Laporan Resmi Praktikum Fisika Farmasi K
LAPORAN RESMI
PRAKTIKUM FISIKA FARMASI
PENENTUAN KERAPATAN DAN BOBOT JENIS
(Air, Aceton, Gotri, dan Cera Alba)
Disusun Oleh :
Nama Lengkap
: Ika Fajrin Kurniapuspa A
NIM
: 14.0388
Tanggal Praktikum
: Selasa, 11 November 2015
Kelompok Praktikum : Kelompok A
Dosen Pengampu
: Septiana Laksmi Ramayani, M.Sc.,Apt
LABORATORIUM FISIKA FARMASI
AKADEMI FARMASI THERESIANA
SEMARANG
2015
1
PRAKTIKUM FISIKA FARMASI
PENENTUAN KERAPATAN DAN BOBOT JENIS
(Air, Aceton, Gotri, Cera Alba)
I. TUJUAN
1. Mahasiswa mampu mengetahui dan memahami cara penetapan kerapatan dan bobot
jenis dengan baik dan benar.
2. Mahasiswa mampu menentukan dan menghitung kerapatan dari berbagai macam zat
(Air, Aceton, Gotri, dan Cera Alba) dengan baik dan benar.
3. Mahasiswa mampu menentukan dan menghitung bobot jenis dari berbagai macam zat
(Air, Aceton, Gotri, dan Cera Alba) dengan baik dan benar.
II. DASAR TEORI
Kerapatan atau densitas adalah massa per satuan. Satuan umumnya adalah
kilogram per meter kubik, atau ungkapan yang umum, gram per sentimeter kubik, atau
gram per milliliter. Kerapatan berubah dengan perubahan temperatur
(dalam banyak
kasus, kerapatan menurun dengan kenaikan temperature, karena hamper semua substansi
mengembang ketika dipanaskan). Konsekuensinya, temperature harus dicatat dengan nilai
kerapatannya, tekanan gas harus spesifik. Kerapatan adalah massa per unit volume suatu
zat pada temperatur dan tertentu. Sifat ini merupakan salah satu sifat fisika yang paling
sederhana dan sekaligus merupakan salah satu sifat fisika yang paling definitive, dengan
demikian dapat digunakan untuk menentukan kemurnian suatu zat. 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 / milliliter (untuk
cairan) atau gram/cm2 (Stoker, 1993).
Bobot jenis adalah konstanta / tetapan bahan yang bergantung pada suhu unutuk
padat, cair, dan bentuk gas yang homogen. 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. Seperti titik
lebur, titik didih atau indeks bias (bilangan bias). Kerapatan relative merupakan besaran
spesifik zat. Besaran ini dapat digunakan untuk pemeriksan konsentrasi dan kemurnian
senyawa aktif, senyawa bantu dan sediaan farmasi (Voigt, 1994).
2
Kerapatan partikel bisa keras dan lembut dalam satu hal dan kasar serta berpori
dalam hal lainnya, seseorang harus menyatakan kerapatan dengan hati-hati. Kerapatan
partikel secara umum didefinisikan sebagai berat per satuan volume, kesulitan timbul bila
seseorang mencoba untuk menentukan volume dan partikel yang mengandung retakanretakan mikroskopis pori-pori dalam ruang kapiler. Penentuan bobot jenis berlangsung
dengan piknometer, Areometer, timbangan hidrostatik (timbangan Mohr-Westphal) dan
cara manometris. Metode Piknometer, pinsip metode ini didasarkan atas penentuan massa
cairan dan penentuan rungan yang ditempati cairan ini. Ruang piknometer dilakukan
dengan menimbang air. Menurut peraturan apotek, harus digunakan piknometer yang
sudah ditera, dengan isi ruang dalam ml dan suhu tetentu (20 oC). Ketelitian metode
piknometer akan bertambah sampai suatu optimum tertentu dengan bertambahnya volume
piknometer. Optimun ini terletak sekitar isi ruang 30 ml. Ada dua tipe piknometer, yaitu
tipe botol dengan tipe pipet (Martin, 1993).
Metode penentuan untuk cairan menurut Martin, 1993 antara lain :
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 (Neraca Mohr-Westphal)
Metode ini berdasarkan hukum Archimedes yaitu suatu benda yang dicelupkan
ke dalam cairan akan kehilangan massa sebesar berat volume cairan yang
terdesak. Benda dari kaca dibenamkan tergantung pada balok timbangan yang
ditoreh menjadi 10 bagian sama dan disitimbangkan dengan bobot lawan.
Keuntungan penentuan kerapatan dengan neraca Mohr-Westphal adalah
penggunan waktu yang singkat dan mudah dilaksanakan.
3. 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 (Martin, 1993).
3
III. ALAT DAN BAHAN
A. ALAT
B. BAHAN
1. Neraca Elektrik
1. Air
2. Piknometer dengan termometer
2. Aceton
3. Termometer Ruang
3. Gotri
4. Pipet Tetes
4. Cera Alba
5. Pinset
5. Air Es / Es Batu
6. Tissue
7. Beakerglass
8. Baskom
IV. CARA KERJA
A. Penentuan Volume Piknometer Pada Suhu Percobaan
Ditimbang piknometer kosong yang bersih dan kering dengan seksama
↓
Diisi piknometer dengan air hingga penuh, lalu rendam dalam es hingga suhu
±2°C di bawah suhu percobaan
↓
Ditutup piknometer, biarkan pipa kapiler terbuka dan suhu air naik sampai
mencapai suhu percobaan lalu tutup pipa kapiler piknometer
↓
Dibiarkan suhu air dalam piknometer mencapai suhu kamar. Air yang
menenpel diusap dengan tissue, timbang piknometer dengan saksama
↓
Dilihat dalam tabel berapa kerapatan air pada suhu percobaaan yang
digunakan untuk menghitung volume air = volume piknometer
↓
Cara perhitungan : Bobot piknometer + air
= A ( gram )
Bobot piknometer kosong
= B ( gram ) Bobot air
= C ( gram )
Kerapatan air pada suhu percobaan ( tabel )
= air
Volume piknometer ( V )
=
C ( gram )
air(gram/ml )
B. Penentuan Kerapatan dan Berat Jenis Zat Cair ( etanol 70%, aseton, dan
kloroform )
4
Dilakukan penimbangan etanol 70% dengan menggunakan piknometer yang
sama seperti pada percobaan A
↓
a. Misal bobot zat X
= D ( gram )
b. Bobot piknometer kosong
= B ( gram )
c. Volume piknometer
= VP (ml)
↓
Kerapatan air pada suhu percobaan ( tabel ) : air
↓
Kerapatan etanol 70% dihitung dengan cara :
¿
D−B ( gram )
V ( ml )
¿ … gram. ml
-1
↓
Berat jenis etanol 70% dihitung dengan cara d =
etanol
air
↓
Dengan cara yang sama di atas, tentukan kerapatan dan bobot jenis aseton dan
kloroform
C. Penentuan Kerapatan Dan Berat Jenis Zat Padat Yang Kerapatan Dan Berat
Jenisnya Lebih Besar Dari Air.
Dilakukan Penimbangan zat padat (misal gotri) yang akan ditentukan
kerapatannya dengan saksama. Misal bobot = X (gram)
↓
Dimasukan gotri teraebut dalam piknometer, isi piknometer dengan air hingga
penuh, tutup piknometer dan cairan yang menempel usap dengan tissue.
Lakukan penimbangan dengan memperhatikan suhu percobaan sama seperti
percobaan A (1).
