1. PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang Untuk mengukur konsentrasi suatu larutan digunakan alat yang bernama

refraktometer, alat ini digunakan untuk mengukur indek bias suatu zat. Indek bias cahaya adalah kecepatan cahaya dalam ruang hampa dibagi kecepatan cahaya dalam zat tersebut. Jika suatu indek bias suatu larutan lebih besar dari indek biasnya, jadi indek bias dapat menentukan konsentrasi (Wikipedia, 2009).

Setiap zat memilliki konsentrasinya sendiri sendiri, konsentrasi zat dapat diubah dengan menentukan zat terlarut, untuk menambah konsentrasi zat terlarut, untuk menambah konsetrasi zat, untuk mengurangi konsentrasi bisa ditambahkan zat pelarut/disebut juga dengan pengenceran tambahan zat tidak dilakukan dengan sembarangan, tetapi dengan perhitungan tertentu agar konsentrasi tercipta seperti apa yang diinginkan (Wikipedia, 2009).

Didalam suatu homogen gelombang datar merambat dalam garis lurus dengan laju V1 yang merupakan zantara itau. Bila gelombang sampai bidang batas yang memisahkan satu zantara dengan yang lain, sebagian gelombang dipantulkan dan bidang bidang batas tersebut kembali kedalam zantara pertama dan sebagian gelombang melanjutkan kedalam zantara kedua (Cromer, 1995).

1.2 Maksud dan tujuanMaksud dari praktikum fisika dasar tentang refraktometer ini adalah untuk

mengetahui cara kerja penggunaan refraktometer dengan baik dan benar.Tujuan dari praktikum fisika dasar mengenai refraktometer ini adalah untuk

mengukur konsentrasi larutan garam, larutan gula dan air laut dengan mengguunakan refraktometer.

1.3 Waktu dan tempatPraktikum fisika dasar mengenai refraktometer ini dilaksanakan pada hari kamis,

19 November 2009, pukul 07.00 WIB, di laboratorium IIP (Ilmu-Ilmu Perairan) gedun C, lantai 1. fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Brawijaya, Malang.

2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian refraktometerPeranti optis untuk pengukuran indek bias, yang dinamakan refraktometer,

dipergunakan untuk menganalisis konsentrasi larutan-larutan. Misalnya suatu campuran air dan alkohol mempunyai indek bias suatu larutan campuran air-alkohol secara tepat, persentase alkohol didalam campuran dapat ditentukan (Cromer, 1995).

Refraktometer adalah pengukur untuk menetukan indek bias cairan/padat, bahan transparan oleh refractometer. Tiga prinsip pengukuran dapat dibedakan sebagai berikut:

-transmited-merumput insiolm-total refteksi (Wikipedia, 2009).

2.1.1 Gambar refraktometer

Refraktometer ATC Refraktometer Atago

(Image, 2009)

(Image, 2009)

(Image,2009) (Image, 2009)

2.2 Pembiasan cahayaPembiasan cahaya adalah peristiwa/pembelokan cahaya karena melaui dua

medium yang berbeda kerapatan optiknya. Arah pembiasan cahaya dibedakan menjadi dua macam yaitu:

a. Mendekati garis normalCahaya dibiaskan mendekati garis normal ke cahaya merambat dari medium optik kurang rapat kemedium lebih rapat. Contohnya cahaya merambat dari udara kedalam air. menjauhi garis normal.

b. Menjauhi garis normalCahaya dibiaskan menjauhi garis normal jika cahaya merambat dari medium optik lebih rapat ke medium kurang rapat. Contohnya cahaya merambat dari dalam air ke udara.

Syarat syarat terjadinya pembiasan: Cahaya melalui dua medium yang berbeda kecepatan optiknya Cahaya datang tidak tefak lurus terhadap bidang batas(sudut pandang, lebih

kecil dari 90°)Beberapa contoh gejala pembiasan yang sering dijumpai dalam kehidupan sehari hari diantaranya:

Dasar kolam terlihat telah diangkat bila dilihat dari atas Kecamata minus/kacamata plus dapat membuat jelas perbandingan bagi

penderita rabun jauh/rabun dekat karena adanya pembiasan (Johan, 2008).

Seberkas cahaya jatuh pada permukaan air, sebagian dipantulkan oleh permukaan, sebagian lagi dihentakkan masuk kedalam air. Berkas datang digambarkan dengan sebuah garis lurus, sinar datang, sejajar dengan arah perambatan (Halliday).

