Laporan Praktikum Farmasi Fisika Bobot J (1)
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 TUJUAN
Mahasiswa mampu menentukan bobot jenis dan rapat jenis dari beberapa zat.
1.2 LATAR BELAKANG
Keadaan bahan secara keseluruhan secara mudah dapat dibagi menjadi zat
padat dan fluida. Zat padat cenderung tegar dan mempertahankan bentuknya,
sementara fluida tidak memoertahankan bentuknya tetapi mengalir. Fluida
meliputi cairan, yang mengalir dibawah pengaruh graviktasi sampai menempati
daerah terendah yang mungkin dari penampungnya dan gas yang mengembang
mengisi penampungnya tanpa peduli bentuknya. Perbedaan antara zat cair dan
padat tidak tajam. Walaupun es dianggap sebagai zat padat, aliran sungai es
sangat dikenal. Demikian pula kaca, dan bahkan batu dibawah tekanan yang
besar, cenderung mengalir sedikit untuk periode waktu yang panjang.
Bobot jenis adalah konstanta atau tetapan bahan yang tergantung pada suhu
untuk padat, cair, dan bentuk gas yang homogeny. Didefinisikan sebagai
hubungan dari massa (m) suatu bahan terhadap volumenya. Atau bobot jenis
adalah suatu karakteristik bahan yang penting yang digunakan untuk pengujian
identitas dan kemurnian dari bahan obat dan bahan pembantu, terutama dari
cairan dan zat-zat bersifat seperti malam.
1
Rapat jenis (specific gravity) adalah perbandingan antara bobot jenis suatu
zat pada suhu tertentu (biasanya dinyatakan sebagai 25/25,25/4,4/4).
Untuk bidang farmasi biasanya 25/25.
Dalam farmasi, perhitungan bobot jenis terutama menyangkut cairan, zat
padat, dan air merupakan pilihan yang tepat untuk digunakan sebagai standar
karena mudah didapat dan mudah dimurnikan. Penentuan bobot jenis selain
dengan piknometer, neraca westphalt, dan aerometer adalah dengan neraca
hidrostatik, neraca reimen.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Bobot jenis adalah konstanta/tetapan bahan yang bergantung pada suhu untuk
padat, cair, dan bentuk gas yang homogen. Didefinisikan sebagai hubungan dari
massa (m) suatu bahan terhadap volumenya. Atau bobot jenis adalah suatu
2
karakteristik bahan yang penting yang digunakan untuk pengujian identitas dan
kemurnian dari bahan obat dan bahan pembantu, terutama dari cairan dan zat-zat
bersifat seperti malam. (Rudolf, Voigt, 1994).
Bobot jenis dinyatakan dalam desimal dengan beberapa angka di belakang
koma sebanyak akurasi yang diperlukan pada penentuannya. Pada umumnya, dua
angka di belakang koma sudah mencukupi. Bobot jenis dapat dihitung, atau untuk
senyawa khusus dapat ditemukan dalam United States Pharmacopeia (USP) atau
buku acuan lain. (Ansel, 2006)
Penentuan bobot jenis selain piknometer, neraca Westphalt, dan aerometer
adalah neraca Hidrostatik, neraca Reimenn, untuk menentukan mengetahui berat jenis
zat cair; neraca Ephin, untuk mengukur zat cair; neraca Qeimann, untuk mengukur
zat cair saja (karena telah memiliki benda padat yang tak bisa diganti dengan zat
padat (Raharjo, 2008)
Kecuali dinyatakan lain dalam masing-masing monografi, penetapan bobot
jenis digunakan hanya untuk cairan, dan kecuali dinyatakan lain, didasarkan pada
perbandingan bobot zat di udara pada suhu 250 terhadap bobot air dengan volume
dan suhu yang sama. Bila suhu ditetapkan dalam monografi, bobot jenis adalah
perbandingan bobot zat di udara pada suhu yang ditetapkan terhadap bobot air
dengan volume dan suhu yang sama. Bila pada suhu 25 0C zat berbentuk padat,
tetapkan bobot jenis pada suhu yang telah tertera pada masing-masing monografi,
dan mengacu pada air yang tetap pada suhu 250C (Voigt, R., 1994).
3
Dalam farmasi, perhitungan bobot jenis terutama menyangkut cairan, zat
padat, dan air merupakan pilihan yang tepat untuk digunakan sebagai standar
karena mudah didapat dan mudah dimurnikan. (Howard, Ansel., 1989)
Pengujian bobot jenis dilakukan untuk menentukan 3 macam bobot jenis yaitu :
a. Bobot jenis sejati
Massa partikel dibagi volume partikel tidak termasuk rongga yang terbuka
dan tertutup.
b. Bobot jenis nyata
Massa partikel dibagi volume partikel tidak termasuk pori/lubang terbuka,
tetapi termasuk pori yang tertutup.
c. Bobot jenis efektif
Massa partikel dibagi volume partikel termasuk pori yang tebuka dan tertutup.
(Lachman, L., 1994)
Seperti titik lebur, titik didih atau indeks bias (bilangan bias). Kerapatan
relatif merupakan besaran spesifik zat. Besaran ini dapat digunakan untuk
pemeriksaan konsentrasi dan kemurnian senyawa aktif, senyawa bantu dan
sediaan farmasi. (Voigt, R., 1994)
Penting untuk menggunakan satuan bobot yang sama untuk pembilang dan
penyebut, umumnya gram, sehingga satuan akan hilang dan hasilnya akan berupa
bilangan abstrak. Selain itu, penting disadari bahwa karena 1 mL air dianggap
berbobot 1 g, maka “bobot sejumlah volume air yang setara” pada penyebut adalah
angka numerik yang sama dalam mililiter dan gram. Dengan demikian , jika 25 ml
4
suatu zat berbobot 30 g, maka “volume air yang setara” (25 mL) berbobot 25 g dan
bobot jenis zat ini dapat dihitung sebagai (Ansel, 2006)
Dan berikut adalah rumus perhitungan bobot jenis :
BJ =
bobot pikno berisi cairan−bobot piknokosong
volume piknometer
Kerapatan adalah massa per unit volume suatu zat pada temperatur tertentu.
