LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA II REFRAK

LAPORAN PRAKTIKUM
KIMIA FISIKA II

REFRAKTOMETRI

Oleh :
Kelompok 7
1. Heni Suhardini Putri
2. Intan Oktaiani
3. Irfan

/ 140332600436 (**)
/ 140332602930
/ 140332605200

JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
SEPTEMBER 2015

PERCOBAAN 2

REFRAKTOMETRI
A. TUJUAN
Memahami prinsip kerja refraktometri dan menentukan konsentrasi laruan
gula melalui kurva kalibrasi.

B. DASAR TEORI
Refraktometer adalah perangkat laboratorium atau lapangan untuk
mengukur kadar atau konsentrasi bahan terlarut seperti gula, garam, protein,
dan lain-lain berdasarkan pada pengukuran indeks bias cairan tersebut. Indeks
bias (refraction) dihitung dari Hukum Snell dan dapat dihitung dari komposisi
bahan menggunakan hubungan Gladstone-Dale. Ada empat jenis
refraktometer utama yaitu:
1. Refraktometer
refractometers).

genggam

tradisional

(tradisional

handheld

2. Refraktometer genggam digital (digital handheld refractometers).
3. Laboratorium atau refraktometer Abbe (Abbe refraktometers).
4. Proses refraktometer inline (inline process refrakctometers).
Refraktor Abbe ditemukan oleh Ernst Abbe (1840 – 1905) yang bekerja
untuk Perusahaan Zeiss di Jena, Jerman pada akhir 1800-an. Refraktometer
Abbe adalah refraktometer untuk mengukur indeks bias cairan, padatan dalam
cairan atau serbuk dengan indeks bias dari 1,300 sampai 1,700 dengan
ketelitian sampai 0,001 dan dapat diperkirakan sampai 0,0002 dari gelas skala
di dalam dan persentase padatan 0 sampai 95%.
Indeks bias adalah perbandingan kecepatan cahaya dalam udara dengan
kecepatan cahaya dalam zat tersebut. Indeks bias berfungsi untuk identifikasi
zat kemurnian. Umumnya alat dirancang untuk digunakan dengan cahaya
putih. Untuk mencapai kestabilan, alat harus dikalibrasi dengan menggunakan
plat glass standart.
Hukum pembiasan cahaya adalah sinar datang, sinar bias, dan garis
normal terletak pada satu bidang. Perbandingan sinus sudut datang dan sinus
sudut bias cahaya yang memasuki bidang batas dua medium yang berbeda

selalu bernilai tetap (konstant). Jika cahaya masuk dari suatu medium ke
medium lain frekuensi cahaya tidak berubah tetapi cepat rambatnya akan
berubah.
Perbandingan cepat rambat cahaya dalam ruang hampa (c) dengan cepat
rambat cahaya dalam medium (v) disebut indeks bias mutlak dari medium
(n). Dirumuskan sebagai berikut :

n=

c
v

..……..(1)

Cepat rambat dalam medium ( v) lebih kecil dibandingkan cepat rambat
dalam ruang hampa (c ). Hali ini disebabkan oeh redaman osilasi dari atomatom daam medium. Dengan kata lain bahwa cepat rambat cahaya ( v)
dittukan atom-atom dalam medium dan ini berakibat pada harga indeks bias (
n). Secara atomik harga indeks bias dirumuskan :
N . e2 ∑ f i
n=1+ m ∈ x w

e. 0
i

N
e
me
wi
ϵo

=
=
=
=
=

………….(2)

jumlah atom per satuan volume
elektron
massa elektron

frekuensi krakteristik
permitivitas ruang hampa

Dalam persamaan (2) dapat dipahami bahwa indeks
lurus dengan jumlah atom per satuan volume. Dengan
konsentrasi larutan, semakin besar pula indeks biasnya.
penentuan kadar gula pada percobaan ini didassarkan indeks
dengan menggunakan alat refraktometri.

bias berbanding
kata lain besar
Pada percobaan
bias larutan gua

Faktor-faktor penting yang harus diperhitungkan pada semua pengukuran
refraksi ialah temperatur cairan dan jarak gelombang cahaya yang
dipergunakan untuk mengukur n. Pengaruh temperatur terhadap indeks bias
gelas adalah sangat kecil, tetapi cukup besar terhadap cairan dan terhadap
kebanyakan bahan plastik yang perlu diketahui indeksnya. Karena pada suhu
tinggi kerapatan optik suatu zat itu berkurang, indeks biasnya akan berkurang.

