20 Alat Instrumen Laboratorium Kimia dan Fungsinya

Laboratorium adalah tempat dimana para peneliti melakukan riset ilmiah dan penelitian dengan menggunakan banyak instrumen pengujian. Setiap jenis laboratorium memiliki banyak alat dan instrumen yang dapat menunjang semua aktivitas penelitian.

Oleh karena itu, penting untuk kita sebagai pengguna untuk memahami dan mengerti masing-masing instrumen laboratorium yang digunakan. Khususnya dari fungsi dan prinsip kerja alat tersebut. Berikut ini 20 alat instrumen laboratorium kimia dan fungsinya yang perlu diketahui!

20 Alat Instrumen Laboratorium Kimia dan Fungsinya

1. Spektrofotometer UV-Vis

Spektrofotometer adalah instrumen laboratorium yang digunakan untuk mengukur absorbsi cahaya ultraviolet (UV) dan tampak (visible) oleh senyawa kimia dalam berbagai larutan. Alat ini berfungsi untuk menentukan konsentrasi, identifikasi senyawa dan studi reaksi kimia.

Prinsip kerja spektrofotometer UV-Vis melibatkan pengukuran sejauh mana suatu substansi menyerap cahaya ultraviolet (UV) dan tampak (visible) pada berbagai panjang gelombang. Spektrofotometer melewatkan cahaya melalui sampel, dan intensitas cahaya yang diteruskan atau diserap oleh sampel diukur.

Ketika molekul-molekul dalam sampel menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu, itu memberikan informasi tentang komposisi kimia, konsentrasi, atau reaksi kimia dalam sampel. Prinsip ini diatur oleh hukum Lambert-Beer, yang menghubungkan absorbansi dengan konsentrasi dan panjang gelombang cahaya.

2. Kromatografi Gas (GC)

Kromatografi Gas adalah instrumen laboratorium yang digunakan untuk memisahkan dan mengidentifikasi senyawa-senyawa dalam suatu campuran berdasarkan perbedaan kecepatan migrasi senyawa-senyawa tersebut melalui kolom pengisi yang terpapar oleh gas pembawa (carrier gas).

Prinsip kerja kromatografi gas melibatkan pemisahan senyawa dalam sampel berdasarkan afinitasnya terhadap fase diam dalam bentuk gas. Pertama sampel diinjeksikan ke dalam sistem yang memiliki kolom kromatografi berisi fase diam, dan gas pembawa mengalirkan sampel melalui kolom tersebut.

Senyawa-senyawa dalam sampel berinteraksi dengan fase diam, yang menyebabkan pemisahan berdasarkan kecepatan migrasi yang berbeda. Detektor pada akhir kolom mendeteksi senyawa-senyawa yang terpisah, sehingga memungkinkan untuk dilakukan analisis kualitatif dan kuantitatif senyawa-senyawa dalam sampel gas atau cair.

3. Mikroskop

Mikroskop adalah alat laboratorium yang dapat membantu kita untuk memperbesar objek kecil yang tidak bisa kita lihat dengan mata telanjang. Alat ini sering digunakan di berbagai bidang keilmuan seperti biologi dan mikrobiologi.

Prinsip kerja mikroskop melibatkan pembesaran objek kecil atau struktur yang tidak dapat dilihat dengan mata telanjang melalui penggunaan lensa khusus. Cahaya atau sumber radiasi lainnya melalui objek, dan lensa-lensa pada mikroskop membengkokkan cahaya tersebut untuk membentuk gambar yang diperbesar.

4. Termometer

Termometer adalah alat pengukur suhu yang digunakan untuk mengukur suhu atau perubahan suhu suatu benda atau lingkungan. Fungsi utama termometer adalah mengukur suhu, yang merupakan ukuran dari energi termal suatu objek.

Prinsip kerja termometer didasarkan pada perubahan karakteristik fisik suatu bahan saat dipengaruhi oleh suhu. Ketika termometer terpapar pada suhu tertentu, volume atau panjang bahan dalam termometer berubah, yang kemudian dapat diukur dan diinterpretasikan sebagai nilai suhu.