↓
a. Misal bobot
= Y (gram)
b. Berat piknometer kosong
= B (gram)
c. Bobot air
= C (gram)
↓
Kerapatan air pada suhu percobaan (tabel) : air
↓
Kerapatan gotri dihitung dengan cara :
a. Bobot piknometer+gotri+air
= Y (gram)
b. Bobot gotri
= X (gram)
c. Bobot piknometer+air (Y-X)
= Z( gram)
d. Bobot air ( Z-B )
= W (gram)
5
e. Bobot air yang ditumpahkan (C-W)
= Q (gram)
f. Volume air yang ditumpahkan
= Volume gotri (ml)
V gotri =
Q (gram)
air (gram/ml)
↓
Kerapatan gotri dihitung dengan cara :
gotri =
Bobot gotri IX (gram)
Volume gotri IV gotri(ml)
↓
Berat jenis gotri digitung dengan cara :
d gotri ¿
gotri
air
D. Penentuan Kerapatan Dan Berat Jenis Zat Padat Yang Kerapatan Dan Berat
Jenisnya Lebih Kecil Dari Air
Dicairkan paraffin padat / lilin, masukan gotri ke dalamnya dan biarkan
memadat
↓
Diratakan paraffin yang menempel pada gotri supaya membentuk bulatan ,
sehingga dapat dimasukan ke dalam piknometer
↓
Ditimbang gotri + paraffin dengan saksama = E (gram)
↓
Dimasukan gotri+paraffin ke dalam piknometer, isi air ke dalamnya hingga
penuh dan tutup. Usap air yang menempel dengan tissue kemudian timbang
dengan saksama
↓
Bobot piknometer kosong = B (gram)
Bobot air
= C (gram)
Bobot gotri
= X (gram)
↓
Kerapatan air pada suhu percobaan (tabel) : air
↓
Kerapatan paraffin dihitung dengan cara :
Bobot paraffin + gotri +piknometer + air = F (gram)
Bobot paraffin + gotri
= E (gram)6
Bobot piknometer+air
= D( gram)
Bobot piknometer kosong
= B (gram)-
Bobot air
= M(gram)
Bobot air yang ditumpahkan ( C-M)
= L (gram)
Volume air yang ditumpahkan =Volume paraffin
V paraffin =
L−V gotri
air
= K (ml)
Bobot paraffin ( E-X)
Kerapatan paraffin / paraffin
= J (gram)
=
J (gram)
K (ml)
Berat jenis paraffin dihitung dengan cara :
d paraffin =
paraffin
air
V. HASIL DAN PENGOLAHAN DATA
1. Hasil Percobaan Kelompok 1
A. Penentuan Volume Piknometer Pada Suhu Percobaan
Bobot piknometer + air
=
62,55 gram (A)
Bobot piknometer kosong
=
37, 23 gram (B)
Bobot air
=
25,32 gram (C)
Kerapatan air
=
0,9960 gram/mL
Vol. Piknometer = Vol. Air = C (gram)
ρ air (g/mL)
=
25,32 g
0,9960 g/mL
= 25,42 mL
Kerapatan air
Ρ air = (bobot pikno + air) – bobot pikno kosong
Vp
= 62,55 – 37,23
25,42
= 0,9960 g/mL
BJ
7
d
=
ρ air
ρ air
= 0,9960 g/mL
0,9960 g/mL
= 1
B. Penentuan Kerapatan dan Berat Jenis zat cair (air es)
Bobot piknometer kosong
= 33,44 gram
Air Es
57,55 gram
33,44 gram
26,75 gram
0,9088 gram/mL
0,9124
Bobot Zat Uji + Piknometer
Bobot Piknometer kosong
Volume Piknometer
Kerapatan zat
Berat Jenis
Nama zat uji
1. Air Es
=
Bobot zat uji + piknometer
57,55 gram
Bobot zat uji
= 24,11 gram
Kerapatan air es
Ρ air
= (bobot pikno + air es) – bobot pikno kosong
Vp
= 57,55 – 33.44
26,75
= 0,9088 g/mL
d
=
BJ
ρ air
ρ air
= 0,9088 g/mL
0,9960 g/mL
= 0,9124
C.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Penentuan Kerapatan Zat Padat yang Kerapatannya Lebih Besar Dari Pada Air
Bobot piknometer + air + zat padat
=
63,28 gram
Bobot zat padat
=
0,87 gram
Bobot air + piknometer
=
62,41 gram
Bobot air
=
25,18 gram
Bobot air yang ditumpuhkan
=
0,14 gram
Volume air yang ditumpahkan (V zat padat) =
0,14 gram
0,9960 gram/mL
=
0,14056 mL
7. Kerapatan zat padat
Ρ gotri = Bobot gotri (gram)
Vol gotri
=
0,87 gram
0,14 gram
= 6,1895 gram/mL
8
BJ
d
D.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
=
ρ gotri
ρ air
= 6,1895 gram/mL
0,9960 gram/mL
= 6,2144
Penentuan Kerapatan Zat Padat yang Kerapatannya Lebih Kecil dari pada Air
Bobot pikno +air +zat padat + cera = 58,34 gram
Bobot piknometer kosong
= 33,44 gram
Bobot zat padat + cera
= 0,90 gram
Bobot zat padat
= 0,87 gram
Bobot air
= 24 gram
Bobot air yang ditumpahkan
= 2,17 mL
Vol. Cera
= 2,17 mL - 0,14056 mL
0,9960
= 2,0376 mL
Kerapatan zat padat
Ρ gotri = (Bobot zat padat + cera) - Bobot zat padat
Vol cera
=
0,90 gram – 0,87 gram
2,0376 mL
= 0,0147 gram/mL
BJ
d
=
ρ cera
ρ air
= 0,0147 gram/mL
0,9960 gram/mL
= 0,01478
2. Hasil Percobaan Kelompok 2
A. Penentuan Volume Piknometer Pada Suhu Percobaan (Piknometer 9)
Suhu percobaan 200
Kerapatan pada tabel suhu 250
= 0,9960 gr/mL
Volume air = Volume Piknometer
Bobot piknometer + air
= 58,50 gr
Bobot piknometer kosong
= 34,10 gr _
Bobot air
= 24,40 gr
ρair
= 0,9960 gr/mL
Vp
= 24,40 gr
0, 9960 gr/mL
= 24,49799197
= 24,50 mL
ρair
= 24,40
= 0,9960 gr/mL
9
24,50
Bobot jenis (d)
= 0,9960 gr/mL
=1
0,9960 gr/mL
B. Penentuan Kerapatan dan Berat Jenis Zat Cair (Etanol 70%) (piknometer 8)
Bobot piknometer + air
= 62,39 gr
Bobot piknometer kosong
= 37,56 gr _
Bobot air
= 24,83 gr
Vp
= 24,83 gr
0,9960 gr/mL
= 24,93 mL
Bobot piknometer + etanol 70 % = 59,69 gr
Bobot piknometer kosong
= 37,56 gr _
Bobot etanol 70 %
= 22,13 gr
ρetanol 70 %
= 22,13 gr
24,93 mL
Berat jenis etanol 70 % (d)
= 0,8877 gr/mL
= ρetanol
ρair
= 0,8877 gr/mL
0,9960 gr/mL
= 0,8912
C. Penentuan kerapatan dan berat jenis zat padat (1 gotri) kerapatannya lebih
besar dari air (Piknometer 9)
Bobot piknometer kosong
Bobot air
ρair
Bobot pikno+gotri+air
Bobot gotri
Bobot piknometer+air
Bobot air (Z-B)
Bobot air tumpah (C-W)
V gotri
= 34,10 gr
= 24,40 gr
= 0,9960 gr/mL
= 58,86 gr
= 0,44 gr _
= 58,42 gr
= 58,42 gr – 34,10 gr
= 24,32 gr
= 24,40 gr – 24,32 gr
= 0,08 gr
(B)
(C)
(Y)
(X)
(Z)
(W)
(Q)
= Bobot air tumpah (Q)