Sifat ini merupakan salah satu sifat fisika yang paling sederhana dan sekaligus
merupakan salah satu sifat fisika yang paling definitif, dengan demikian dapat
digunakan untuk menentukan kemurnian suatu zat (Martin, 1993).
Untuk mudahnya, bisa didefinisikan tiga tipe kerapatan, yaitu :
a. Kerapatan sebenarnya dari bahan itu sendiri, tidak termasuk rongga-rongga dan
pori-pori di dalam partikel yang lebih besar dari dimensi molekuler atau
dimensi atomis dalam kisi-kisi kristal.
b. Kerapatan granul, seperti ditentukan oleh perpindahan tempat dari air raksa,
yang tidak mempenetrasi pada tekanan biasa ke dalam pori-pori yang lebih kecil
sekitar 10 mili micron.
c. Kerapatan bulk, seperti ditentukan dari volume bulk dan berat suatu serbuk
kering dalam sebuah gelas ukur.
Kerapatan sebenarnya adalah kerapatan dari bahan padat yang nyata
(sebenarnya). Metode untuk menentukan kerapatan padatan tidak berpori
5
dengan pemindahan cairan di mana padatan tersebut tidak larut ditemukan
dalam buku-buku farmasi umum. Jika bahan berpori seperti halnya kebanyakan
serbuk-serbuk, kerapatan sebenarnya dapat ditentukan dengan menggunakan
densitometer helium. (Alfred, Martin., 1993)
Kerapatan granul bisa ditentukan dengan suatu metode yang serupa dengan
metode pemindahan cairan. Digunakan air raksa, karena air raksa mengisi ruangruang kosong tetapi tidak berpenetrasi ke dalam pori-pori dalam dari partikel.
Kerapatan bulk didefinisikan sebagai massa dari suatu serbuk dibagi dengan volume
bulk (Alfred, Martin., 1993)
Hubungan antara massa dan volume tidak hanya menunjukan ukuran dan
bobot molekul suatu komponen, tetapi juga gaya-gaya yang mempengaruhi sifat
karakteristik “pemadatan” (“Packing Characteristic”). Dalam sistem matriks
kerapatan diukur dengan gram/milimeter (untuk cairan) atau gram/cm2 (Martin,
1993). Kerapatan dan berat jenis. Ahli farmasi sering kali mempergunakan besaran
pengukuran ini apabila mengadakan perubahan antara massa dan volume. Kerapatan
adalah turunan besaran karena menyangkut satuan massa dan volume. Batasannya
adalah massa per satuan volume pada temperatur dan tekanan tertentu, dan
dinyatakan dalam sistem cgs dalam gram per sentimeter kubik (gram/cm3) (Martin,
1993).
Dan berikut adalah rumus dari kerapatan/rapat jenis :
RJ =
BJ SAMPEL
BJ AIR
6
Metode penentuan untuk cairan :
1. Metode Piknometer. Prinsip metode ini didasarkan atas penentuan massa cairan
dan penentuan ruang, yang ditempati cairan ini. Untuk ini dibutuhkan wadah
untuk menimbang yang dinamakan piknometer. Ketelitian metode piknometer
akan bertambah hingga mencapai keoptimuman tertentu dengan bertambahnya
volume piknometer. Keoptimuman ini terletak pada sekitar isi ruang 30 ml.
2. Metode Neraca Hidrostatik. Metode ini berdasarkan hukum Archimedes yaitu
suatu benda yang dicelupkan ke dalam cairan akan kehilangan massa sebesar
berat volume cairan yang terdesak.
3. Metode Neraca Mohr-Westphal. Benda dari kaca dibenamkan tergantung pada
balok timbangan yang ditoreh menjadi 10 bagian sama dan disetimbangkan
dengan bobot lawan. Keuntungan penentuan kerapatan dengan neraca MohrWestphal adalah penggunan waktu yang singkat dan mudah dilaksanakan.
4. Metode areometer. Penentuan kerapatan dengan areometer berskala (timbangan
benam, sumbu) didasarkan pada pembacaan seberapa dalamnya tabung gelas
tercelup yang sepihak diberati dan pada kedua ujung ditutup dengan pelelehan.
(Roth, Hermann J dan Gottfried Blaschke., 1988)
7
BAB III
METODOLOGI PRAKTIKUM
A. Alat
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Piknometer
Beaker Glass
Gelas Ukur
Timbangan Digital
Lap Kasar
Lap Halus
Oven
8
8. Thermomether
B. Bahan
1.
2.
3.
4.
5.
Air
Alkohol
Kloroform
Aseton
Na-CMC 0,1% dan Na-CMC 0,5%
C. Cara Kerja
Pengukuran Bobot Jenis dengan Piknometer
Disiapkan alat dan
bahan
Piknometer sebelumnya diisi
dengan aquadest hingga
penuh, lalu piknometer yang
telah terisi dimasukkan
kedalam air dingin hingga
suhu 25, ditimbang lagi
bobotnya (lakukan 3 kali
replikasi)
Aquadest dikeluarkan dari
piknometer, lalu dibilas
dengan alkohol 95%
lalu keringkan
Piknometer
dibersihkan dengan
air suling, kemudian
dibilas dengan
alcohol 95%
Dikeluarkan, kemudian
ditimbang bobotnya dalam
keadaan kosong ( lakukan
3 kali replikasi)
isi piknometer kosong
dengan sampel sesuai
volume yang tertera
pada piknometer
(lakukan 3 kali
replikasi dengan cara
triplo)
9
Apabila sudah kering
tidak perlu dikeringkan
dengan hair dryer
Jika belum kering,
piknometer dikeringkan
dalam hair dryer pada
suhu 100C selama 60
menit, lalu didinginkan
pada suhu kamar
hitung bobot jenis
masing-masing sampel ,
dengan menghitung
selisih antara
piknometer berisi dengan
piknometer kosong
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. HASIL
Aquadest
Kel.
1.
.
2.
3.
4.
5.