2.2.1 Hukum snneliusHukum snnelius adalah rumus matematika yang memberikan hubungan antara

sudut datang dan sudut bias pada cahaya/gelombang lainnya yang melalui batas antara dua medium isotonik berbeda, seperti udar dan gelas. Hukum ini dikenal dengan hukum Descartes/hukum pembiasan (Halliday, 2002).

Hukum snellius: Arah arah datang, bias dan pantul semua nerada dalam satu bidang, yang

normal terhadap permukaan pemisah dan karena itu mengandung garis normal (H) terhadap permukaan(Alonso, 1990).

Sudut pantul adalah sama dengan sudut datang Θr¹=θi

Perbandingan sinus sudut datang dan sinus sudut bias adalah konstan. Inidinamakan hukum snell (Alonso, 1999).

Rumus:sinθ1/sinθ2 =V1/V2=n2/n1 atau n1 sinθ1=n2 sinθ2

atau V1 sinθ2=V2 sinθ1 (Wikipedia, 2009).

2.3 Indek biasPembiasan cahaya dapat terjadi dikarenakan perbedaan laju cahaya pada

kedua medium . laju cahaya pada medium yang rapat lebih kecil dibandingkan dengan cahaya pada medium yang kurang rapat. Menurut Christian Huygens (1629-1695) “perbandingan laju cahaya dalam ruang hampa dengan laju cahaya dalam suatu zat dinamakan indek bias”.

Secara matematis dapat dirumuskan dimana :n=indek biasc=cepat rambat cahaya dalam ruang hampa (3x108 cm/s)v=cepat rambat cahaya dalam zat tersesat(cm/s) (Johan, 2008).

n=T1/T2=sin a/sin bket:

T1 : panjang gelombang 1T2 : panjang gelombang 2sin a : sudut datangsin b : sudut bias (Johan, 2008).

2.4 Tabel indek James A. Richad

Substansi Indeks refraksi1. solid (H2O)2. Flouride (CaF2) 3. Kock salt (NaCl)4. Quarts (S1O2)5. Zirwin (ZrO2,S1O2 )6. Diamond (C)7. Fabailite (SrT1O3)8. Rotile (T1 O2)

1,3091,4341,5441,5441,923

2,41172,4092,6162,903

Liquid di 20°C1. Nethyl alkohol (CH3OH)2. Air (H2O)3. Ethyl alcohol (CH2H5OH)4. Carbon tetra chloride(ccl4)5. Turpentine6. Nycerine7. benzen8. Carbon disulfide(CS2)

1,3290133301361814607

147147301501216276

(Richard, 1993).

Arthur BeizerSubstansi N Substansi N

AirBensineCarbon disulfideDiamondEthyl alcoholGlass, crown

1,00031,501,632,421,361,52

Glass, fintGlyserinIceQuartzWater

1,631,471,311,461,34

(Beiser, 1962).

Tabel indek bias

Billy W. ThillerySubstansi C=c/v

GelasDiamondIceWaterBenzeneCarbon tetrachlorideEthyl alcoholAir (0°)Air (30°)

1,502,421,311,331,501,461,36

1,000291,00026

(Thilerry, )

David HallidayPledium Indeks refraksi

AirEtil alkoholKarbon hisalfidaUdara (1 atm 20°C)Natrium lodidaLeburan kuarfaiGelas, kacaGelas, fllintaNatrium klorida

1,331,361,63

1,00031,741,461,521,661,53

(Untuk =589ּג ) nm (=5890 Å) (Halliday, 2001).

3. METODOLOGI

3.1 Alat dan fungsiAlat yang digunakan pada praktikum fisika dasar mengenai refraktometer ini

adalah sebagai berikut: Pipet tetes : Untuk memindahkan larutan garam, larutan gula dan air

laut pada refraktometer. Spatula : Untuk menghomogenkan larutan garam dan larutan gula. Beaker glass 100 ml: Sebagai tempat larutan sementara. Refraktometer : Untuk mengukur indek bias suatu zat. Washing bottle : Untuk wadah aquades. Timbangan digital : Untuk menimbang garam/gula dengan ketelitian 1/100. Lampu pijar : Sebagai sumber cahaya. Gelas ukur 100ml : Untuk mengukur volume aquades dengan volume tertentu. Nampan : Untuk tempat alat dan bahan.