ρair
= 0,08 gr
0,9960 gr/mL
= 0,0803 mL
10
ρgotri
= 0,44 gr
0,0803 mL
= 5,4795 gr/mL
d gotri
= 5,4795 gr/mL
0,9960 gr/mL
= 5,50
D. Penentuan kerapatan dan BJ Zat Padat (Cera) kerapatannya lebih kecil dari
air. (Piknometer 8 )
Berat piknometer kosong
Bobot air
Bobot gotri
ρair
Bobot piknometer+gotri+cera+air
Bobot gotri+cera
Bobot piknometer+air
Bobot piknometer kosong
Bobot air
Bobot air yang tumpah
Vcera
= 37,56 gr
= 24,83 gr
= 0,44 gr
= 0,9960 gr/mL
= 58,87 gr
= 0,45 gr _
= 58,42 gr
= 37,56 gr _
= 20,86 gr
= 24,83 gr – 20,86 gr
= 3,97 gr
= Bobot air tumpah – volume gotri
ρair
= 3,97 gr – 0,0803
0,9960
= 3,90 mL
Bobot cera
= (Bobot gotri+cera) – bobot gotri
= 0,45 gr – 0,44 gr = 0,01 gr
ρcera
dcera
=0,01 gr
3,90 mL
= 0,03 gr/mL
= ρcera
ρair
= 0,03 gr/mL
0,9960 gr/mL
= 0,0301
3. Hasil Percobaan Kelompok 3
A. Penentuan Volume Piknometer Pada Suhu Percobaan (Air)
Bobot piknometer+ air
= 58,54gram
Bobot piknometer Kosong =34,41 gram
Bobot air
= 24,03 gram
Kerapatan air suhu 25⁰
=0.9960 gram/mL (Depkes RI, 1995:1030)
Volume piknometer
= C (gram) :
ρ air (g/mL)
= 24,03 g : 0,9960
= 24,12 mL
11
Kerapatan Piknometer I (Air)
ρ air
= (bobot pikno +air) – bobot pikno
kosong
Vp
= 58,54 – 34,32 gram
24,12 mL
= 0,9963 g/mL
BJ Piknometer
= 0,9963g/mL
0,9960 g/mL
= 0,99996
= 1
B. Penentuan Kerapatan dan Berat Jenis zat Cair (Aseton)
Bobot piknometer kosong = 33,56 gram
Bobot Zat Uji + piknometer
Bobot piknometer kosong
Volume piknometer
Kerapatan zat
Berat Jenis
Nama zat uji
Aseton
53,60 gram
33,57 gram
24,74 ml
0,8096 g/ml
0,8129
Bobot zat uji + piknometer
Bobot zat uji
1. Aseton
= 53,60 gram
20,03 gram
Kerapatan air es ρ air = (bobot pikno +aseton) – bobot pikno kosong
Vp
= 53,60 – 33,57 gram
24,74 mL
= 0,8096 g/Ml
ρ aceton
ρ air
= 0,8096 g/mL
0,9960 g/mL
= 0,8129
C. Penentuan Kerapatan Zat Padat yang Kerapatannya Lebih Besar Dari Pada
Air (Gotri)
Dipakai 1gotri
1. Bobot piknometer + air + gotri
= 58,35 gram
2. Bobot gotri
= 0,45 gram
3. Bobot Air
= 24,03 gram
4. Bobot air + piknometer
= 58,54 gram
Bj
=
12
5. Bobot air yang ditumpahkan
6. Volume air yang ditumpahkan (V zat padat)
7. Kerapatan zat padat (gotri)
8. BJ
= 0,44 gram
= 0,44 gram
0,9960 g/mL
= 0,4418 mL
= 1,0186 gram/mL
ρ gotri = Bobot gotri (gram)
Vol gotri
= 0,45 gram
0,4418 mL
= 1,0186 gram/mL
d
= ρ gotri
ρ air
=1,0186 gram/mL
0,9960 gram/mL
= 1,022
D. Penentuan Kerapatan Zat Padat yang Kerapatannya Lebih Kecil dari Pada Air
1. Bobot piknometer + air + zat padat+cera
= 58,22 gram
2. Bobot piknometer kosongi
= 33,58 gram
3. Bobot zat padat+cera
= 0,53 gram
4. Bobot air + piknometer
= 58,54 gram
5. Bobot air
= 24,64 gram
9. Bobot air yang ditumpahkan
= 0,53 gram
10. Volume Cera
= 0,53mL-0,44 mL gram
0,9960 gram/mL
= 0,0904 mL
11. Kerapatan zat padat (cera alba)
ρ cera = (Bobot zat padat +cera) – bobot zat padat
Vol Cera
= 0,53 gram – 0,45 gram
0,0904 mL
= 0,8849 gram/mL
ρ cera
12. BJ
d
=
ρ air
=0,8849 gram/mL
0,9960 gram/mL
= 0,8885
4. Hasil Percobaan Kelompok 4
A. Penentuan Volume Piknometer Pada Suhu Percobaan (Piknometer 1)
Bobot piknometer + air
= 58,65 gram
Bobot piknometer kosong
= 34,31 gram
Bobot air
= 24,34 gram
Kerapatan air
= 0,99602 gram
Volume piknometer (Vp)
= volume air
Vp
= Bobot air = 24,34 gram = 24,4373 ml
Ρair
0,99602 g/ml
13
Kerapatan air pada suhu percobaan = ρair
Ƿair = bobot air = 24,34 gram = 0,99601 g/ml
Vp
24,4373 ml
Berat jenis air (d) :
d
= Ƿair = 0.99601 g/ml = 1
Ƿair
0,99602 g/ml
B. Penentuan Kerapatan Zat Cair Kloroform (Piknometer 2)
Bobot piknometer + air
= 58,36 gram
Bobot piknometer kosong
= 34,09 gram
Bobot air
= 24,27 gram
Bobot piknometer+ kloroform= 69,63 gram
Bobot kloroform
= 35,54 gram
Volume piknometer (Vp)
= volume kloroform
Vp
= bobot air = 24,27 gram = 24,37 ml
Ƿair
0,99602 g/ml
Kerapatan kloroform :
Ƿkloroform = bobot kloroform = 35,54 gram = 1,45835 g/ml
Vp
24,37 ml
Berat jenis kloroform :
d = Ƿkloroform = 1,45835 g/ml = 1,46
Ƿair
0,99602 g/ml
C. Penentuan Kerapatan Zat padat (2 gotri) yang Kerapatannya Lebih Besar
dari Air (Piknometer 2)
Bobot piknometr + air
= 58,36gram
Bobot pinometer kosong
= 34,09 gram
Bobot air1
= 24,27 gram (A)
Bobot piknometer + air + 2 gotri
= 59,09 gram
Bobot 2 gotri
= 0,88 gram
Bobot air + piknometer
= 58,21 gram
Bobot air2
= 24,12 gram (B)
Bobot air yang ditumpahkan (A-B) = 0,15 gram
Volume air yang tumpah
= Volume gotri (Vg)
Vgotri = bobot air yang tumpah = 0,15 gram = 0,15059 ml
Ƿair
0,99602 g/ml
Kerapatan gotri :
Ƿgotri = bobot gotro = 0,88gram = 5,84368 g/ml
Vgotri
0,15059 ml
Berat jenisgotri :
d = Ƿgotri= 5,84368 g/ml = 5,8
Ƿair 0,99602 g/ml
D. Penentuan Kerapatan Zat Padat (Cera) yang Kerapatannya Lebih Kecil dari
Air (Piknometer 1)
Bobot piknometer + air
Bobot piknometer kosong
Bobot air1
Bobot piknometer + air + 2 gotri + cera
= 58,65 gram
= 34,31 gram (A)
= 24,34 gram (B)
= 59,42 gram
14
Bobot 2 gotri + cera
= 0,94 gram
Bobot 2 gotri
= 0,88 gram
Bobot cera
= 0,06 gram
Bobot piknometer + air
= 58,48 gram (C)
Bobot air2
(C-A)
= 24,17 gram (D)
Bobot air yang ditumpahkan (B-D)
= 0,17 gram
Volume gotri
= 0,15059 ml
Volume cera :
Vcera = bobot air yang tumpah –Vgotri = 0,03 gram
Ƿair
0,99602 g/ml
Kerapatan cera :
Ƿcera = bobot cera = 0,06 g = 2,98805 g/ml