Bobot pikno + sampel
Bobot pikno kosong
(g)
(g)
47,0
45,9
43,5
46,5
46,5
44,9
42,5
41,5
44,8
40,1
39,0
37,9
45,4
48,1
47,8
Alkohol 70%
10
Selisish (g)
Rata – rata (g)
22,5
21,5
19,5
24,5
24,4
24
24, 3
22,2
21,4
21,4
20,6
20,2
21,0
12,4
14,5
13,7
20,5
23,08
23,7
24, 3
25,1
23,5
21,9
21, 3
23,8
27,7
24,5
24,2
24,9
25,02
24,1
24,3
22,23
25,46
24,67
Bobot pikno +
Bobot pikno
sampel (g)
46,5
45,7
42,9
kosong (g)
22,5
21,4
19,5
Selisih (g)
Rata – rata
24
24,3
23,4
(g)
23,9
Sorbitol
Bobot pikno +
Bobot pikno kosong
sampel (g)
51,7
53,5
52, 3
(g)
21,2
21,8
21,8
Selisih (g)
30,5
31,7
30,5
Rata – rata
(g)
30,9
Propilenglikol
Bobot pikno +
Bobot pikno kosong
sampel (g)
42, 3
43,0
45,6
(g)
19, 3
19,4
19,6
Selisih (g)
Rata-rata
(g)
23
23,6
26
24,2
CMC
Kadar
Bobot pikno +
Bobot pikno
(%)
sampel (g)
kosong (g)
11
Selisih (g)
Rata-rata
(g)
0,2
0,4
40,1
39,0
37,9
12,4
14,5
13,7
27,7
24,5
24,2
25,46
45,6
48,4
47,9
20,5
23,08
23,7
25,1
25,2
24,2
24,83
Minyak
Merk
Sania
Orilia
Mazola
Bobot pikno +
Bobot pikno
sampel (g)
kosong (g)
47,1
46, 3
43,7
46,5
47, 3
45,1
40,6
39.9
42,5
22,5
21,4
19,5
22,1
21,8
21
19,2
19,4
19,6
12
Selisih (g)
24,6
24,9
24,2
24,4
25,5
24,1
21,4
20,5
22,9
Rata-rata
(g)
24,56
24,6
21,6
36,0
34,8
33,7
41,0
43,5
43,2
Bimoli
Rose
brand
12,4
14,5
13,7
20,5
23,08
23,7
23,6
20, 3
20
20,5
20,42
19,5
21,3
20,14
Perhitungan Bobot Jenis (BJ)
1. Aquadest
Kelompok
1.
Bobot piknoberisi−bobot pikno kosong
volume pikno
24,3 g
25 ml
Hasil (g/ml)
0,972
2.
24,3 g
25 ml
0,972
3.
22,23 g
25 ml
0,89
4.
25,46 g
25 ml
1,018
5.
24,67 g
25 ml
0,986
2. Sorbitol
13
Bobot piknoberisi−bobot pikno kosong
volume pikno
Hasil (g/ml)
30,9 g
25 ml
1,236
Bobot piknoberisi−bobot pikno kosong
volume pikno
Hasil (g/ml)
24,2 g
25 ml
0,968
3. Propilenglikol
4. Na CMC
Bobot piknoberisi−bobot pikno kosong
volume pikno
Hasil (g/ml)
0,2
25,42 g
25 ml
1,018
0,4
24,83 g
25 ml
0,993
Kadar
(%)
5. Alcohol 70%
Bobot piknoberisi−bobot pikno kosong
volume pikno
23,9 g
25 ml
6. Minyak
14
Hasil (g/ml)
0,932
B.
Merk
Bobot piknoberisi−bobot pikno kosong
volume pikno
Hasil (g/ml)
Sania
24,56 g
25 ml
0,982
Orilia
24,6 g
25 ml
0,984
Mazola
21,6 g
25 ml
0,864
Bimoli
21,3 g
25 ml
0,852
Rose
Brand
20,14 g
25 ml
0,80
PEMBAHASAN
Bobot jenis adalah rasio bobot suatu zat terhadap bobot zat baku yang
volumenya sama pada suhu yang sama dan dinyatakan dalam desimal. Dalam
bidang farmasi bobot jenis dan rapat jenis suatu zat atau cairan digunakan
sebagai salah satu metode analisis yang berperan dalam menentukan senyawa
cair, digunakan pula untuk uji identitas dan kemurnian dari senyawa obat
terutama dalam bentuk cairan, serta dapat pula diketahui tingkat
kelarutan/daya larut suatu zat.
Alat yang digunakan pada percobaan ini adalah piknometer.
Piknometer digunakan untuk mencari bobot jenis. Piknometer biasanya
terbuat dari kaca untuk erlenmeyer kecil dengan kapasitas antara 10ml-50ml.
15
Untuk melakukan percobaan penetapan bobot jenis, piknometer
dibersihkan dengan menggunakan aquadest, kemudian dibilas dengan alcohol
95% untuk mempercepat pengeringan piknometer kosong tadi. Pembilasan
dilakukan untuk menghilangkan sisa dari permbersihan, karena biasanya
pencucian meninggalkan tetesan pada dinding alat yang dibersihkan,
sehinggga dapat mempengaruhi hasil penimbangan piknometer kosong, yang
akhirnya juga mempengaruhi nilai bobot jenis sampel. Jadi sisa-sisa yang
tidak diinginkan dapat hilang dengan baik, baik yang ada di luar, maupun
yang ada di dalam piknometer itu sendiri. Setelah piknometer dibersihkan,
piknometer kemudian dikeringkan. Setelah kering piknometer ditimbang pada
timbangan analitik dalam keadaan kosong. Setelah ditimbang kosong,
piknometer lalu diisikan dengan sampel mulai dengan aquadest, sebagai
pembanding nantinya dengan sampel yang lain.
Adapun keuntungan dari penentuan bobot jenis dengan menggunakan
piknometer adalah mudah dalam pengerjaan. Sedangkan kerugiannya yaitu
berkaitan dengan ketelitian dalam penimbangan. Jika proses penimbangan
tidak teliti maka hasil yang diperoleh tidak sesuai dengan hasil yang
ditetapkan
literatur.
Disamping
itu
penentuan
bobot
menggunakan piknometer memerlukan waktu yang lama.