3.2 Bahan dan fungsiBahan yang digunakan pada praktikum fisika dasar mengenai refraktometer ini

adalah sebagai berikut: Air : Sebagai pelarut garam dan gula. Garam : Sebagai indikator yang akan di uji indek biasnya. Gula : Sebagai indikator yang akan di uji indek biasnya. Air laut : Sebagai indikator yang akan di uji indek biasnya. Kertas label : Untuk menandai beaker glass. Tissue : Untuk membersihkan lensa refraktometer dan untuk

membersihkan alat alat yang telah digunakan. Kertas : Sebagai alas saat menimbang garam dan gula.

3.4 Skema kerja

3.3.1 Larutan garam 0.2 , 0.3 , 0.4 dan 0.5 gram

Disiapkan alat dan bahan

Ditimbang garam 0.2 , 0.3 , 0.4 dan 0.5 gram dengan timbangan digital

Diukur aquades 20 ml dengan gelas ukur

Diletakkan garam dan aquades didalam beaker glass

Dihomogenkan larutan garam dengan aquades

Diambil larutan dengan pipet tetes

Diteteskan larutan pada refraktometer dibagian prisma

Diarahkan refraktometer ke sumber cahaya

diamati

hasil

3.3.2 Larutan gula

0.2 , 0.4 , 0.8 dan 1 gram

Disiapkan alat dan bahan

Ditimbang gula 0.2 , 0.4 , 0.8 dan 1 gram dengan timbangan digital

Diukur aquades 10 ml dengan gelas ukur

Diletakkan gula dan aquades didalam beaker glass

Dihomogenkan larutan gula dengan aquades

Diambil larutan dengan pipet tetes

Diteteskan larutan pada refraktometer dibagian prisma

Diarahkan refraktometer ke sumber cahaya

diamati

3.3.3 Air laut

Hasil

Disiapkan alat dan bahan

Diukur air laut 60 ml dengan gelas ukur

Dimasukkan air laut kedalam beaker glass

Diambil air laut dengan pipet tetes pada bagian permukaan, tengah dan dasar air laut

Diteteskan air laut pada prisma refraktometer

Diarahkan refraktometer ke sumber cahaya

diamati

4. PEMBAHASAN

Hasil

4.1 Data hasil pengamatan

a. Larutan Garam

No. Garam

(gr)

Aquades

(ml)

Konsentrasi Indeks Bias V

1 0,2 20 1% 1,010 2,970 . 10 8

2 0,4 20 1,5% 1,011 2,967 . 10 8

3 0,6 20 2% 1,016 2,952 . 10 8

4 0,8 20 2,5% 1,020 2,941 . 10 8

V1 = = = 2,970 . 10 8

V2 = = = 2,967 . 10 8

V3 = = = 2,952 . 10 8

V4 = = = 2,941. 10 8

b. larutan gula

No. Garam

(gr)

Aquades

(ml)