5. Autoclave

Autoclave adalah alat yang digunakan untuk sterilisasi benda-benda seperti peralatan medis, instrumen laboratorium, dan media kultur dengan menggunakan uap air di bawah tekanan tinggi.

Prinsip kerja autoclave melibatkan pemanasan benda yang akan disterilkan di bawah tekanan uap air yang tinggi. Tekanan tinggi memungkinkan air mencapai suhu di atas titik didih standar, sehingga mikroorganisme yang tahan panas terhadap panas dapat terbunuh.

6. Sentrifuse

Sentrifus adalah alat laboratorium yang digunakan untuk memisahkan partikel atau zat cair berdasarkan perbedaan massa jenisnya menggunakan gaya sentrifugal. Alat ini memiliki kemampuan untuk memisahkan bahan-bahan padat, cair, atau gas yang terdapat dalam campuran berdasarkan gaya sentrifugal yang diciptakan oleh putaran cepat.

Prinsip kerja sentrifus melibatkan penerapan gaya sentrifugal untuk memisahkan partikel atau zat dalam sampel berdasarkan massa jenisnya. Selanjutnya partikel dengan massa jenis lebih tinggi akan mengendap lebih cepat daripada yang memiliki massa jenis lebih rendah.

7. pH Meter

pH meter adalah alat laboratorium yang digunakan untuk mengukur keasaman atau kebasaan suatu larutan dengan menggunakan elektroda pH untuk mendeteksi konsentrasi ion hidrogen (H⁺) dalam larutan.

Prinsip kerja pH meter melibatkan pengukuran konsentrasi ion hidrogen (H+) dalam larutan. pH meter menggunakan elektroda pH sensitif untuk mendeteksi ion hidrogen dalam sampel. Kemudian elektroda menghasilkan potensial listrik terkait dengan konsentrasi ion hidrogen, yang dinyatakan sebagai nilai pH pada skala 0 hingga 14.

8. Spektrometri Serapan Atom (AAS)

Spektrometri Serapan Atom (AAS) instrumen laboratorium yang digunakan untuk menentukan konsentrasi elemen logam dalam suatu sampel. AAS digunakan untuk mengidentifikasi elemen logam yang ada dalam sampel berdasarkan karakteristik serapan atomnya pada panjang gelombang tertentu.

Prinsip kerja Spektrometri Serapan Atom (AAS) melibatkan atomisasi sampel menjadi atom-atom bebas, kemudian paparan terhadap radiasi elektromagnetik pada panjang gelombang spesifik. Atom-atom tersebut menyerap radiasi tersebut pada panjang gelombang tertentu, menghasilkan sinyal yang terdeteksi oleh detektor.

9. Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (HPLC)

HPLC adalah alat yang digunakan untuk memisahkan, mengidentifikasi, dan mengukur komponen-komponen dalam suatu campuran cair. HPLC menggunakan kolom kromatografi cair yang diisi dengan fase diam dan cairan bergerak (pelarut) yang disalurkan melalui kolom dengan tekanan tinggi.

Prinsip kerja Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (HPLC) melibatkan pemisahan senyawa-senyawa dalam sampel cair berdasarkan afinitas kimianya dengan fase diam dalam kolom kromatografi. Sampel diinjeksikan ke dalam sistem dan diseret oleh cairan bergerak melalui kolom, di mana senyawa-senyawa berinteraksi dengan fase diam dan bergerak dengan kecepatan yang berbeda.

Detektor mengukur konsentrasi senyawa-senyawa yang terpisah, dan hasilnya direkam dalam bentuk kromatogram, mencerminkan pemisahan dan identifikasi komponen dalam sampel. HPLC digunakan luas dalam berbagai aplikasi laboratorium untuk analisis cepat, akurat, dan sensitif.

10. Oven Laboratorium

Oven laboratorium adalah alat yang digunakan untuk mengeringkan, memanaskan, atau menghangatkan sampel atau bahan kimia dalam lingkungan yang dikontrol. Fungsi utamanya adalah untuk menghilangkan kelembaban dari sampel, mengurangi ukuran sampel menjadi serbuk, atau mengeringkan bahan kimia.

Prinsip kerja oven laboratorium melibatkan pengontrolan suhu untuk mengeringkan, memanaskan, atau menghangatkan sampel atau bahan kimia dalam lingkungan yang dikendalikan.