16
jenis
dengan
Pada penentuan bobot jenis cairan dilakukan dengan menggunakan
piknometer 25 ml dan aquadest sebagai larutan baku standar. Pengukuran
dengan menggunakan piknometer dilakukan pada suhu 25˚C atau suhu
ruangan. Karena pada suhu 25 C atau pada suhu ruang, air memiliki bobot
jenis yang mendekati 1 g/ml. Cairan yang akan dihitung bobot jenisnya ada 9
sampel, antara lain sorbitol, propilenglikol, alcohol 70%, CMC, Minyak
dengan 5 merk yang berbeda. Langkah pertama yaitu piknometer yang bersih
dan kering ditimbang beserta tutupnya. Kemudian diisi dengan 9 sampel tadi
dan diulang sebanyak 3 kali replikasi untuk masing-masing sampelnya.
Selanjutnya dilakukan perhitungan sesuai dengan persamaan yang tertera pada
literatur. Pada penentuan bobot jenis diperoleh hasil paling terbesar yaitu
1,236 g/ml yang terdapat pada sorbitol dan hasil terkecil yaitu 0.80 g/ml pada
larutan minyak rosebrand. Alasan mengapa bobot jenis dari sorbitol besar
dikarenakan kekentalan atau viskositas dari sorbitol sangat tinggi. Semakin
encer suatu larutan maka semakin kecil bobot jenisnya, sebaliknya jika
semakin kental suatu cairan maka semakin besar bula bobot jenis.
Berdasarkan literatur Farmakope Indonesia edisi keempat, bobot jenis
air suling pada suhu 25oC adalah 996,02 gram/liter atau 0,99602 gram/
mililiter. Sedangkan dari data hasil percobaan yang telah dilakukan, untuk
pengukuran bobot jenis air suling sebanyak sembilan kali replikasi, hanya ada
dua data yang menunjukkan BJ air suling yang sesuai dengan literatur yaitu
0,9960 gram/mililiter. Banyak faktor yang menyebabkan terjadinya perbedaan
antara hasil percobaan dengan literatur tersebut, misalnya perbedaan cara
17
kerja percobaan dengan prosedur seperti yang dicantumkan pada literatur dan
kesalahan oleh praktikan (human error). Dicurigai hasil penurunan suhu
sampel pada 25oC tidak mencapai hasil yang maksimal, sampel di dalam
piknometer tidak mengalami penurunan suhu menjadi 25oC secara merata.
Etanol 95%, propilenglikol, dan sorbitol merupakan tiga contoh zat
dari golongan senyawa alkohol (R-OH). Tetapi memiliki jumlah rantai alkil
dan gugus hidroksil yang berbeda-beda, sehingga bobot molekul dari ketiga
zat tersebut berbeda-beda dan memengaruhi bobot jenis dari masing-masing
sampel golongan alkohol tersebut. Etanol memiliki rumus struktur H3C-CH2OH yaitu alkohol monovalen primer dengan bobot molekul 46,07.
Propilenglikol memiliki rumus struktur H3C-CH(OH)-CH2-OH propana-1,2diol yaitu alkohol polivalen dengan bobot molekul 76,10. Sorbitol memiliki
rumus struktur HO-CH2-CH(OH)-CH(OH)-CH(OH)-CH(OH)-CH2-OH yaitu
alkohol polivalen dengan bobot molekul 182,17. Dari ketiga sampel golongan
alkohol tersebut yang memiliki bobot molekul terberat secara berturut-turut
adalah sorbitol, propilenglikol, dan etanol. Perbedaan bobot molekul tersebut
menjadikan bobot jenis dan rapat jenis yang berbeda, sampel yang memiliki
angka bobot molekul lebih besar akan memiliki nilai bobot jenis dan rapat
jenis yang besar pula.
BAB V
PENUTUP
18
A.
Kesimpulan
Dari hasil pengamatan diperoleh hasil yang berbeda. Hal ini
disebabkan karena perbedaan dalam perlakuan baik dalam pembacaan
skala, maupun tidak sengaja dalam memegang piknometer sehingga
menjadi tidak akurat.Untuk pengamatan bobot jenis, hasil terbesar dalam
pengamatan ini adalah sorbitol, sedangkan yang terkecil adalah minyak
merk Rose Brand. Hampir semua sampel aquadest memiliki bobot jenis
yang mendekati 1 g/ml.
Berikut hasil dari percobaan yang dilakukan
1. Sorbitol
= 1,236 g/ml
2. Na CMC 0,2% = 1,018 g/ml
3. Na CMC 0,4% = 0,993 g/ml
4. Minyak orilia = 0,984 g/ml
5. Minyak sania
= 0,982 g/ml
6. Propileglikol
= 0,9689 g/ml
19
7. Air suling
= 0,967 g/ml
8. Alcohol 70%
= 0,932 g/ml
9. Minyak Mazola= 0,864 g/ml
10. Minyak bimoli = 0,852 g/ml
11.Minyak rosebrand = 0,80 g/ml
B.
Saran
1. diharapkan kepada praktikan agar lebih teliti sehingga tidak ada
kesalahan dalam praktikum.
2. Pastikan pada saat melakukan praktikum suhu air tepat 25C
20
Daftar Pustaka
http://www.academia.edu/12317829/Laporan_Farfis_Bobot_jenis_dan_Kera
patan
http://diarylaboratorium.blogspot.co.id/2014/05/laporan-praktikumfarmasi-fisika-bobot.html
http://www.academia.edu/8738048/LAPORAN_BOBOT_JENIS_DAN_KERAPAT
AN
Tim Asisten.,(2006),”Penuntun Praktikum Farmasi Fisika”, Jurusan Farmasi,
Universitas Hasanuddin, 34,35.
21
LAMPIRAN
Disiapkan piknometer
Dimasukkan aquadest kedalam piknometer
sampai penuh, lalu ditutup
Ditimbang piknometer dalam keadaan
kosong
Direndam dalam air es
22
Suhu air diukur menggunakan thermometer
hingga mencapai 25C
Ditimbang piknometer yang bersuhu 25C
23
Dicuci piknometer dengan alcohol 95%
Dimasukan sampel dalam piknometer pada
percobaan kali ini menggunakan sampel
yaitu CMC 0,4, CMC 0,2, Sorbitol,
propilenglikol.
Dimasukan minyak dalam piknometer pada
percobaan ini menggunakan 5 sampel
minyak masing-masing sampel
menggunakan sampel yang berbeda-beda.
Dimasukan piknometer kedalam baskom
yang berisi air es sampai suhu 25C.