Pengukuran ini didasarkan pada prinsip bahwa cahaya yang masuk
melalui prisma cahaya bisa melewati bidang batas antara cairan dan prisma
kerja dengan suatu sudut yang terletak dalam batas-batas tertentu yang
ditentukan oleh sudut batas antara cairan dan gelas. Yang akan diamati adalah
bidang terang dan bidang gelap yang terpisah menurut garis yang
jelas. Tempat perbatasan ini tergantung pada indeks bias cairan dan
gelas. Terjadinya bidang batas antara gelap dan terang bila cahaya dijatuhkan
pada prisma kerja dengan berbagai sudut datang mulai dari 0o – 90o, maka
cahaya dibiaskan keluar dengan berbagai sudut yang besarnya berlainan
untuk setiap warna cahaya.

C. ALAT DAN BAHAN
Alat :
 Refraktometer
 Pipet ukur 10mL
 Pipet volume 25mL
 Beaker glass 50mL
 Pengaduk
 Tabung reaksi
Bahan :

 Gula
 Aquades
D. LANGKAH KERJA
NO

LANGKAH KERJA

Ditimbang gula pasir
± 25gram

1

Dibuat larutan gula dengan
2

konsentrasi 50% berat dengan
dicampur 25gram gula dan 25
gram air

3



Diambil 40 mL larutan

gula 50% dan ditambahkan
aquadest 10 mL (untuk
membuat larutan konsentrasi

FOTO

40%).


Diambil 37,5 mL

larutan gula 40% dan
ditambahkan aquadest 12,5
mL (untuk membuat larutan
gula 30%)



Diambil 33,3 mL

larutan gula 30% dan
ditambahkan aquadest 16,7
mL (untuk membuat larutan
gula 20%)


Diambil 25 mL larutan

gula 20%, dan ditambahkan
25 mL aquadest (untuk
membuat larutan 10%)


Konsentrasi 0%

digunakan aquadest biasa.

Dilakukan pengukuran indeks
bias, dengan menguji larutan
4

yang konsentrasinya rendah
yaitu 0%, 10%, 20%, 30%,
40% dn 50%

E. DATA HASIL PENGAMATAN

Pada percobaan Refraktometri ini dilakukan dengan cara beberapa
tahapan. Tahap yang pertama adalah dengan membuat larutan gula dengan
beberapa konsentrasi yaitu 50%, 40%, 30%, 20%, 10%, dan 0%. Larutan
tersebut dibuat dengan cara mengencerkan atau mencampurkan 25 gram gula
dengan 25 gram air (+/- 25ml air) untuk larutan gula dengan konsentrasi
yang pertama yaitu 50%.
Lalu dilakukan pengenceran sebagai berikut :
Larutan gula dengan konsentrasi 40%
V2 = 50 mL

M1 = 50%

M2 = 40%
M 1 . V 1=M 2 .V 2
M2. V 2
V 1= M
1
40 % .50 mL
50 %
V 1=40 mL
V 1=

Untuk mencapai V2 = 50 mL,
maka V1 (40 mL) ditambahkan
Aquades sebanyak 10 mL

Larutan gula dengan konsentrasi 30%
V2 = 50 mL

M1 = 40%

M2 = 30%

M 1 . V 1=M 2 .V 2
M2. V 2
V 1= M
1
30 % . 50 mL
40 %
V 1=37,5 mL
V 1=

Untuk mencapai V2 = 50 mL,
maka V1 (37,5 mL)
ditambahkan Aquades
sebanyak 12,5 mL

Larutan gula dengan konsentrasi 20%
V2 = 50 mL

M1 = 30%

M2 = 20%
M 1 . V 1=M 2 .V 2
Untuk mencapai V2 = 50 mL,
maka V1 (33,3 mL)
ditambahkan Aquades
sebanyak 16,7 mL