Vcera
0,02008 ml
Berat jenis cera :
d
= Ƿcera =2,98805 g/ml = 2,9
Ƿair 0,99602 g/ml
= 0,02008 ml
5. Data Pengolahan Tablet 1 Kelompok Besar
Hasil
Kelompok 1
Kelompok 2
Volume Air =
24,50 mL
ρ air =
0,9960
gram/mL
d=1
Kelompok 3
Volume Air =
24,12 mL
ρ air =
0,9963
gram/mL
d=1
Penentuan
Volume
Piknometer
Pada Suhu
Percobaan
Volume Air =
25,42 mL
ρ air =
0,9960 gram/mL
d=1
Penentuan
Kerapatan
dan Berat
Jenis dari Zat
Cair
Vp = 26,75 mL
ρ air es =
0,9088 gram/mL
d air es = 0,9124
Vp = 24,93 mL
ρ etanol =
0,8877 gr/mL
d etanol =
0,8912
Vp = 24,74 mL
ρ aceton =
0,8096 gr/mL
d aceton =
0,8129
Vol Gotri = 0,14
gram
ρ gotri =
6,1895 gram/mL
d gotri = 6,2144
Vol Gotri =
0,0803 mL
ρ gotri =
5,4795
gram/mL
d gotri = 5,50
Vol Gotri =
0,4418 mL
ρ gotri =
1,0186
gram/mL
d gotri = 1,022
Vol Cera =
2,0376 mL
ρ Cera =
0,0147 gram/mL
d Cera = 0,01478
Vol Cera =
Vol Cera = 3,90
0,0904 mL
mL
ρ Cera =
ρ Cera =
0,8849
0,03 gram/mL
gram/mL
d Cera = 0,0301
d Cera = 0,8885
Penentuan
Kerapatan
Zat Padat
yang
Kerapatanny
a Lebih Besar
dari Air
Penentuan
Kerapatan
Zat Padat dan
Berat Jenis
yang Lebih
Kecil dari Air
Kelompok 4
Volume Air =
24,4373 mL
ρ air =
0,99601
gram/mL
d=1
Vp = 24,37 mL
ρ kloroform
= 1,45835
gr/mL
d kloroform =
1,46
Vol Gotri =
0,15059 mL
ρ gotri =
5,84368
gram/mL
d gotri = 5,8
Vol Cera =
0,02008 mL
ρ 2,98805
gram/mL
d Cera = 2,9
VI. PEMBAHASAN
15
Pada praktikum Fisika Farmasi kali ini melakukan pengujian kerapatan dan berat
jenis dari suatu zat. Kerapatan sendiri adalah massa per unit volume suatu zat pada
temperatur dan tertentu. Sedangkan berat jenis adalah konstanta / tetapan bahan yang
bergantung pada suhu unutuk padat, cair, dan bentuk gas yang homogen. 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. Pada praktikum Fisika Farmasi kali ini kerapatan dan berat jenis
zat yang ditentukan antara lain, air, air es, etanol, aceton, kloroform, gotri, dan cera. Pada
tiap-tiap kelompok mendapatkan jenis zat cair yang berbeda. Tujuan percobaan ini
umunya adalah untuk mengetahui perbedaan kerapatan dan bobot jenis masing-masing
zat, mengetahui metode yang digunakan, mengukur kerapatan dan bobot jenis masingmasing zat. BJ digunakan untuk membandingkan kerapatan sedangkan kerapatan
membandingkan volume dan massa. Percobaan ini dilakukan pada suhu 25°C untuk
mengoptimalkan pengukuran pada suhu ruangan.Sampel yang digunakan Kelompok 1
adalah air, air es, gotri, dan cera. Sedangkan untuk Kelompok 2 adalah air, etanol, gotri
dan cera. Pada kelompok 3 digunakan sampel antara lain, air, aceton, gotri, dan cera.
Serta pada kelompok 4 digunakan sampel, air, kloroform, gotri, dan cera. Sedangkan alat
yang digunakan untuk menghitung kerapatan dan berat jenis adalah piknometer dengan
termometer ruang. Sebelum menggunakan alat-alat praktikum untuk melakukan
pengujian, piknometer harus dibersihkan dan dikeringkan terlebih dahulu hingga tidak
ada sedikitpun titik air di dalamnya. Hal ini bertujuan untuk memperoleh bobot kosong
dari alat. Apabila masih terdapat titik air di dalamnya, akan mempengaruhi hasil yang
diperoleh. Pada pengisian dengan sampel, harus diperhatikan agar tidak terdapat
gelembung udara di dalamnyakarenaakan mengurangi bobot sampel yang akan
diperoleh. Alat piknometer yang digunakan telah dilengkapi dengan termometer,
sehingga langsung dapat diketahui suhu sampel tersebut. Pada percobaan zat cair yang
mudah menguap seperti etanol, aceton, maupun kloroform pengukuran harus segera
dilakukan ketika piknometer telah diisi sampel karena etanol bersifat mudah menguap
sehingga akan terus berkurang bobotnya.
Hal pertama yang dilakukan adalah menentukan volume piknometer yang didapat
dari volume air yang ada pada piknometer dibagi dengan kerapatan air, didapatkan
volume piknometer yang berbeda-beda pada tiap kelompok. Kelompok 1 mendapatkan
16
volume sebesar 25,42mL, kelompok 2 sebesar 24,50 mL, kelompok 3 sebesar 24,12 mL,
sedangkan pada kelompok 4 sebesar 24,43 m L. Setelah itu menentukan kerapatan dan
BJ atau Berat Jenis dari zat cair tersebut yaitu air, kemudian menentukan kerapatan dan
BJ dari zat cair seperti etanol, aceton, dan kloroform dengan cara yang sama, serta
menentukan kerapatan dan berat jenis dari zat padat yaitu gotri dan cera dengan cara
yang sama pula. Tujuan penurunan suhu menjadi 20°C dilakukan untuk menghindari
anomali air. Anomali air
adalah pengecualian (anomali) yang dialami air saat
didinginkan atau dipanaskan. Pada saat dipanaskan dari 0°C sampai 4°C, air mengalami
pengerutan (pengecilan volume) sehingga massa jenisnya meningkat. Keadaan ini
berbeda dengan zat cair pada umumnya. Pada saat suhunya berada antara 4°C sampai
100°C, air menampilkan perilaku yang sama dengan zat cair lainnya, yaitu memuai atau
terjadi penurunan massa jenis. Hanya sampel air yang didinginkan sampai suhu 20°C,
lalu dinaikkan sampai suhu 23°C dengan keadaan pipa kapiler yang terbuka agar cairan
yang beku akan mencair kembali. Setelah itu, piknometer ditutup bersamaan dengan pipa
kapiler yang juga ditutup sampai suhu 25°C untuk menstabilkan suhu dengan suhu
ruangan. Sifat dari zat – zat cair seperti air yaitu merupakan cairan murni tidak jenuh,
sehingga pada proses pengukuran menjadi lebih mudah.