24
Ditimbang masing-masing piknometer yang berisi sampel dan sudah bersuhu 25C
25
PENDAHULUAN
1.1 TUJUAN
Mahasiswa mampu menentukan bobot jenis dan rapat jenis dari beberapa zat.
1.2 LATAR BELAKANG
Keadaan bahan secara keseluruhan secara mudah dapat dibagi menjadi zat
padat dan fluida. Zat padat cenderung tegar dan mempertahankan bentuknya,
sementara fluida tidak memoertahankan bentuknya tetapi mengalir. Fluida
meliputi cairan, yang mengalir dibawah pengaruh graviktasi sampai menempati
daerah terendah yang mungkin dari penampungnya dan gas yang mengembang
mengisi penampungnya tanpa peduli bentuknya. Perbedaan antara zat cair dan
padat tidak tajam. Walaupun es dianggap sebagai zat padat, aliran sungai es
sangat dikenal. Demikian pula kaca, dan bahkan batu dibawah tekanan yang
besar, cenderung mengalir sedikit untuk periode waktu yang panjang.
Bobot jenis adalah konstanta atau tetapan bahan yang tergantung pada suhu
untuk padat, cair, dan bentuk gas yang homogeny. Didefinisikan sebagai
hubungan dari massa (m) suatu bahan terhadap volumenya. Atau bobot jenis
adalah suatu karakteristik bahan yang penting yang digunakan untuk pengujian
identitas dan kemurnian dari bahan obat dan bahan pembantu, terutama dari
cairan dan zat-zat bersifat seperti malam.
1
Rapat jenis (specific gravity) adalah perbandingan antara bobot jenis suatu
zat pada suhu tertentu (biasanya dinyatakan sebagai 25/25,25/4,4/4).
Untuk bidang farmasi biasanya 25/25.
Dalam farmasi, perhitungan bobot jenis terutama menyangkut cairan, zat
padat, dan air merupakan pilihan yang tepat untuk digunakan sebagai standar
karena mudah didapat dan mudah dimurnikan. Penentuan bobot jenis selain
dengan piknometer, neraca westphalt, dan aerometer adalah dengan neraca
hidrostatik, neraca reimen.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Bobot jenis adalah konstanta/tetapan bahan yang bergantung pada suhu untuk
padat, cair, dan bentuk gas yang homogen. Didefinisikan sebagai hubungan dari
massa (m) suatu bahan terhadap volumenya. Atau bobot jenis adalah suatu
2
karakteristik bahan yang penting yang digunakan untuk pengujian identitas dan
kemurnian dari bahan obat dan bahan pembantu, terutama dari cairan dan zat-zat
bersifat seperti malam. (Rudolf, Voigt, 1994).
Bobot jenis dinyatakan dalam desimal dengan beberapa angka di belakang
koma sebanyak akurasi yang diperlukan pada penentuannya. Pada umumnya, dua
angka di belakang koma sudah mencukupi. Bobot jenis dapat dihitung, atau untuk
senyawa khusus dapat ditemukan dalam United States Pharmacopeia (USP) atau
buku acuan lain. (Ansel, 2006)
Penentuan bobot jenis selain piknometer, neraca Westphalt, dan aerometer
adalah neraca Hidrostatik, neraca Reimenn, untuk menentukan mengetahui berat jenis
zat cair; neraca Ephin, untuk mengukur zat cair; neraca Qeimann, untuk mengukur
zat cair saja (karena telah memiliki benda padat yang tak bisa diganti dengan zat
padat (Raharjo, 2008)
Kecuali dinyatakan lain dalam masing-masing monografi, penetapan bobot
jenis digunakan hanya untuk cairan, dan kecuali dinyatakan lain, didasarkan pada
perbandingan bobot zat di udara pada suhu 250 terhadap bobot air dengan volume
dan suhu yang sama. Bila suhu ditetapkan dalam monografi, bobot jenis adalah
perbandingan bobot zat di udara pada suhu yang ditetapkan terhadap bobot air
dengan volume dan suhu yang sama. Bila pada suhu 25 0C zat berbentuk padat,
tetapkan bobot jenis pada suhu yang telah tertera pada masing-masing monografi,
dan mengacu pada air yang tetap pada suhu 250C (Voigt, R., 1994).
3
Dalam farmasi, perhitungan bobot jenis terutama menyangkut cairan, zat
padat, dan air merupakan pilihan yang tepat untuk digunakan sebagai standar
karena mudah didapat dan mudah dimurnikan. (Howard, Ansel., 1989)
Pengujian bobot jenis dilakukan untuk menentukan 3 macam bobot jenis yaitu :
a. Bobot jenis sejati
Massa partikel dibagi volume partikel tidak termasuk rongga yang terbuka
dan tertutup.
b. Bobot jenis nyata
Massa partikel dibagi volume partikel tidak termasuk pori/lubang terbuka,
tetapi termasuk pori yang tertutup.
c. Bobot jenis efektif
Massa partikel dibagi volume partikel termasuk pori yang tebuka dan tertutup.
(Lachman, L., 1994)
Seperti titik lebur, titik didih atau indeks bias (bilangan bias). Kerapatan
relatif merupakan besaran spesifik zat. Besaran ini dapat digunakan untuk
pemeriksaan konsentrasi dan kemurnian senyawa aktif, senyawa bantu dan
sediaan farmasi. (Voigt, R., 1994)
Penting untuk menggunakan satuan bobot yang sama untuk pembilang dan
penyebut, umumnya gram, sehingga satuan akan hilang dan hasilnya akan berupa
bilangan abstrak. Selain itu, penting disadari bahwa karena 1 mL air dianggap
berbobot 1 g, maka “bobot sejumlah volume air yang setara” pada penyebut adalah
angka numerik yang sama dalam mililiter dan gram. Dengan demikian , jika 25 ml
4
suatu zat berbobot 30 g, maka “volume air yang setara” (25 mL) berbobot 25 g dan
bobot jenis zat ini dapat dihitung sebagai (Ansel, 2006)
Dan berikut adalah rumus perhitungan bobot jenis :
BJ =
bobot pikno berisi cairan−bobot piknokosong
volume piknometer
Kerapatan adalah massa per unit volume suatu zat pada temperatur tertentu.