M2. V 2
V 1= M
1
20 % . 50 mL
30 %
V 1=33,3 mL
V 1=

Larutan gula dengan konsentrasi 10%
V2 = 50 mL

M1 = 20%

M2 = 10%

M 1 . V 1=M 2 .V 2
M2. V 2
V 1= M
1

Untuk mencapai V2 = 50 mL,
maka V1 (25 mL) ditambahkan
Aquades sebanyak 25 mL

10 % . 50 mL
20 %
V 1=25 mL
V 1=

Selanjutnya larutan gula dengan berbagai konsentrasi itu diamati dan
dicatat indeks bias pada refraktometer, sehingga diperoleh data sebagai
berikut :
No

Larutan
Gula

1

1

50%

1,3955

2

40%

3

Indeks bias (n)
2

Rata-rata
3

indeks bias

1,3955

1,3955

1,3955

1,3850

1,3850

1,3850

1,3850

30%

1,3730

1,3730

1,3740

1,3733

4

20%

1,3640

1,3640

1,3640

1,3640

5

10%

1,3510

1,3510

1,3510

1,3510

6

0%

1,3370

1,3370

1,3370

1,3370

7

Sampel X

1,3575

1,3570

1,3570

1,3572

F. ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
Percobaan yang dilakukan yaitu menentukan konsentrasi suatu larutan
gula (Larutan X yang belum diketahui konsentrasinya) melalui kurva

kalibrasi. Percoaan ini didasarkan pada prinsip bahwa penentuan kadar atau
konsentrasi larutan gula didasarkan pada indeks bias larutan gula dengan
menggunakan alat refrakometer.
Refraktometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur kadar
bahan terlarut dengan memanfaatkan rekasi cahaya. Prinsip kerja alat tersebut
adalah jika cahaya yang masuk melalui prisma cahaya hanya bisa melewati
bidang batas antara cairan dan prisma kerja dengan suatu sudut yang terletak
dalam batas-batas tertentu yang ditentukan oleh sudut batas antara cairan dan
alas.
Pengukuran ini didasarkan pada prinsip bahwa cahaya yang masuk
melalui prisma cahaya bisa melewati bidang batas antara cairan dan prisma
kerja dengan suatu sudut yang terletak dalam batas-batas tertentu yang
ditentukan oleh sudut batas antara cairan dan gelas.
Yang akan diamati adalah bidang terang dan bidang gelap yang terpisah
menurut garis yang jelas. Tempat perbatasan ini tergantung pada indeks bias
cairan dan gelas. Terjadinya bidang batas antara gelap dan terang bila cahaya
dijatuhkan pada prisma kerja dengan berbagai sudut datang mulai dari 0 o –
90o, maka cahaya dibiaskan keluar dengan berbagai sudut yang besarnya
berlainan untuk setiap warna cahaya.
Konsentrasi gula yang diuji indeks biasnya yaitu 50%, 40%, 30%, 20%
dan 10% serta air murni (0%) dan sampel X. Dari data yang diperoleh
didapatkan nilai indeks bias rata-rata larutan gula 0% atau air murni adalah
1,3370. Indeks bias rata-rata larutan gula 10% adalah 1,3510. Indeks bias
rata-rata larutan gula 20% adalah 1,3640. Indeks bias larutan gula 30% adalah
1,3733. Indeks bias lartan gula 40% adalah 1,3850. Indeks bias rata-rata
larutan gula 50%adalah 1,3955.
Indeks bias rata-rata sampel X (konsentrasi sampel X belum
diketahui) adalah 1,3572.
Perbedaan nilai rata-rata indeks disebabkan karena adanya perbedaan
konsentrasi dari masing-masing larutan gula, jika larutan memiliki
konsentrasi lebih besar akan mempunyai kerapatan antar molekul yang lebih
kecil, sehingga indeks biasnya semakin besar dan begitu juga sebaliknya.