Etanol merupakan senyawa organic yang bersifat polar yang digunakan sebagai
pelarut bagi zat – zat tertentu. Begitu pula dengan aceton dan kloroform yang
mempunyai kegunaan sebagai zat pelarut pada zat tertentu dan bersifat polar. Dari hasil
percobaan dengan berbagai zat dihasilkan kerapatan dan BJ antara lain, pada kelompok 1
menghasilkan kerapatan air es 0,9088gram/mL, kelompok 2 kerapatan etanol
0,8877gram/mL, pada kelompok 3 kerapatan aceton 0,8096gram/mL, sedangkan pada
kelompok 4 kerapatan dari kloroform adalah 1,4583gram/mL. Berat Jenis yang diperoleh
kelompok 1 air es adalah 0,9124, kelompok 2 etanol 0,8912, pada kelompok 3 aceton
0,8129, sedangkan pada kelompok 4 yaitu 1,46. Dari hasil yang diperoleh jika
dibandingkan dengan literatur yang ada yaitu Farmakope Indonesia edisi IV tahun 1995,
menyatakan bahwa zat-zat cair tersebut mempunyai kerapatan dan berat jenis yang lebih
kecil dari air. Sedangkan dari data yang diperoleh, pada kelompok 1, 2, dan 3 memenuhi
persyaratan sedangkan pada kelompok 4 tidak memenuhi persyaratan karena kerapatan
dan BJ nya lebih besar dari air sehingga tidak sesuai.
Pada kerapatan dan Berat Jenis yang dihitung pada zat padat yaitu gotri diperoleh
hasil antara lain, pada kelompok 1 kerapatannya adalah 6,1895gram/mL dan berat jenis
17
gotri adalah 6,2144. Pada kelompok 2 kerapatan gotri yaitu 5,4795gram/mL, dan berat
jenisnya 5,50. Pada kelompok 3 kerapatan gotri adalah 1,0186gram/mL, gotri yang
digunakan sebanyak 1 buah gotri berbeda dengan kelompok 1, 2, dan 4 yaitu 2 buah
gotri. Sedangkan berat jenis gotrinya adalah 1,022. Namun pada kelompok 4 kerapatan
gotri diperoleh 5,8436gram/mL, dan berat jenisnya 5,8. Akan tetapi menurut panduan
literature yaitu pada Farmakope Indonesia edisi ke IV tahun 1995, kerapatan dan BJ
terbesar adalah pada saat percobaan gotri karena merupakan suatu zat padat yang
mempunyai bobot yang lebih tinggi daripada cairan dan nilai kerapatan dan BJ
tergantung pada wujud dari zat itu. Sehingga dari kelompok 1 sampai 4 sudah sesuai
dengan literatur dan data yang diperoleh. Sedangkan untuk kerapatan dan berat jenis cera
pada kelompok 1 yaitu 0,0147gram/mL dan 0,01478. Pada kelompok 2 yaitu
0,03gram/mL, dan 0,0301. Pada kelompok 3 diperoleh 0,8849 gram/mL, dan 0,8885.
Sedangkan pada kelompok 4 diperoleh kerapatan cera 2,98805gram/mL, dan berat
jenisnya 2,9. Dari data tersebut dapat diketahui bahwa pada kelompok 1 sampai 3
memenuhi persyaratan karena sudah sesuai dengan literatur yang ada yaitu berat jenis
cera lebih kecil dari air yang berat jenis nya 1. Namun pada kelompok 4 tidak sesuai
karena hasil yang diperoleh lebih dari 1.
VII. KESIMPULAN
Pada hasil percobaan juga dapat disimpulkan bahwa semakin berat bobot suatu
zat maka semakin tinggi pula kerapatan yang dimiliki zat tersebut karena kerapatan
berbanding lurus dengan bobot suatu zat. Kerapatan dan bobot jenis yang terkecil yaitu
cera, namun pada kelompok 3 dan 4 kerapatan dan berat jenis cera lebih besar dari zat
cair. Sedangkan kerapatan dan bobot jenis yang besar yaitu zat padat karena semakin
berat bobot suatu zat maka akan semakin tinggi pula kerapatan yang dimiliki zat
tersebut karena kerapatan berbanding lurus dengan bobot zat dan berbanding terbalik
dengan volume.
VIII. DAFTAR PUSTAKA
Martin, A., 1993. Farmasi Fisika. Universitas Indonesia. Jakarta
Petrucci R .H ,1999, Kimia Dasar Prinsip dan Teori Modern, Erlangga, Jakarta.
Stoker, H. S., 1993, Introduction to Chemical Principles, Macmillan Publishing
Voigt, R., 1994, Buku Pelajaran Teknologi Farmasi, Edisi V, UGM-Press, Yogyakarta
18
Semarang, 11 November 2015
Dosen Pengampu
Septiana Laksmi Ramayani, M.Sc.,Apt
Praktikan
Ika Fajrin Kurniapuspa A
19
PRAKTIKUM FISIKA FARMASI
PENENTUAN KERAPATAN DAN BOBOT JENIS
(Air, Aceton, Gotri, dan Cera Alba)
Disusun Oleh :
Nama Lengkap
: Ika Fajrin Kurniapuspa A
NIM
: 14.0388
Tanggal Praktikum
: Selasa, 11 November 2015
Kelompok Praktikum : Kelompok A
Dosen Pengampu
: Septiana Laksmi Ramayani, M.Sc.,Apt
LABORATORIUM FISIKA FARMASI
AKADEMI FARMASI THERESIANA
SEMARANG
2015
1
PRAKTIKUM FISIKA FARMASI
PENENTUAN KERAPATAN DAN BOBOT JENIS
(Air, Aceton, Gotri, Cera Alba)
I. TUJUAN
1. Mahasiswa mampu mengetahui dan memahami cara penetapan kerapatan dan bobot
jenis dengan baik dan benar.
2. Mahasiswa mampu menentukan dan menghitung kerapatan dari berbagai macam zat
(Air, Aceton, Gotri, dan Cera Alba) dengan baik dan benar.
3. Mahasiswa mampu menentukan dan menghitung bobot jenis dari berbagai macam zat
(Air, Aceton, Gotri, dan Cera Alba) dengan baik dan benar.
II. DASAR TEORI
Kerapatan atau densitas adalah massa per satuan. Satuan umumnya adalah
kilogram per meter kubik, atau ungkapan yang umum, gram per sentimeter kubik, atau
gram per milliliter. Kerapatan berubah dengan perubahan temperatur
(dalam banyak
kasus, kerapatan menurun dengan kenaikan temperature, karena hamper semua substansi
mengembang ketika dipanaskan). Konsekuensinya, temperature harus dicatat dengan nilai
kerapatannya, tekanan gas harus spesifik. Kerapatan adalah massa per unit volume suatu
zat pada temperatur dan tertentu. Sifat ini merupakan salah satu sifat fisika yang paling
sederhana dan sekaligus merupakan salah satu sifat fisika yang paling definitive, dengan
demikian dapat digunakan untuk menentukan kemurnian suatu zat. 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 / milliliter (untuk
cairan) atau gram/cm2 (Stoker, 1993).
Bobot jenis adalah konstanta / tetapan bahan yang bergantung pada suhu unutuk
padat, cair, dan bentuk gas yang homogen. 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. Seperti titik
lebur, titik didih atau indeks bias (bilangan bias). Kerapatan relative merupakan besaran
spesifik zat. Besaran ini dapat digunakan untuk pemeriksan konsentrasi dan kemurnian
senyawa aktif, senyawa bantu dan sediaan farmasi (Voigt, 1994).
2
Kerapatan partikel bisa keras dan lembut dalam satu hal dan kasar serta berpori
dalam hal lainnya, seseorang harus menyatakan kerapatan dengan hati-hati. Kerapatan
partikel secara umum didefinisikan sebagai berat per satuan volume, kesulitan timbul bila
seseorang mencoba untuk menentukan volume dan partikel yang mengandung retakanretakan mikroskopis pori-pori dalam ruang kapiler. Penentuan bobot jenis berlangsung
dengan piknometer, Areometer, timbangan hidrostatik (timbangan Mohr-Westphal) dan
cara manometris. Metode Piknometer, pinsip metode ini didasarkan atas penentuan massa
cairan dan penentuan rungan yang ditempati cairan ini. Ruang piknometer dilakukan
dengan menimbang air. Menurut peraturan apotek, harus digunakan piknometer yang
sudah ditera, dengan isi ruang dalam ml dan suhu tetentu (20 oC). Ketelitian metode
piknometer akan bertambah sampai suatu optimum tertentu dengan bertambahnya volume
piknometer. Optimun ini terletak sekitar isi ruang 30 ml. Ada dua tipe piknometer, yaitu
tipe botol dengan tipe pipet (Martin, 1993).