Sifat ini merupakan salah satu sifat fisika yang paling sederhana dan sekaligus
merupakan salah satu sifat fisika yang paling definitif, dengan demikian dapat
digunakan untuk menentukan kemurnian suatu zat (Martin, 1993).
Untuk mudahnya, bisa didefinisikan tiga tipe kerapatan, yaitu :
a. Kerapatan sebenarnya dari bahan itu sendiri, tidak termasuk rongga-rongga dan
pori-pori di dalam partikel yang lebih besar dari dimensi molekuler atau
dimensi atomis dalam kisi-kisi kristal.
b. Kerapatan granul, seperti ditentukan oleh perpindahan tempat dari air raksa,
yang tidak mempenetrasi pada tekanan biasa ke dalam pori-pori yang lebih kecil
sekitar 10 mili micron.
c. Kerapatan bulk, seperti ditentukan dari volume bulk dan berat suatu serbuk
kering dalam sebuah gelas ukur.
Kerapatan sebenarnya adalah kerapatan dari bahan padat yang nyata
(sebenarnya). Metode untuk menentukan kerapatan padatan tidak berpori
5
dengan pemindahan cairan di mana padatan tersebut tidak larut ditemukan
dalam buku-buku farmasi umum. Jika bahan berpori seperti halnya kebanyakan
serbuk-serbuk, kerapatan sebenarnya dapat ditentukan dengan menggunakan
densitometer helium. (Alfred, Martin., 1993)
Kerapatan granul bisa ditentukan dengan suatu metode yang serupa dengan
metode pemindahan cairan. Digunakan air raksa, karena air raksa mengisi ruangruang kosong tetapi tidak berpenetrasi ke dalam pori-pori dalam dari partikel.
Kerapatan bulk didefinisikan sebagai massa dari suatu serbuk dibagi dengan volume
bulk (Alfred, Martin., 1993)
Hubungan antara massa dan volume tidak hanya menunjukan ukuran dan
bobot molekul suatu komponen, tetapi juga gaya-gaya yang mempengaruhi sifat
karakteristik “pemadatan” (“Packing Characteristic”). Dalam sistem matriks
kerapatan diukur dengan gram/milimeter (untuk cairan) atau gram/cm2 (Martin,
1993). Kerapatan dan berat jenis. Ahli farmasi sering kali mempergunakan besaran
pengukuran ini apabila mengadakan perubahan antara massa dan volume. Kerapatan
adalah turunan besaran karena menyangkut satuan massa dan volume. Batasannya
adalah massa per satuan volume pada temperatur dan tekanan tertentu, dan
dinyatakan dalam sistem cgs dalam gram per sentimeter kubik (gram/cm3) (Martin,
1993).
Dan berikut adalah rumus dari kerapatan/rapat jenis :
RJ =
BJ SAMPEL
BJ AIR
6
Metode penentuan untuk cairan :
1. Metode Piknometer. Prinsip metode ini didasarkan atas penentuan massa cairan
dan penentuan ruang, yang ditempati cairan ini. Untuk ini dibutuhkan wadah
untuk menimbang yang dinamakan piknometer. Ketelitian metode piknometer
akan bertambah hingga mencapai keoptimuman tertentu dengan bertambahnya
volume piknometer. Keoptimuman ini terletak pada sekitar isi ruang 30 ml.
2. Metode Neraca Hidrostatik. Metode ini berdasarkan hukum Archimedes yaitu
suatu benda yang dicelupkan ke dalam cairan akan kehilangan massa sebesar
berat volume cairan yang terdesak.
3. Metode Neraca Mohr-Westphal. Benda dari kaca dibenamkan tergantung pada
balok timbangan yang ditoreh menjadi 10 bagian sama dan disetimbangkan
dengan bobot lawan. Keuntungan penentuan kerapatan dengan neraca MohrWestphal adalah penggunan waktu yang singkat dan mudah dilaksanakan.
4. Metode areometer. Penentuan kerapatan dengan areometer berskala (timbangan
benam, sumbu) didasarkan pada pembacaan seberapa dalamnya tabung gelas
tercelup yang sepihak diberati dan pada kedua ujung ditutup dengan pelelehan.
(Roth, Hermann J dan Gottfried Blaschke., 1988)
7
BAB III
METODOLOGI PRAKTIKUM
A. Alat
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Piknometer
Beaker Glass
Gelas Ukur
Timbangan Digital
Lap Kasar
Lap Halus
Oven
8
8. Thermomether
B. Bahan
1.
2.
3.
4.
5.
Air
Alkohol
Kloroform
Aseton
Na-CMC 0,1% dan Na-CMC 0,5%
C. Cara Kerja
Pengukuran Bobot Jenis dengan Piknometer
Disiapkan alat dan
bahan
Piknometer sebelumnya diisi
dengan aquadest hingga
penuh, lalu piknometer yang
telah terisi dimasukkan
kedalam air dingin hingga
suhu 25, ditimbang lagi
bobotnya (lakukan 3 kali
replikasi)
Aquadest dikeluarkan dari
piknometer, lalu dibilas
dengan alkohol 95%
lalu keringkan
Piknometer
dibersihkan dengan
air suling, kemudian
dibilas dengan
alcohol 95%
Dikeluarkan, kemudian
ditimbang bobotnya dalam
keadaan kosong ( lakukan
3 kali replikasi)
isi piknometer kosong
dengan sampel sesuai
volume yang tertera
pada piknometer
(lakukan 3 kali
replikasi dengan cara
triplo)
9
Apabila sudah kering
tidak perlu dikeringkan
dengan hair dryer
Jika belum kering,
piknometer dikeringkan
dalam hair dryer pada
suhu 100C selama 60
menit, lalu didinginkan
pada suhu kamar
hitung bobot jenis
masing-masing sampel ,
dengan menghitung
selisih antara
piknometer berisi dengan
piknometer kosong
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. HASIL
Aquadest
Kel.
1.
.
2.
3.
4.
5.