Konsentrasi Indeks Bias V

1 5 20 8,3% 3 1 . 10 8

2 10 20 16,6 % 5,5 0,545 . 10 8

3 15 20 25% 6,9 0,434 . 10 8

4 20 20 33,3% 9,1 0,329 . 10 8

V1 = = = 1 . 10 8

V2 = = = 0,545 . 10 8

V3 = = = 0,434 . 10 8

V4 = = = 0,329 . 10 8

c. Air laut

No. Air laut (ml) Subyek Indeks bias

1 60 Permukaan 1,023

2 60 Tengah 1,024

3 60 Dasar 1,025

4.2 Perhitungan

No ½ n - n n - n2 V V - V2

1 1,023 -0,001 1 . 10-6 2,932.108 9.10-6

2 1,024 0 0 2,929.108 0

3 1,025 0,001 1 . 10 -6 2,926.108 9.10-6

N= 1,024

V - V2 = 18 . 10 -6

V1 = = = 2,932 . 10 8

V2 = = = 2,929 . 10 8

V3 = = = 2,926 . 10 8

4.2.1 Indeks Bias

a. Ralat Mutlak

A =

=

=

= 0,577 . 10-3

b. Ralat Nisbi

I = X 100%

= X 100%

= 0,732 . 10-1

c. Keseksamaan

K = 100% - I

= 100% - 0,563 . 10-1

= 99,944 %

d. Hasil Pengamatan

HP1 = n – A

= 1,024 + 0,577 . 10-3

= 1,0245

HP2 = n +A

= 1,024 - 0,577 . 10-3

= 1,0234

4.2.2 Kecepatan Cahaya

Air laut

a. Ralat Mutlak

A =

=

= 0,732 . 10-3

b. Ralat Nisbi

I = X 100%

= X100%

= 0,591.10-11 x 100%

= 0,591 . 10-9

c. Keseksamaan

K = 100% - I

= 100% - 0,591

= 99,409%

d. Hasil Pengamatan

HP1 = n + v

= 2,929 .108 + 1,732.10-3

= 4,661 . 105

HP2 = n - v

= 2,929 .108 - 1,732.10-3

= 1,197.105

4.3 Analisa prosedurSebelum melakukan praktikum fisika dasar mengenai refraktometer ini, pertama

yang harus disiapkan adalah peralatan, sebagai berikut: refraktometer berfungsi untuk mengukur indek bias suatu zat, pipet tetes untuk memindahkan larutan garam, larutan gula dan air laut pada refraktometer (dalam skala kecil), spatula berfungsi untuk menghomogenkan larutan garam dan larutan gula, beaker glass 100 ml berfungsi untuk tempat larutan sementara, washing bottle berfungsi sebagai wadah aquades/air, timbangan digital berfungsi untuk menimbang garam dan gula dengan ketelitian 1/100, lampu pijar berfungsi sebagai sumber cahaya, gelas ukur 100 ml berfungsi untuk mengukur volume aquades /air dengan volume tertentu, nampan berfungsi sebagai tempat alat dan bahan praktikum.

Bahan yang digunakan dalam praktikum fisika dasar mengenai refraktometer ini yaitu air berfungsi sebagai pelarut garam dan gula. Garam berfungsi sebagai indikator yang akan di uji indek biasnya.Gula berfungsi sebagai indikator yang akan di uji indek biasnya. Air laut berfungsi sebagai indikator yang akan di uji indek biasnya. Kertas label berfungsi untuk menandai beaker glass. Tissue berfungsi untuk membersihkan lensa refraktometer dan untuk membersihkan alat alat yang telah digunakan. Kertas berfungsi sebagai alas saat menimbang garam dan gula.

Praktikum pertama yang diamati adalah garam (NaCl). Untuk membuat larutan garam (NaCl), ditimbang garam masing masing 0.2 , 0.3 , 0.4 dan 0.5 gram dengan timbangan digital, digunakan kertas sebagai alas garam pada saat ditimbang beserta air yang sudah diukur, dimasukkan kedalam beaker galass masing masing yang sudah diberi kertas label, dihomogenkan garam dengan spatula, diambil larutan dengan pipet tetes, diteteskan larutan pada refraktometer dibagian prisma, diarahkan refraktometer pada sumber cahaya, diamati, dan dicatat hasilnya.

Yang kedua diamati adalah gula. Pertama diambil gula, ditimbang gula masing masing 0.2 , 0. 4 , 0.8 dan 1 gram dengan timbangan digital, digunakan kertas

sebagai alas saat menimbang, dimasukkan gula yang sudah ditimbang pada masing beaker glass yang sudah diberi kertas label, diukur aquades/air 10 ml dengan menggunakan gelas ukur, dituang aquades/air kedalam beaker glass yang berisi gula, dihomogenkan larutan gula menggunakan spatula, diambil larutan dengan pipet tetes, diteteskan pada refraktometer dibagian prisma, diarahkan refraktometer pada sumber cahaya, diamati kemudian dicatat hasilnya.

Pengamatan terakhir yaitu air laut. Pertama tama diambil air laut, diukur air laut 60 ml menggunakan gelas ukur, dimasukkan air laut kedalam beaker glass, diambil air laut dengan menggunakan pipet tetes pada bagian permukaan, tengah dan dasar air laut. Diteteskan air laut pada prisma refraktometer, kemudian diarahkan pada sumber cahaya, diamati indek biasnya, dicatat hasilnya.

4.4 Analisa hasil4.4.1 Larutan garam

Pada praktikum yang sudah dilakukan, pengukuran indeks bias pada larutan garam 0,2 gram , setelah diberi aaquades 20 ml adalah 1,007. pada larutan garam 0,3 gram setelah diberi aquades 20 ml adalah sebesar 1,011. pada larutan garam 0,4 gram setelah diberi aquades 20ml sebesar 1,016. dan pada larutan garam 0,5 gram setelah diberi aquades 20ml sebesar 1,020. kemudian pada hasil kecepatan larutan 0,2 gram adlah sebesar 2,970 . 108 . pada larutan garam 0,3 gram sebesar 2,967 . 108 . pada larutan garam 0,4gram sebesar 2,952 . 108. dan pada larutan garam 0,5gram sebesar 2,941 . 108 .

