitas dispersi dari sampel cair, padat dan plastik.

Syaratnya : hanya bahan yang jernih, transparan dan Opaque dapat diukur pada sinar yang ditransmisikandan direfleksikan.

Contoh sampel :- Larutan : alkohol, eter - Minyak : wax- Makanan : sari buah, syrup, lar, gula dll.- Resin : bahan sintetik - Kaca optik.

Prinsip pengukuran : dengan sinar yang ditransmisikan Sinar kasa / sumber sinar prisma sampeltelescope.

Refraktometer Abbe :- Dapat digunakan untuk mengukur bermacam-macam indeks bias suatu larutan- Dapat juga digunakan untuk mengukur kadar tetapi kita harus membuat kurva standar.Suatu zat/ larutan kadarnya berbeda maka dapat memberika indeks bias berbeda.

Refraktometer Abbe : mempunyai 2 lubang pengamat.Dicari garis batas dan perpotongan antara hitam dan putih, kemudian dibaca indeks bias pada skala.

Pemeliharaan Refraktometer :

1. Refraktometer Abbe :- Setelah dipakai : prisma dibersihkan sampai kering.- Perlu ditera / kalibrasi dengan :

a. Lar. Bromonophtalehe yang sudah diketahui indeks biasnya.

 b. Prisma

2. Refraktometer tangan = Hand – Refraktometer 

Keterangan :

1. Tentukan sempel pada prisma

2. Tutup refraktometer

 3. Pembacaan skala

4. Diamati batas biru putih

5. Bersihkan prisma dengan kertas tissue

6. Kalibrasi

7. Penyebaran sampel harus merata ( )Hand Refraktometer .

- Indeks bias sudah dikonversikan hinga dapat langsung dibaca kadarnya.

- Hanya untuk mengukur kadar zat tertentu saja dan terbatasi jika kadar tidak terbaca misalnya : terlalu pekatmaka harus di encerkan. Hasil akhir dikalikan dengan pengenceran.

Macam-macam Hand Refraktometer:

- Hand Refraktometer brik untuk gula 0 – 32 %

- Hand Refraktometer salt untuk NaCl 0 – 28 %

Penggunaan Refraktometer :

Larutan yan diukur indeks bias/ kadar diteteskan pada prisma Refrak. Langsung dibaca hasilnya.

Catatan : pada waktu meneteskan, jangan sampai ada gelembung udara.

Bagian-bagian Refraktometer :Hand Refraktometer :

Mempunyai 1 lubang pengamat .

- Dibaca skala yang ditunjukan batas biru putih

Sebelum ditetesi zat setelah ditetesi zat/ larutanTerjadinya Pembiasan karena cahaya menembus median yang lebih rapat indeks bias dipengaruhi oleh :temperatur dan tekanan.

Semakin tinggi temperatur atau semakin rendah tekanan maka kerapatanmedian semakin kecil.

PERAWATAN Hand Refraktometer :

- Setelah dipaka, bagian prisma dibersihkan sampai kering.

- Perlu ditera dengan aquades, sampai batas biru putih yang menunjukan skala 0.Hal ini sebaiknya sebelum dipakai ditera dulu.

- Dapat dipakai : kapas/ kertas tissue untuk membersihkan prisma

 POLARIMETER

 

 Polarimeter dgunakan untuk mengetahui bidang polarisasi dan mengukur besarnya sudut putar larutan sukrosa dan fruktosa.

Berbagai struktur transparan tidak simetris memutar bidang polarisasi radiasi. Materi tersebut dikenal sebagai zat optik aktif, misalkan kuarsa, gula, dan sebagainya. Pemutaran dapat berupa dextro-rotary (+) bila arahnya sesuai dengan arah jarum jam atau levo-rotary (-) bila arahnya berlawanan dengan jarum jam. Derajat rotasi bergantung pada berbagai parameter seperti jumlah molekul pada lintasan radiasi, konsentrasi, panjangnya pipa polarimeter, panjangnya gelombang radiasi dan juga temperatur. Rotasi spesifik didefinisikan sebagai [α]t =  , di mana α adalah sudut bidang cahaya terpolarisasi dirotasi oleh suatu larutan dengan konsentrasi c gram zat terlarut per mL larutan, pada suatu bejana dengan panjang d desimeter. Panjang gelombang yang umumnya dispesifikkan adalah 590 nm, berupa garis spektrum natrium (Khopkhar,2008 : 302).