Metode penentuan untuk cairan menurut Martin, 1993 antara lain :
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 (Neraca Mohr-Westphal)
Metode ini berdasarkan hukum Archimedes yaitu suatu benda yang dicelupkan
ke dalam cairan akan kehilangan massa sebesar berat volume cairan yang
terdesak. Benda dari kaca dibenamkan tergantung pada balok timbangan yang
ditoreh menjadi 10 bagian sama dan disitimbangkan dengan bobot lawan.
Keuntungan penentuan kerapatan dengan neraca Mohr-Westphal adalah
penggunan waktu yang singkat dan mudah dilaksanakan.
3. 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 (Martin, 1993).
3
III. ALAT DAN BAHAN
A. ALAT
B. BAHAN
1. Neraca Elektrik
1. Air
2. Piknometer dengan termometer
2. Aceton
3. Termometer Ruang
3. Gotri
4. Pipet Tetes
4. Cera Alba
5. Pinset
5. Air Es / Es Batu
6. Tissue
7. Beakerglass
8. Baskom
IV. CARA KERJA
A. Penentuan Volume Piknometer Pada Suhu Percobaan
Ditimbang piknometer kosong yang bersih dan kering dengan seksama
↓
Diisi piknometer dengan air hingga penuh, lalu rendam dalam es hingga suhu
±2°C di bawah suhu percobaan
↓
Ditutup piknometer, biarkan pipa kapiler terbuka dan suhu air naik sampai
mencapai suhu percobaan lalu tutup pipa kapiler piknometer
↓
Dibiarkan suhu air dalam piknometer mencapai suhu kamar. Air yang
menenpel diusap dengan tissue, timbang piknometer dengan saksama
↓
Dilihat dalam tabel berapa kerapatan air pada suhu percobaaan yang
digunakan untuk menghitung volume air = volume piknometer
↓
Cara perhitungan : Bobot piknometer + air
= A ( gram )
Bobot piknometer kosong
= B ( gram ) Bobot air
= C ( gram )
Kerapatan air pada suhu percobaan ( tabel )
= air
Volume piknometer ( V )
=
C ( gram )
air(gram/ml )
B. Penentuan Kerapatan dan Berat Jenis Zat Cair ( etanol 70%, aseton, dan
kloroform )
4
Dilakukan penimbangan etanol 70% dengan menggunakan piknometer yang
sama seperti pada percobaan A
↓
a. Misal bobot zat X
= D ( gram )
b. Bobot piknometer kosong
= B ( gram )
c. Volume piknometer
= VP (ml)
↓
Kerapatan air pada suhu percobaan ( tabel ) : air
↓
Kerapatan etanol 70% dihitung dengan cara :
¿
D−B ( gram )
V ( ml )
¿ … gram. ml
-1
↓
Berat jenis etanol 70% dihitung dengan cara d =
etanol
air
↓
Dengan cara yang sama di atas, tentukan kerapatan dan bobot jenis aseton dan
kloroform
C. Penentuan Kerapatan Dan Berat Jenis Zat Padat Yang Kerapatan Dan Berat
Jenisnya Lebih Besar Dari Air.
Dilakukan Penimbangan zat padat (misal gotri) yang akan ditentukan
kerapatannya dengan saksama. Misal bobot = X (gram)
↓
Dimasukan gotri teraebut dalam piknometer, isi piknometer dengan air hingga
penuh, tutup piknometer dan cairan yang menempel usap dengan tissue.
Lakukan penimbangan dengan memperhatikan suhu percobaan sama seperti
percobaan A (1).
↓
a. Misal bobot
= Y (gram)
b. Berat piknometer kosong
= B (gram)
c. Bobot air
= C (gram)
↓
Kerapatan air pada suhu percobaan (tabel) : air
↓
Kerapatan gotri dihitung dengan cara :
a. Bobot piknometer+gotri+air
= Y (gram)
b. Bobot gotri
= X (gram)
c. Bobot piknometer+air (Y-X)
= Z( gram)
d. Bobot air ( Z-B )
= W (gram)
5
e. Bobot air yang ditumpahkan (C-W)
= Q (gram)
f. Volume air yang ditumpahkan
= Volume gotri (ml)
V gotri =
Q (gram)
air (gram/ml)
↓
Kerapatan gotri dihitung dengan cara :
gotri =
Bobot gotri IX (gram)
Volume gotri IV gotri(ml)
↓
Berat jenis gotri digitung dengan cara :
d gotri ¿
gotri
air
D. Penentuan Kerapatan Dan Berat Jenis Zat Padat Yang Kerapatan Dan Berat
Jenisnya Lebih Kecil Dari Air
Dicairkan paraffin padat / lilin, masukan gotri ke dalamnya dan biarkan
memadat
↓
Diratakan paraffin yang menempel pada gotri supaya membentuk bulatan ,
sehingga dapat dimasukan ke dalam piknometer
↓
Ditimbang gotri + paraffin dengan saksama = E (gram)
↓
Dimasukan gotri+paraffin ke dalam piknometer, isi air ke dalamnya hingga
penuh dan tutup. Usap air yang menempel dengan tissue kemudian timbang
dengan saksama
↓
Bobot piknometer kosong = B (gram)
Bobot air
= C (gram)
Bobot gotri
= X (gram)
↓
Kerapatan air pada suhu percobaan (tabel) : air
↓
Kerapatan paraffin dihitung dengan cara :
Bobot paraffin + gotri +piknometer + air = F (gram)
Bobot paraffin + gotri
= E (gram)6
Bobot piknometer+air
= D( gram)
Bobot piknometer kosong
= B (gram)-
Bobot air
= M(gram)
Bobot air yang ditumpahkan ( C-M)
= L (gram)
Volume air yang ditumpahkan =Volume paraffin
V paraffin =
L−V gotri
air
= K (ml)
Bobot paraffin ( E-X)
Kerapatan paraffin / paraffin
= J (gram)
=
J (gram)
K (ml)
Berat jenis paraffin dihitung dengan cara :
d paraffin =
paraffin
air
V. HASIL DAN PENGOLAHAN DATA
1. Hasil Percobaan Kelompok 1
A. Penentuan Volume Piknometer Pada Suhu Percobaan
Bobot piknometer + air
=
62,55 gram (A)
Bobot piknometer kosong
=
37, 23 gram (B)
Bobot air
=
25,32 gram (C)
Kerapatan air
=
0,9960 gram/mL
Vol. Piknometer = Vol. Air = C (gram)
ρ air (g/mL)
=
25,32 g
0,9960 g/mL
= 25,42 mL
Kerapatan air
Ρ air = (bobot pikno + air) – bobot pikno kosong
Vp
= 62,55 – 37,23
25,42
= 0,9960 g/mL
BJ
7
d
=
ρ air
ρ air
= 0,9960 g/mL
0,9960 g/mL
= 1