Bobot pikno + sampel
Bobot pikno kosong
(g)
(g)
47,0
45,9
43,5
46,5
46,5
44,9
42,5
41,5
44,8
40,1
39,0
37,9
45,4
48,1
47,8
Alkohol 70%
10
Selisish (g)
Rata – rata (g)
22,5
21,5
19,5
24,5
24,4
24
24, 3
22,2
21,4
21,4
20,6
20,2
21,0
12,4
14,5
13,7
20,5
23,08
23,7
24, 3
25,1
23,5
21,9
21, 3
23,8
27,7
24,5
24,2
24,9
25,02
24,1
24,3
22,23
25,46
24,67
Bobot pikno +
Bobot pikno
sampel (g)
46,5
45,7
42,9
kosong (g)
22,5
21,4
19,5
Selisih (g)
Rata – rata
24
24,3
23,4
(g)
23,9
Sorbitol
Bobot pikno +
Bobot pikno kosong
sampel (g)
51,7
53,5
52, 3
(g)
21,2
21,8
21,8
Selisih (g)
30,5
31,7
30,5
Rata – rata
(g)
30,9
Propilenglikol
Bobot pikno +
Bobot pikno kosong
sampel (g)
42, 3
43,0
45,6
(g)
19, 3
19,4
19,6
Selisih (g)
Rata-rata
(g)
23
23,6
26
24,2
CMC
Kadar
Bobot pikno +
Bobot pikno
(%)
sampel (g)
kosong (g)
11
Selisih (g)
Rata-rata
(g)
0,2
0,4
40,1
39,0
37,9
12,4
14,5
13,7
27,7
24,5
24,2
25,46
45,6
48,4
47,9
20,5
23,08
23,7
25,1
25,2
24,2
24,83
Minyak
Merk
Sania
Orilia
Mazola
Bobot pikno +
Bobot pikno
sampel (g)
kosong (g)
47,1
46, 3
43,7
46,5
47, 3
45,1
40,6
39.9
42,5
22,5
21,4
19,5
22,1
21,8
21
19,2
19,4
19,6
12
Selisih (g)
24,6
24,9
24,2
24,4
25,5
24,1
21,4
20,5
22,9
Rata-rata
(g)
24,56
24,6
21,6
36,0
34,8
33,7
41,0
43,5
43,2
Bimoli
Rose
brand
12,4
14,5
13,7
20,5
23,08
23,7
23,6
20, 3
20
20,5
20,42
19,5
21,3
20,14
Perhitungan Bobot Jenis (BJ)
1. Aquadest
Kelompok
1.
Bobot piknoberisi−bobot pikno kosong
volume pikno
24,3 g
25 ml
Hasil (g/ml)
0,972
2.
24,3 g
25 ml
0,972
3.
22,23 g
25 ml
0,89
4.
25,46 g
25 ml
1,018
5.
24,67 g
25 ml
0,986
2. Sorbitol
13
Bobot piknoberisi−bobot pikno kosong
volume pikno
Hasil (g/ml)
30,9 g
25 ml
1,236
Bobot piknoberisi−bobot pikno kosong
volume pikno
Hasil (g/ml)
24,2 g
25 ml
0,968
3. Propilenglikol
4. Na CMC
Bobot piknoberisi−bobot pikno kosong
volume pikno
Hasil (g/ml)
0,2
25,42 g
25 ml
1,018
0,4
24,83 g
25 ml
0,993
Kadar
(%)
5. Alcohol 70%
Bobot piknoberisi−bobot pikno kosong
volume pikno
23,9 g
25 ml
6. Minyak
14
Hasil (g/ml)
0,932
B.
Merk
Bobot piknoberisi−bobot pikno kosong
volume pikno
Hasil (g/ml)
Sania
24,56 g
25 ml
0,982
Orilia
24,6 g
25 ml
0,984
Mazola
21,6 g
25 ml
0,864
Bimoli
21,3 g
25 ml
0,852
Rose
Brand
20,14 g
25 ml
0,80
PEMBAHASAN
Bobot jenis adalah rasio bobot suatu zat terhadap bobot zat baku yang
volumenya sama pada suhu yang sama dan dinyatakan dalam desimal. Dalam
bidang farmasi bobot jenis dan rapat jenis suatu zat atau cairan digunakan
sebagai salah satu metode analisis yang berperan dalam menentukan senyawa
cair, digunakan pula untuk uji identitas dan kemurnian dari senyawa obat
terutama dalam bentuk cairan, serta dapat pula diketahui tingkat
kelarutan/daya larut suatu zat.
Alat yang digunakan pada percobaan ini adalah piknometer.
Piknometer digunakan untuk mencari bobot jenis. Piknometer biasanya
terbuat dari kaca untuk erlenmeyer kecil dengan kapasitas antara 10ml-50ml.
15
Untuk melakukan percobaan penetapan bobot jenis, piknometer
dibersihkan dengan menggunakan aquadest, kemudian dibilas dengan alcohol
95% untuk mempercepat pengeringan piknometer kosong tadi. Pembilasan
dilakukan untuk menghilangkan sisa dari permbersihan, karena biasanya
pencucian meninggalkan tetesan pada dinding alat yang dibersihkan,
sehinggga dapat mempengaruhi hasil penimbangan piknometer kosong, yang
akhirnya juga mempengaruhi nilai bobot jenis sampel. Jadi sisa-sisa yang
tidak diinginkan dapat hilang dengan baik, baik yang ada di luar, maupun
yang ada di dalam piknometer itu sendiri. Setelah piknometer dibersihkan,
piknometer kemudian dikeringkan. Setelah kering piknometer ditimbang pada
timbangan analitik dalam keadaan kosong. Setelah ditimbang kosong,
piknometer lalu diisikan dengan sampel mulai dengan aquadest, sebagai
pembanding nantinya dengan sampel yang lain.
Adapun keuntungan dari penentuan bobot jenis dengan menggunakan
piknometer adalah mudah dalam pengerjaan. Sedangkan kerugiannya yaitu
berkaitan dengan ketelitian dalam penimbangan. Jika proses penimbangan
tidak teliti maka hasil yang diperoleh tidak sesuai dengan hasil yang
ditetapkan
literatur.
Disamping
itu
penentuan
bobot
menggunakan piknometer memerlukan waktu yang lama.