Larutan

No

Gula
50%
40%
30%
20%
10%
0%
Sampel X

1
2
3
4
5
6
7

Indeks bias (n)

Rata-rata

1

2

3

1,3955
1,3850
1,3730
1,3640
1,3510
1,3370
1,3575

1,3955
1,3850
1,3730
1,3640
1,3510
1,3370
1,3570

1,3955
1,3850
1,3740
1,3640
1,3510
1,3370
1,3570

indeks bias
1,3955
1,3850
1,3733
1,3640
1,3510
1,3370
1,3572

Kurva kalibrasi
Indeks bias (n)pada sumbu Y Vs Konsentrasi (%)pada sumbu X

Kurva Kalibrasi
Indeks Bias Vs Konsentrasi
1.42

Indeks BIas

1.4

1.4

f(x) = 0.12 x + 1.34
1.38 R² = 1

1.39
1.37
1.36

1.36

Indeks
Bias

1.35
1.34 1.34
1.32
1.3
0%

10%

20%

30%

40%

Konsentrasi Larutan Gula (%)

50%

60%

Dari kurva kalibrasi diatas, diperoleh persamaan linier
y=0,115 x+1,338
Persamaan ini digunakan untuk mengetahui konsentrasi sampel x dengan
carasebagai berikut :
Indeks bias sampel X = 1,3572

 Sumbu Y

Konsentrasi Sampel X adalah :
y=0,115 x+1,338
n=0,115 C+ 1,338
1,3572=0,115 C+1,338
1,3572−1,338=0,115 C
0,0192=0,115 C
C=

0,0192
0,115

C=0,1669

 Konsentrasi Larutan X dalam %
Konsentrasi Larutan X =0,1669 x 100 %
Konsentrasi Larutan X =16,69 %

Konsentrasi Larutan Sampel X berdasarkan persamaan garis

G. KESIMPULAN
 Menentukan kadar atau konsentrasi suatu larutan dapat dilakukan dengan
menggunakan Rrefraktometer.
 Konsentrasi senyawa X sebesar 16,69%
 Persamaan linear y=0,115 x+1,338
 Besarnya indeks bias larutan gula sebanding dengan konsentrasinya.
Semakin besar konsentrasi larutan gula, maka semakin besar pula indeks
biasnya.

H. DAFTAR PUSTAKA
Alex. 2013. Refraktometer. (Online), (http://Praktikum KF Refraktometri/
literatur

refrakto/LAPORAN

REFRAKTOMETER.html),

diakses

tanggal 1 September 2016
Sukarjo. 1989. Kimia Fisika. Jakarta: Bina Aksara
Fernandes, Agustin. 2015. Mengukur Indeks Bias dengan Refraktometer,
(Online), (Refraktometri/literatur refrakto/Mengukur Indeks Bias
Senyawa Dengan Alat Refraktometer - KIMIATIP fix 1 _ Halaman
Statis.htm) diakses tanggal 2 September 2016
Fina

yuni.

2013.

Laporan

praktikum

kimia

fisik

(http://yunifina.blogspot.co.id/2013/10/blog-post_8.html

II.

(online),

),

diakses

tanggal 3 September 2016
Oka Putra. 2013.Refraktoetri(Online), (https://www.academia.edu/8845039/
REFRAKTOMETRI), diakses tanggal 3 September 2016
Tim Laboratorium Kimia Fisika. 2016. Petunjuk Praktikum Kimia Fisika II.
Malang : Universitas Negeri Malang

JAWABAN PERTANYAAN
1. Apa yang dimaksud dengan konsentrasi larutan, dan dapat dintakan
dengan apa saja?
JAWAB :
Konsentrasi suatu larutan merupakan ukuran yang digunakan untuk
menyatakan kuantitas zat terlarut dalam suatu pelarut atau larutan.
Konsentrasi dapat dinyatakan dalam persen massa (% w/w), persen
volume (% v/v), dan persen massa/volum (% w/v), bagian per juta (ppm),
bagian per miliar (ppb), dan bagian per triliun (ppt), fraksi mol (XA atau
XB) dan persen mol, molaritas (M), dan molalitas (m).
2. Berapa mL air yang harus dicampurkan dengan 50 gram gula untuk
membuat Larutan 50%?
JAWAB :
Massa larutan gula = 50 gram
Volume air yang harus ditambahkan = X  massa pelarut (air)
massa gula
% massa=
x 100 %
massa campuran
50 gram gula
50 %=
x 100 %
(50 gram+ X )
50 % 50 gram gula
100 % = (50 gram+ X )
1 50 gram gula
2 = (50 gram+ X )
1 . ( 50 gram+ X ) =2 x 50 gram gula
50 gram+ X=100 gram
X =100 gram−50 gram
X =50 gram
Jadi, volume air yang harus ditambahkan adalah 50 gram air atau 50
mL air.
3. Berapa mL air yang harus ditambahkan pada larutan gula 50% untuk
membuat larutan gula 40%, 30%, 20%, 10% ?
JAWAB :
Misal : Konsentrasi awal larutan gula 50% dibuat dari 50 gram gula
dengan 50 mL air  jadi volume awal 100 mL