B. Penentuan Kerapatan dan Berat Jenis zat cair (air es)
Bobot piknometer kosong
= 33,44 gram
Air Es
57,55 gram
33,44 gram
26,75 gram
0,9088 gram/mL
0,9124
Bobot Zat Uji + Piknometer
Bobot Piknometer kosong
Volume Piknometer
Kerapatan zat
Berat Jenis
Nama zat uji
1. Air Es
=
Bobot zat uji + piknometer
57,55 gram
Bobot zat uji
= 24,11 gram
Kerapatan air es
Ρ air
= (bobot pikno + air es) – bobot pikno kosong
Vp
= 57,55 – 33.44
26,75
= 0,9088 g/mL
d
=
BJ
ρ air
ρ air
= 0,9088 g/mL
0,9960 g/mL
= 0,9124
C.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Penentuan Kerapatan Zat Padat yang Kerapatannya Lebih Besar Dari Pada Air
Bobot piknometer + air + zat padat
=
63,28 gram
Bobot zat padat
=
0,87 gram
Bobot air + piknometer
=
62,41 gram
Bobot air
=
25,18 gram
Bobot air yang ditumpuhkan
=
0,14 gram
Volume air yang ditumpahkan (V zat padat) =
0,14 gram
0,9960 gram/mL
=
0,14056 mL
7. Kerapatan zat padat
Ρ gotri = Bobot gotri (gram)
Vol gotri
=
0,87 gram
0,14 gram
= 6,1895 gram/mL
8
BJ
d
D.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
=
ρ gotri
ρ air
= 6,1895 gram/mL
0,9960 gram/mL
= 6,2144
Penentuan Kerapatan Zat Padat yang Kerapatannya Lebih Kecil dari pada Air
Bobot pikno +air +zat padat + cera = 58,34 gram
Bobot piknometer kosong
= 33,44 gram
Bobot zat padat + cera
= 0,90 gram
Bobot zat padat
= 0,87 gram
Bobot air
= 24 gram
Bobot air yang ditumpahkan
= 2,17 mL
Vol. Cera
= 2,17 mL - 0,14056 mL
0,9960
= 2,0376 mL
Kerapatan zat padat
Ρ gotri = (Bobot zat padat + cera) - Bobot zat padat
Vol cera
=
0,90 gram – 0,87 gram
2,0376 mL
= 0,0147 gram/mL
BJ
d
=
ρ cera
ρ air
= 0,0147 gram/mL
0,9960 gram/mL
= 0,01478
2. Hasil Percobaan Kelompok 2
A. Penentuan Volume Piknometer Pada Suhu Percobaan (Piknometer 9)
Suhu percobaan 200
Kerapatan pada tabel suhu 250
= 0,9960 gr/mL
Volume air = Volume Piknometer
Bobot piknometer + air
= 58,50 gr
Bobot piknometer kosong
= 34,10 gr _
Bobot air
= 24,40 gr
ρair
= 0,9960 gr/mL
Vp
= 24,40 gr
0, 9960 gr/mL
= 24,49799197
= 24,50 mL
ρair
= 24,40
= 0,9960 gr/mL
9
24,50
Bobot jenis (d)
= 0,9960 gr/mL
=1
0,9960 gr/mL
B. Penentuan Kerapatan dan Berat Jenis Zat Cair (Etanol 70%) (piknometer 8)
Bobot piknometer + air
= 62,39 gr
Bobot piknometer kosong
= 37,56 gr _
Bobot air
= 24,83 gr
Vp
= 24,83 gr
0,9960 gr/mL
= 24,93 mL
Bobot piknometer + etanol 70 % = 59,69 gr
Bobot piknometer kosong
= 37,56 gr _
Bobot etanol 70 %
= 22,13 gr
ρetanol 70 %
= 22,13 gr
24,93 mL
Berat jenis etanol 70 % (d)
= 0,8877 gr/mL
= ρetanol
ρair
= 0,8877 gr/mL
0,9960 gr/mL
= 0,8912
C. Penentuan kerapatan dan berat jenis zat padat (1 gotri) kerapatannya lebih
besar dari air (Piknometer 9)
Bobot piknometer kosong
Bobot air
ρair
Bobot pikno+gotri+air
Bobot gotri
Bobot piknometer+air
Bobot air (Z-B)
Bobot air tumpah (C-W)
V gotri
= 34,10 gr
= 24,40 gr
= 0,9960 gr/mL
= 58,86 gr
= 0,44 gr _
= 58,42 gr
= 58,42 gr – 34,10 gr
= 24,32 gr
= 24,40 gr – 24,32 gr
= 0,08 gr
(B)
(C)
(Y)
(X)
(Z)
(W)
(Q)
= Bobot air tumpah (Q)
ρair
= 0,08 gr
0,9960 gr/mL
= 0,0803 mL
10
ρgotri
= 0,44 gr
0,0803 mL
= 5,4795 gr/mL
d gotri
= 5,4795 gr/mL
0,9960 gr/mL
= 5,50
D. Penentuan kerapatan dan BJ Zat Padat (Cera) kerapatannya lebih kecil dari
air. (Piknometer 8 )
Berat piknometer kosong
Bobot air
Bobot gotri
ρair
Bobot piknometer+gotri+cera+air
Bobot gotri+cera
Bobot piknometer+air
Bobot piknometer kosong
Bobot air
Bobot air yang tumpah
Vcera
= 37,56 gr
= 24,83 gr
= 0,44 gr
= 0,9960 gr/mL
= 58,87 gr
= 0,45 gr _
= 58,42 gr
= 37,56 gr _
= 20,86 gr
= 24,83 gr – 20,86 gr
= 3,97 gr
= Bobot air tumpah – volume gotri
ρair
= 3,97 gr – 0,0803
0,9960
= 3,90 mL
Bobot cera
= (Bobot gotri+cera) – bobot gotri
= 0,45 gr – 0,44 gr = 0,01 gr
ρcera
dcera
=0,01 gr
3,90 mL
= 0,03 gr/mL
= ρcera
ρair
= 0,03 gr/mL
0,9960 gr/mL
= 0,0301
3. Hasil Percobaan Kelompok 3
A. Penentuan Volume Piknometer Pada Suhu Percobaan (Air)
Bobot piknometer+ air
= 58,54gram
Bobot piknometer Kosong =34,41 gram
Bobot air
= 24,03 gram
Kerapatan air suhu 25⁰
=0.9960 gram/mL (Depkes RI, 1995:1030)
Volume piknometer
= C (gram) :
ρ air (g/mL)
= 24,03 g : 0,9960
= 24,12 mL
11
Kerapatan Piknometer I (Air)
ρ air
= (bobot pikno +air) – bobot pikno
kosong
Vp
= 58,54 – 34,32 gram
24,12 mL
= 0,9963 g/mL
BJ Piknometer
= 0,9963g/mL
0,9960 g/mL
= 0,99996
= 1
B. Penentuan Kerapatan dan Berat Jenis zat Cair (Aseton)
Bobot piknometer kosong = 33,56 gram
Bobot Zat Uji + piknometer
Bobot piknometer kosong
Volume piknometer
Kerapatan zat
Berat Jenis
Nama zat uji
Aseton
53,60 gram
33,57 gram
24,74 ml
0,8096 g/ml
0,8129
Bobot zat uji + piknometer
Bobot zat uji
1. Aseton
= 53,60 gram
20,03 gram
Kerapatan air es ρ air = (bobot pikno +aseton) – bobot pikno kosong
Vp
= 53,60 – 33,57 gram
24,74 mL
= 0,8096 g/Ml
ρ aceton
ρ air
= 0,8096 g/mL
0,9960 g/mL
= 0,8129
C. Penentuan Kerapatan Zat Padat yang Kerapatannya Lebih Besar Dari Pada
Air (Gotri)
Dipakai 1gotri
1. Bobot piknometer + air + gotri
= 58,35 gram
2. Bobot gotri
= 0,45 gram
3. Bobot Air
= 24,03 gram
4. Bobot air + piknometer
= 58,54 gram
Bj
=
12
5. Bobot air yang ditumpahkan