16
jenis
dengan
Pada penentuan bobot jenis cairan dilakukan dengan menggunakan
piknometer 25 ml dan aquadest sebagai larutan baku standar. Pengukuran
dengan menggunakan piknometer dilakukan pada suhu 25˚C atau suhu
ruangan. Karena pada suhu 25 C atau pada suhu ruang, air memiliki bobot
jenis yang mendekati 1 g/ml. Cairan yang akan dihitung bobot jenisnya ada 9
sampel, antara lain sorbitol, propilenglikol, alcohol 70%, CMC, Minyak
dengan 5 merk yang berbeda. Langkah pertama yaitu piknometer yang bersih
dan kering ditimbang beserta tutupnya. Kemudian diisi dengan 9 sampel tadi
dan diulang sebanyak 3 kali replikasi untuk masing-masing sampelnya.
Selanjutnya dilakukan perhitungan sesuai dengan persamaan yang tertera pada
literatur. Pada penentuan bobot jenis diperoleh hasil paling terbesar yaitu
1,236 g/ml yang terdapat pada sorbitol dan hasil terkecil yaitu 0.80 g/ml pada
larutan minyak rosebrand. Alasan mengapa bobot jenis dari sorbitol besar
dikarenakan kekentalan atau viskositas dari sorbitol sangat tinggi. Semakin
encer suatu larutan maka semakin kecil bobot jenisnya, sebaliknya jika
semakin kental suatu cairan maka semakin besar bula bobot jenis.
Berdasarkan literatur Farmakope Indonesia edisi keempat, bobot jenis
air suling pada suhu 25oC adalah 996,02 gram/liter atau 0,99602 gram/
mililiter. Sedangkan dari data hasil percobaan yang telah dilakukan, untuk
pengukuran bobot jenis air suling sebanyak sembilan kali replikasi, hanya ada
dua data yang menunjukkan BJ air suling yang sesuai dengan literatur yaitu
0,9960 gram/mililiter. Banyak faktor yang menyebabkan terjadinya perbedaan
antara hasil percobaan dengan literatur tersebut, misalnya perbedaan cara
17
kerja percobaan dengan prosedur seperti yang dicantumkan pada literatur dan
kesalahan oleh praktikan (human error). Dicurigai hasil penurunan suhu
sampel pada 25oC tidak mencapai hasil yang maksimal, sampel di dalam
piknometer tidak mengalami penurunan suhu menjadi 25oC secara merata.
Etanol 95%, propilenglikol, dan sorbitol merupakan tiga contoh zat
dari golongan senyawa alkohol (R-OH). Tetapi memiliki jumlah rantai alkil
dan gugus hidroksil yang berbeda-beda, sehingga bobot molekul dari ketiga
zat tersebut berbeda-beda dan memengaruhi bobot jenis dari masing-masing
sampel golongan alkohol tersebut. Etanol memiliki rumus struktur H3C-CH2OH yaitu alkohol monovalen primer dengan bobot molekul 46,07.
Propilenglikol memiliki rumus struktur H3C-CH(OH)-CH2-OH propana-1,2diol yaitu alkohol polivalen dengan bobot molekul 76,10. Sorbitol memiliki
rumus struktur HO-CH2-CH(OH)-CH(OH)-CH(OH)-CH(OH)-CH2-OH yaitu
alkohol polivalen dengan bobot molekul 182,17. Dari ketiga sampel golongan
alkohol tersebut yang memiliki bobot molekul terberat secara berturut-turut
adalah sorbitol, propilenglikol, dan etanol. Perbedaan bobot molekul tersebut
menjadikan bobot jenis dan rapat jenis yang berbeda, sampel yang memiliki
angka bobot molekul lebih besar akan memiliki nilai bobot jenis dan rapat
jenis yang besar pula.
BAB V
PENUTUP
18
A.
Kesimpulan
Dari hasil pengamatan diperoleh hasil yang berbeda. Hal ini
disebabkan karena perbedaan dalam perlakuan baik dalam pembacaan
skala, maupun tidak sengaja dalam memegang piknometer sehingga
menjadi tidak akurat.Untuk pengamatan bobot jenis, hasil terbesar dalam
pengamatan ini adalah sorbitol, sedangkan yang terkecil adalah minyak
merk Rose Brand. Hampir semua sampel aquadest memiliki bobot jenis
yang mendekati 1 g/ml.
Berikut hasil dari percobaan yang dilakukan
1. Sorbitol
= 1,236 g/ml
2. Na CMC 0,2% = 1,018 g/ml
3. Na CMC 0,4% = 0,993 g/ml
4. Minyak orilia = 0,984 g/ml
5. Minyak sania
= 0,982 g/ml
6. Propileglikol
= 0,9689 g/ml
19
7. Air suling
= 0,967 g/ml
8. Alcohol 70%
= 0,932 g/ml
9. Minyak Mazola= 0,864 g/ml
10. Minyak bimoli = 0,852 g/ml
11.Minyak rosebrand = 0,80 g/ml
B.
Saran
1. diharapkan kepada praktikan agar lebih teliti sehingga tidak ada
kesalahan dalam praktikum.
2. Pastikan pada saat melakukan praktikum suhu air tepat 25C
20
Daftar Pustaka
http://www.academia.edu/12317829/Laporan_Farfis_Bobot_jenis_dan_Kera
patan
http://diarylaboratorium.blogspot.co.id/2014/05/laporan-praktikumfarmasi-fisika-bobot.html
http://www.academia.edu/8738048/LAPORAN_BOBOT_JENIS_DAN_KERAPAT
AN
Tim Asisten.,(2006),”Penuntun Praktikum Farmasi Fisika”, Jurusan Farmasi,
Universitas Hasanuddin, 34,35.
21
LAMPIRAN
Disiapkan piknometer
Dimasukkan aquadest kedalam piknometer
sampai penuh, lalu ditutup
Ditimbang piknometer dalam keadaan
kosong
Direndam dalam air es
22
Suhu air diukur menggunakan thermometer
hingga mencapai 25C
Ditimbang piknometer yang bersuhu 25C
23
Dicuci piknometer dengan alcohol 95%
Dimasukan sampel dalam piknometer pada
percobaan kali ini menggunakan sampel
yaitu CMC 0,4, CMC 0,2, Sorbitol,
propilenglikol.
Dimasukan minyak dalam piknometer pada
percobaan ini menggunakan 5 sampel
minyak masing-masing sampel
menggunakan sampel yang berbeda-beda.
Dimasukan piknometer kedalam baskom
yang berisi air es sampai suhu 25C.
24
Ditimbang masing-masing piknometer yang berisi sampel dan sudah bersuhu 25C
25