Polarisasi merupakan proses mengurung vibrasi vektor  yang menyusun gelombang transversal menjadi satu arah. Dalam radiasi tak terkutubkan, vektor berosilasi ke semua arah tegak lurus pada arah perambatan. Polarisasi cahaya merupakan vektor gelombang cahaya ke satu arah. Dalam cahaya tak terpolarisasi, medan listrik bervibrasi ke semua arah, tegak lurus pada arah perambatan. Sesudah dipantulkan atau ditransmisikan melalui zat tertentu, maka medan listrik terkurung ke satu arah dan radiasi dikatakan sebagai cahay terkutub –bidang. Bidang cahaya yang terkutub-bidang dapat diputar bila melewati zat tertentu (dantith, 1990 : 342-343).

Menurut Soekardjo (2002 :430) polarisasi dapat dibagi menjadi dau , yaitu :

1.             Polarisasi konsentrasi yang disebabkan oleh perubahan konsentrasi di sekitar elektrode.

2.             Polarisasi overvoltage atau tegangan lebih yang disebabkan oleh jenis elektrode dan proses yang terjadi di permukaan.

Gelombangcahaya terpolarisasi terletak pada satu bidang yaitu bidang getar cahaya. Apabila cahaya terpolarisasi dilewatkan pada larutan salah satu enansiomer, maka bidang getarnya akan mengalami perubahan posisi, yaitu berputar ke arah kanan atau kiri. Proses pemuutaran bidang getar cahaya terpolarisasi, yang untuk selanjutnya disebut pemutaran cahaya terpolarisasi dinamakan juga rotasi optik, sedangkan senyawa yang dapat menyebabkan terjadinya pemutaran cahaya terpolarisasiitu dikatakan mempunyai aktivitas aptik (Poedjiadi, 1994 : 16).

Rotasi spesifik suatu senyawapada suhu 20 ^oC dapat diperoleh dengan menggunakan rumus  sebagai berikut:

Dalam rumus tersebut

   = rotasi spesifik menggunakan cahaya D natrium pada suhu 20 ^oC.

         = sudut rotasi yang diamati pada polarimeter

l           = panjang sel dalam dm

c          = konsentrasi larutan dalam gram/mL

apabila rotasi spesifik telah diketahui dari tabil yang telah ada, maka dengan rumus di atas dapat dihitung konsentrasi larutan. Analisis kuantitatif ini dilakukan dengan menggunakan alat yang disebut polarimeter (Poedjiadi,1994 : 16-17).

Polarimeter adalah alat yang didesain untuk mempolarisasikan cahaya dan kemudian mengatur sudut rotasi bidang polarisasi cahaya oleh suatu senyawa aktif optis yang prinsip kerjanya didasarkan pada pemutaran bidang polarisasi (Anonim, 2010).

Menurut Anonim (2010), besarnya perputaran bidang polarisasi tergantung pada :

1.      Struktur molekul

2.      Panjang gelombang

3.      Temperatur

4.      Konsentrasi

5.      Panjang pipa polarimeter

6.      Banyaknya molekul pada jalan cahaya, dan

7.      Pelarut

Di industri gula di Indonesia, polarimeter digunakan ada yang manual dan ada yang digital. Yang manual menggunakan pengukuran sudut putar international suugar scale (ṡ), sedangkan yang digital umumnya sudah menunjukkan ṡ atau ẑ (Anonim,2010).

Sukrosa (gula ) dapat terhidrolisis karena pengaruh asam atau enzim invertase, membentuk glukosa dan fruktosa. Pada hidrolisis sukrosa terjadi pemmbalikan sedut (inversi) dari pemutaran kanan menjadi pemutaran kiri. Sukrosa adalah pemutaran kanan (putaran jenis +66,53), glukosa juga pemutaran kanan putaran jenis +52,7), tetapi fruktosa adalah pemutaran kiri (putaran jenis -92,4), daya pemutaran kiri fruktosa ternyata lebih besar dari daya pemutaran kanan glukosa.

Read more...