4.4.2 Larutan GulaPada praktikum yang sudah dilakukan, pengukuran indeks bias pada larutan

Gula 0,2gram setelah doberi aquades 10ml, indeks biasnya sebesar 3. pada larutan Gula 0,4gram setelah diberi aquades 10ml, indeks biasnya sebesar 5,5. pada larutan Gula 0,6gram setelah diberi aquades 10ml, indeks biasnya sebesar 6,9. dan pada larutan Gula 0,8gram setelah diberi aquades 10ml, indeks biasnya jadi 9,1. lalu kecepatan cahaya pada larutan gula 0,2 dihasilkan nilai 1.108 , pada laruan gula 0,4 dihasilkan nilai 0,545.108 dan pada larutan gula 0,8 dihasilkan nilai 0,329 . 108 .

4.4.3 Air LautPengukuran indeks bias pada air laut diperoleh hasil indeks bias pada

permukaan sebesar 1,023. indeks bias pada bagian tengah sebesar 1,024. dan pada bagian dasar air laut sebesar 1,025. ralat mutlak pada hasil perhitungan indeks bias dihasilkan 0,577 . 108 , ralt nisbi dihasilkan 0,536 . 10-1 . keseksamaan dihasilkan 99,944 , dan hasil pengamatan ( Hp1) dihasilkan sebesar 1,0245 , hasil pengamatan (Hp2) dihasilkan sebesar 1,0234. pada perhitungan kecepatan cahaya dihasilkan

ralat mutlak sebesar 1,732 . 10-3 , ralat nisbi sebesar 0,591 . 10-9 , pad nilai keseksamaan dihasilkan 99,409 . 10-9 , hasil pengamatan dihasilkan 4,661 . 105 , hasil pengamtan Hp1 dan Hp2 adalah sebesar 1,197.1011.

5. PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Refraktometer adalah alat untuk mengukur indeks bias suatu larutan atau salinitan suatu larutan.

Indeks bias cahaya adalah kecepatan cahaya dalam ruang hampa dibagi dengan kecepatan dalam zat, dengan rumus

n =

keterangan : n = indeks bias

c = kecepatan cahaya dalam ruang hampa (3.108)

v = kecepatan cahaya dalam zat (cm/s)

Arah pembiasan cahaya dibedakan menjadi 2 yaitu :

1. mendekati garis normal

2. menjauhi garis normal

Syarat terjadinya pembiasan :

1. cahaya melalui 2 medium yang berbeda kecepatan opticnya.

2. cahaya datang tidak tegak lurus terhadap bidang garis

hukum snellius berbunyi : “ sinar datang dari medium yang kurang rapat (n1) menuju yang lebih rapat (n2) yang dibiaskan mendekati garis normal begitu juga sebaliknya

konstanta

untuk mencari nilai ralat mutlak

A =

5.2 Saran

Dalam praktikum fisika dasar mengenai refraktometer ini diharapkan para praktikan lebih teliti dalam melihat besar nilai indek biasnya, dan diharapkan untuk asisten prarktikum lebih jelas lagi dalam menerangkan kepada praktikan.

DAFTAR PUSTAKA

Alonso, Marcello. 1998. Dasar Dasar Fisika. Jakarta: Erlangga.

Benser, Arthur. 1962. The Poundation of Physics. Adekson wesley publishing company inc. Massa:chacsets.

Cromer, Alan H. 1995. Fisika untuk Ilmu Ilmu Hayati. Yogyakarta:Gadjah Mada University.

Halliday, David. 2002. Fisika. Jakarta: Erlangga.

Johan. 2008. Konsep Cahaya. http://www.johan .blogspot.com, diakses pada hari sabtu, 26 November 2009.

Richard, James A. 1993. Modern University Physics Adeksen. Wesley Company Inc. Masschusets.

Trillery, Billly W. 2002. Physical Science. Mc. Giaco Hill: Boston.

Wikipediaa, 2009. Refraktometer. http://www.wikipedia.com/refraktometer. diakses pada hari sabtu, 21 November 2009.

b, 2009. Hukum Snellius. http://www.wikipedia.com/hukumsnellius.diakses pada hari Sabtu,21 November 2009.