Pengenceran dilakukan untuk membuat V2 = 100 mL
Larutan gula dengan konsentrasi 40%
V2 = 100 mL

M1 = 50%

M2 = 40%

M 1 . V 1=M 2 .V 2
M2. V 2
V 1= M
1
40 % .100 mL
V 1=
50 %
V 1=80 mL

Untuk mencapai V2 = 100 mL,
maka V1 (80 mL) ditambahkan
Aquades sebanyak 20 mL

Larutan gula dengan konsentrasi 30%
V2 = 100 mL

M1 = 40%

M2 = 30%
M 1 . V 1=M 2 .V 2
M2. V 2
V 1= M
1
30 % . 100 mL
40 %
V 1=75 mL
V 1=

Untuk mencapai V2 = 100 mL,
maka V1 (75 mL) ditambahkan
Aquades sebanyak 25 mL

Larutan gula dengan konsentrasi 20%
V2 = 100 mL

M1 = 30%

M2 = 20%

M 1 . V 1=M 2 .V 2
M2. V 2
V 1= M
1
20 % . 100 mL
30 %
V 1=66,7 mL
V 1=

Untuk mencapai V2 =100 mL,
maka V1 (66,7 mL)
ditambahkan Aquades
sebanyak 33,3 mL

Larutan gula dengan konsentrasi 10%
V2 = 100 mL

M1 = 20%

M2 = 10%
M 1 . V 1=M 2 .V 2
Untuk mencapai V2 = 100 mL,
maka V1 (50 mL) ditambahkan
Aquades sebanyak 50 mL

M2. V 2
V 1= M
1
10 % . 100 mL
20 %
V 1=50 mL
V 1=

4. Nyatakan soal 2 dan 3 dalam Molaritas!
JAWAB :
Soal no. 2
Larutan gula 50%
Massa larutan gula = 50 gram
Volume air yang harus ditambahkan = 50 mL
Massa molar gula = 180 g/mol
massa gula
50 g
M m gula
180 g /mol 0,278 mol 1000 mL
M = V air = 50 mL = 50 mL x 1 L
278 mol
M=
50 L
M =5,56 M
Soal no 3
 Larutan gula 40%
Massa larutan gula = 40 gram
Volume air yang harus ditambahkan = 6 0 mL
Massa molar gula = 180 g/mol
massa gula
4 0g
M m gula
180 g /mol 0,2 22 mol 1000 mL
M = V air = 6 0 mL = 6 0 mL x 1 L
222 mol
M=
60 L
M =3,7 M
 Larutan gula 30%
Massa larutan gula = 30 gram
Volume air yang harus ditambahkan = 7 0 mL
Massa molar gula = 180 g/mol

massa gula
30 g
M m gula
180 g /mol 0 , 167 mol 1000 mL
M = V air = 7 0 mL = 7 0 mL x 1 L
167 mol
M=
70 L
M =2,38 M
 Larutan gula 20%
Massa larutan gula = 20 gram
Volume air yang harus ditambahkan = 8 0 mL
Massa molar gula = 180 g/mol
massa gula
20 g
M m gula
180 g /mol 0, 111mol 1000 mL
M = V air = 80 mL = 8 0 mL x 1 L
111 mol
M=
80L
M =1 , 38 M
 Larutan gula 10%
Massa larutan gula = 10 gram
Volume air yang harus ditambahkan = 9 0 mL
Massa molar gula = 180 g/mol
massa gula
20 g
M m gula
180 g /mol 0, 055 mol 1000 mL
M = V air = 80 mL = 9 0 mL x 1 L
55 mol
M=
90 L
M =0,617 M