11. Tanur

Tanur atau furnace adalah alat laboratorium yang digunakan untuk memanaskan bahan hingga suhu tinggi dalam lingkungan yang terkontrol. Fungsi utamanya adalah untuk melakukan berbagai proses termal seperti pembakaran, pengeringan, pembakuan, atau perlakuan panas pada berbagai bahan.

Prinsip kerja tanur laboratorium melibatkan penggunaan elemen pemanas listrik atau gas yang ditempatkan di dalam ruang tertutup. Suhu diatur melalui pengontrol yang mengatur pasokan energi ke elemen pemanas.

12. Hotplate

Hotplate adalah alat laboratorium yang dirancang untuk memberikan sumber panas merata pada wadah atau bejana yang diletakkan di atasnya. Fungsi digunakan untuk mencampur larutan, memanaskan reaksi kimia, atau menguji sifat-sifat material pada suhu yang tepat.

Prinsip kerja hotplate didasarkan pada elemen pemanas di bawah permukaannya yang menghasilkan panas ketika dialiri listrik. Sebagian besar hotplate dilengkapi dengan pengatur suhu dan kontrol kecepatan pemanasan, memungkinkan pengguna untuk mengatur suhu sesuai kebutuhan eksperimen.

13. FTIR

FTIR atau Fourier Transform Infrared Spectroscopy adalah alat laboratorium yang digunakan untuk menganalisis sampel berdasarkan interaksi mereka dengan radiasi inframerah. Alat ini bekerja dengan memancarkan berbagai panjang gelombang inframerah ke sampel dan mengukur jumlah cahaya yang diserap oleh sampel pada setiap panjang gelombang.

Fungsi utama FTIR adalah untuk mengidentifikasi senyawa kimia dalam sampel dan memberikan informasi tentang struktur molekuler serta ikatan kimia yang terdapat dalam sampel tersebut.

Prinsip kerja FTIR didasarkan pada hukum fisika bahwa senyawa kimia akan menyerap cahaya inframerah pada frekuensi tertentu sesuai dengan ikatan atom dalam molekulnya. Ketika sampel ditempatkan di dalam alat FTIR, cahaya inframerah dilewatkan melalui sampel. Kemudian senyawa-senyawa dalam sampel menyerap cahaya pada frekuensi tertentu, menciptakan spektrum yang unik untuk setiap senyawa.

14. Kromatografi Lapis Tipis(TLC Scanner Densitometer)

Kromatografi Lapis Tipis (KLT) adalah metode analisis kimia yang digunakan untuk memisahkan dan mengidentifikasi senyawa dalam sampel. Fungsi utama KLT adalah memisahkan campuran senyawa-senyawa berdasarkan afinitas mereka terhadap lapisan tipis tersebut.

Prinsip kerja KLT melibatkan aplikasi sampel ke satu ujung lapisan tipis dan menjalankan pelarut (biasanya berupa campuran pelarut organik) melalui lapisan tipis tersebut. Senyawa-senyawa dalam sampel akan bergerak dengan pelarut melalui lapisan tipis, tetapi karena perbedaan afinitas mereka terhadap lapisan tersebut, senyawa-senyawa tersebut akan bergerak dengan laju yang berbeda.

Seiring berjalannya waktu, senyawa-senyawa ini akan membentuk spot-spot terpisah pada lapisan tipis. Setelah proses migrasi selesai, spot-spot tersebut kemudian dapat diidentifikasi dengan menggunakan metode pewarnaan atau detektor khusus.

15. Water Bath

Water bath adalah alat laboratorium yang digunakan untuk mempertahankan suhu konstan pada sampel cair atau wadah yang ditempatkan di dalamnya. Alat ini terdiri dari bak berisi air yang dipanaskan atau didinginkan sesuai dengan suhu yang diinginkan. Fungsi utamanya adalah menjaga suhu sampel agar tetap stabil selama proses eksperimen atau pengujian.

Prinsip kerja water bath didasarkan pada konduksi panas. Ketika sampel atau wadah ditempatkan dalam air, panas dari air tersebut ditransfer ke sampel melalui kontak langsung. Pengaturan suhu air pada tingkat yang diinginkan memungkinkan sampel tetap berada pada suhu yang stabil.

