Bagaimana prinsip kerja polarimeter

Yang dimaksud dengan polarimeter adalah merupakan sesuatu yang merujuk kepada sebuah instrumen ilmiah yang digunakan untuk mengukur sudut rotasi yang disebabkan oleh lewat cahaya terpolarisasi melalui substansi optik aktif.

Jenis-Jenis Polarimeter

1. Polarimeter Manual, Polarimeter paling awal, mulai dikembangkan pada tahun 1830-an, membutuhkan pengguna secara fisik seperti memutar analyzer, dan detektor itu mata pengguna menilai saat yang paling bersinar cahaya melalui. Sudut ditandai pada skala yang mengelilingi analyzer tersebut. Desain dasar masih digunakan dalam polarimeter sederhana.
2. Polarimeter Semi Otomatis,  yang membutuhkan deteksi visual tetapi push menggunakan tombol untuk memutar analisa dan menawarkan tampilan digital.
3. Polarimeter Otomatis, adalah polarimeter yang paling modern yang sepenuhnya otomatis dan hanya memerlukan user untuk menekan tombol dan menunggu pembacaan digital.

Bagian-Bagian Polarimeter adalah:

• Sumber Cahaya, adalah terdiri dari dua jenis, yaitu sumber cahaya filament dan sumber cahaya natrium.s
  Sumber cahaya filament digunakan untuk alat model lama, sedangkan sumber cahaya natrium digunakan untuk alat model baru. Filter dari sumber cahaya natrium ialah filter orange dengan panjang gelombang 589 nm. Sumber cahaya ditutup agar cahayanya focus dan tidak ada udara.
• Prisma Nicole, adalah yang berfungsi mengubah cahaya monokromatis menjadi lebih terpolarisasi
• Tabung Sampel, adalah terbuat dari kaca yang memiliki dua pengaman, yaitu karet dan skrup. 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.
• Prisma Analisator, adalah berfungsi prisma ini ialah untuk mensejajarkan sudut yang dihasilkan dari senyawa aktif optik. Bagian lain dari polarimeter ialah mikroskop dan skala. Mikroskop berguna untuk menentukkan cahaya yang sudah sejajar sehingga sudut hitung rotasinya dapat dilihat dari skala. Bagian yang diatur pada alat polarimeter ini ialah lensa analisator. Sudut putar adalah sudut yang ditunjukkan oleh analisator setelah sinar melewati larutan dan membentuk cahaya yang redup. Apabila bidang polarisasi berputar kea rah kiri (levo) dilihat dari pihak pengamat, peristiwa ini disebut polarisasi putar kiri. Demikian juga untuk peristiwa sebaliknya (dextro).
• Skala Lingkar, adalah akala yang bentuknya melingkar dan pembiasan skalanya dilakukan jika telah didapatkan pengamatan tepat baur-baur.
• Detektor, pada polarimeter manual yang digunakan sebagai detector adalah mata, sedangkan polarimeter lain dapat digunakan detector fotoelektrik.

Prinsip kerja polarimeter

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 analizer 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.

Bagaimana prinsip kerja Polarimeter ?

Tabung polarimeter harus diisi sedemikian agar tidak terbentuk atau meninggalkan gelembung udara yang mengganggu berkas cahaya yang lewat. Gangguan dari gelembung dapat dikurangi dengan tabung yang lubangnya diperbesar pada salah satu ujungnya.

Pada tabung dengan lubang yang seragam, misalnya tabung semi mikro, perlu hati-hati pada waktu pengisian. Dianjurkan agar menggunakan tabung yang bukan logam pada pengujian zat yang korosif atau larutan zat pada pelarut yang korosif.

Pada waktu menutup tabung yang mempunyai keeping ujung yang dapat dilepas serta dilengkapi dengan cincin karet dan penutup, maka penutup ini harus dikencangkan secukupnya saja, agar tidak ada kebocoran di keping ujung dan badan tabung. Tekanan berlebihan pada keeping ujung dapat menimbulkan keregangan yang mengakibatkan gangguan terhadap pengukuran.

Pada penetapan rotasi jenis suatu zat dengan daya rotasi lemah, sebaIknya tutup dilonggarkan dan dikencangkan kembali di antara pembacaan yang berturut-turut, baik pada pengukuran rotasi maupun pada pembacaan titik nol. Perbedaan yang ditimbulkan keregangan keping ujung umumnya akan tampak, serta dapat dilakukan pengaturan yang tepat untuk menghilangkan penyebabnya.

Prosedur : jika zat berupa cairan, atur suhu hingga 250 dan pindahkan ke dalam tabung polarimeter. Lakukan sebagai berikut : mulai dengan “Lakukan palling sedikit 5 kali pembacaan……”, lakukan penetapan blangko dengan tabung kosong yang kering. Jika zat berbentuk padat, timbang saksama sejumlah tertentu, masukkan ke dalam labu tentu ukur dengan menggunakan air atau pelarut lain yang ditentukan, sisakan sebagian pelarut untuk penetapan blangko.

Tambahkan secukupnya pelarut hingga meniscus pelarut sedikit di bawah tanda batas dan atur suhu labu 250 dengan mencelupkan labu tersebut dalam tangas dengan suhu tertentu. Tambahkan pelarut hingga tanda batas dan campur. Pindahkan lariutan ke dalam tabung polarimeter tidak lebih dari 30 menit sejak zat dilarutkan, upayakan agar waktu yang dipakai tiapkali sama bagi zat yang diketahui mengalami rasemisasi mutarotasi. Selam proses penetapan, pertahankan suhu pada 250.

Lakukan paling sedikit 5 kali pembacaan rotasi pada 250. Lakukan pembacaan yang sama banyaknya dengan menggunakan sisa pelarut sebagai pengganti larutan. Sebagai koraksiterhadap titik nol diambil harga rata-rata pembacaan blangko, yang dikurangkan dari harga rata-rata rotasi yang teramati. Dalam perhitungan ini perlu dipakai tanda rotasi yang diamati, baik positif ataupun negative, untuk memperoleh harga rotasi yang terkoreksi.

Bila digunakan polarimeter fotoelektrik otomatik dengan derajat ketelitian dan ketepatan yang diperlukan, maka tidak perlu dilakukan pembacaan ulang 5 kalli atau lebih.