16. Timbangan Analitik

Timbangan analitik adalah alat laboratorium yang digunakan untuk mengukur massa suatu benda atau substansi dengan tingkat akurasi yang sangat tinggi. Fungsi utamanya adalah memberikan pengukuran massa yang sangat tepat, hingga pecahan gram atau bahkan miligram.

Prinsip kerja timbangan analitik didasarkan pada pengukuran gaya gravitasi yang bekerja pada benda yang akan diukur. Ketika benda ditempatkan di atas timbangan, gaya yang bekerja pada benda tersebut ditimbang oleh pengaturan elektronik atau mekanik di dalam timbangan.

Timbangan ini dilengkapi dengan sistem sensor yang sangat sensitif dan sering kali ditempatkan di dalam ruangan tertutup untuk melindunginya, sehingga dapat terhindar dari gangguan lingkungan seperti angin atau getaran.

17. Shaker

Shaker laboratorium adalah alat yang dirancang untuk mengocok, mengaduk, atau menggoyangkan sampel dalam wadah tertutup. Alat ini digunakan untuk mencampur substansi kimia dalam reaksi, mengocok kultur mikroorganisme, mengendapkan partikel dalam sampel cair, atau mendispersikan material padat dalam pelarut.

Prinsip kerja shaker melibatkan penggunaan platform atau tray yang dapat digoyangkan secara horizontal atau vertikal. Kemudian sampel ditempatkan dalam wadah di atas platform, dan shaker menghasilkan gerakan berulang-ulang untuk menyebabkan pergerakan sampel.

18. Refraktometer

Refraktometer adalah alat laboratorium yang digunakan untuk mengukur indeks bias suatu substansi, yang mengindikasikan sejauh mana cahaya berubah arah ketika melewati substansi tersebut. Alat ini digunakan untuk mengukur kadar gula, salinitas, atau konsentrasi solusi dalam berbagai aplikasi laboratorium dan industri.

Prinsip kerja refraktometer didasarkan pada hukum fisika yang menyatakan bahwa cahaya yang melewati permukaan dua media yang berbeda kepadatan akan mengalami perubahan arah (refraksi).

Refraktometer menggunakan prisma khusus atau sel dengan permukaan yang diberi skala untuk mengukur sudut refraksi cahaya yang melintasinya. Informasi ini kemudian diubah menjadi nilai indeks bias, yang dapat dikonversi ke konsentrasi larutan atau parameter lainnya menggunakan tabel atau formula khusus.

19. Rotary Evaporator

Rotary evaporator adalah alat laboratorium yang digunakan untuk menghapus pelarut dari sampel cair atau larutan, meninggalkan senyawa atau bahan yang diinginkan dalam bentuk kering atau pekat.

Prinsip kerja rotary evaporator melibatkan pemanasan pelan-pelan dari sampel cair atau larutan dalam wadah yang diputar dengan kecepatan tinggi.

Pelarut cair pada sampel menguap karena pemanasan dan tekanan vakum yang dikontrol, sementara bahan atau senyawa yang tidak mudah menguap tetap berada di dalam wadah.Uap pelarut kemudian dikondensasikan kembali menjadi cairan dalam kondensor, dan pelarut yang telah dipisahkan dikumpulkan dalam wadah terpisah.

20. Stirer

Stirrer atau magnetic stirrer adalah alat laboratorium yang digunakan untuk mencampur larutan atau sampel cair secara terus-menerus menggunakan magnet. Alat ini terdiri dari sebuah plat yang dapat berputar di atasnya dan memiliki magnet pengaduk.

Prinsip kerja stirrer didasarkan pada prinsip magnetisme. Ketika magnet pengaduk berputar di bawah wadah yang mengandung magnet, gaya tarik magnetik menyebabkan magnet di dalam larutan juga bergerak, mencampurkan larutan dengan homogen.

Demikian artikel mengenai 20 alat instrumen laboratorium kimia dan fungsinya. Semoga dengan membaca artikel ini bisa menambah ilmu pengetahuan baru kalian semua, terutama pengetahuan mengenai alat alat laboratorium.