6. Volume air yang ditumpahkan (V zat padat)
7. Kerapatan zat padat (gotri)
8. BJ
= 0,44 gram
= 0,44 gram
0,9960 g/mL
= 0,4418 mL
= 1,0186 gram/mL
ρ gotri = Bobot gotri (gram)
Vol gotri
= 0,45 gram
0,4418 mL
= 1,0186 gram/mL
d
= ρ gotri
ρ air
=1,0186 gram/mL
0,9960 gram/mL
= 1,022
D. Penentuan Kerapatan Zat Padat yang Kerapatannya Lebih Kecil dari Pada Air
1. Bobot piknometer + air + zat padat+cera
= 58,22 gram
2. Bobot piknometer kosongi
= 33,58 gram
3. Bobot zat padat+cera
= 0,53 gram
4. Bobot air + piknometer
= 58,54 gram
5. Bobot air
= 24,64 gram
9. Bobot air yang ditumpahkan
= 0,53 gram
10. Volume Cera
= 0,53mL-0,44 mL gram
0,9960 gram/mL
= 0,0904 mL
11. Kerapatan zat padat (cera alba)
ρ cera = (Bobot zat padat +cera) – bobot zat padat
Vol Cera
= 0,53 gram – 0,45 gram
0,0904 mL
= 0,8849 gram/mL
ρ cera
12. BJ
d
=
ρ air
=0,8849 gram/mL
0,9960 gram/mL
= 0,8885
4. Hasil Percobaan Kelompok 4
A. Penentuan Volume Piknometer Pada Suhu Percobaan (Piknometer 1)
Bobot piknometer + air
= 58,65 gram
Bobot piknometer kosong
= 34,31 gram
Bobot air
= 24,34 gram
Kerapatan air
= 0,99602 gram
Volume piknometer (Vp)
= volume air
Vp
= Bobot air = 24,34 gram = 24,4373 ml
Ρair
0,99602 g/ml
13
Kerapatan air pada suhu percobaan = ρair
Ƿair = bobot air = 24,34 gram = 0,99601 g/ml
Vp
24,4373 ml
Berat jenis air (d) :
d
= Ƿair = 0.99601 g/ml = 1
Ƿair
0,99602 g/ml
B. Penentuan Kerapatan Zat Cair Kloroform (Piknometer 2)
Bobot piknometer + air
= 58,36 gram
Bobot piknometer kosong
= 34,09 gram
Bobot air
= 24,27 gram
Bobot piknometer+ kloroform= 69,63 gram
Bobot kloroform
= 35,54 gram
Volume piknometer (Vp)
= volume kloroform
Vp
= bobot air = 24,27 gram = 24,37 ml
Ƿair
0,99602 g/ml
Kerapatan kloroform :
Ƿkloroform = bobot kloroform = 35,54 gram = 1,45835 g/ml
Vp
24,37 ml
Berat jenis kloroform :
d = Ƿkloroform = 1,45835 g/ml = 1,46
Ƿair
0,99602 g/ml
C. Penentuan Kerapatan Zat padat (2 gotri) yang Kerapatannya Lebih Besar
dari Air (Piknometer 2)
Bobot piknometr + air
= 58,36gram
Bobot pinometer kosong
= 34,09 gram
Bobot air1
= 24,27 gram (A)
Bobot piknometer + air + 2 gotri
= 59,09 gram
Bobot 2 gotri
= 0,88 gram
Bobot air + piknometer
= 58,21 gram
Bobot air2
= 24,12 gram (B)
Bobot air yang ditumpahkan (A-B) = 0,15 gram
Volume air yang tumpah
= Volume gotri (Vg)
Vgotri = bobot air yang tumpah = 0,15 gram = 0,15059 ml
Ƿair
0,99602 g/ml
Kerapatan gotri :
Ƿgotri = bobot gotro = 0,88gram = 5,84368 g/ml
Vgotri
0,15059 ml
Berat jenisgotri :
d = Ƿgotri= 5,84368 g/ml = 5,8
Ƿair 0,99602 g/ml
D. Penentuan Kerapatan Zat Padat (Cera) yang Kerapatannya Lebih Kecil dari
Air (Piknometer 1)
Bobot piknometer + air
Bobot piknometer kosong
Bobot air1
Bobot piknometer + air + 2 gotri + cera
= 58,65 gram
= 34,31 gram (A)
= 24,34 gram (B)
= 59,42 gram
14
Bobot 2 gotri + cera
= 0,94 gram
Bobot 2 gotri
= 0,88 gram
Bobot cera
= 0,06 gram
Bobot piknometer + air
= 58,48 gram (C)
Bobot air2
(C-A)
= 24,17 gram (D)
Bobot air yang ditumpahkan (B-D)
= 0,17 gram
Volume gotri
= 0,15059 ml
Volume cera :
Vcera = bobot air yang tumpah –Vgotri = 0,03 gram
Ƿair
0,99602 g/ml
Kerapatan cera :
Ƿcera = bobot cera = 0,06 g = 2,98805 g/ml
Vcera
0,02008 ml
Berat jenis cera :
d
= Ƿcera =2,98805 g/ml = 2,9
Ƿair 0,99602 g/ml
= 0,02008 ml
5. Data Pengolahan Tablet 1 Kelompok Besar
Hasil
Kelompok 1
Kelompok 2
Volume Air =
24,50 mL
ρ air =
0,9960
gram/mL
d=1
Kelompok 3
Volume Air =
24,12 mL
ρ air =
0,9963
gram/mL
d=1
Penentuan
Volume
Piknometer
Pada Suhu
Percobaan
Volume Air =
25,42 mL
ρ air =
0,9960 gram/mL
d=1
Penentuan
Kerapatan
dan Berat
Jenis dari Zat
Cair
Vp = 26,75 mL
ρ air es =
0,9088 gram/mL
d air es = 0,9124
Vp = 24,93 mL
ρ etanol =
0,8877 gr/mL
d etanol =
0,8912
Vp = 24,74 mL
ρ aceton =
0,8096 gr/mL
d aceton =
0,8129
Vol Gotri = 0,14
gram
ρ gotri =
6,1895 gram/mL
d gotri = 6,2144
Vol Gotri =
0,0803 mL
ρ gotri =
5,4795
gram/mL
d gotri = 5,50
Vol Gotri =
0,4418 mL
ρ gotri =
1,0186
gram/mL
d gotri = 1,022
Vol Cera =
2,0376 mL
ρ Cera =
0,0147 gram/mL
d Cera = 0,01478
Vol Cera =
Vol Cera = 3,90
0,0904 mL
mL
ρ Cera =
ρ Cera =
0,8849
0,03 gram/mL
gram/mL
d Cera = 0,0301
d Cera = 0,8885
Penentuan
Kerapatan
Zat Padat
yang
Kerapatanny
a Lebih Besar
dari Air
Penentuan
Kerapatan
Zat Padat dan
Berat Jenis
yang Lebih
Kecil dari Air
Kelompok 4
Volume Air =
24,4373 mL
ρ air =
0,99601
gram/mL
d=1
Vp = 24,37 mL
ρ kloroform
= 1,45835
gr/mL
d kloroform =
1,46
Vol Gotri =
0,15059 mL
ρ gotri =
5,84368
gram/mL
d gotri = 5,8
Vol Cera =
0,02008 mL
ρ 2,98805
gram/mL
d Cera = 2,9
VI. PEMBAHASAN
15
Pada praktikum Fisika Farmasi kali ini melakukan pengujian kerapatan dan berat
jenis dari suatu zat. Kerapatan sendiri adalah massa per unit volume suatu zat pada
temperatur dan tertentu. Sedangkan berat jenis adalah konstanta / tetapan bahan yang
bergantung pada suhu unutuk padat, cair, dan bentuk gas yang homogen. 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. Pada praktikum Fisika Farmasi kali ini kerapatan dan berat jenis
zat yang ditentukan antara lain, air, air es, etanol, aceton, kloroform, gotri, dan cera. Pada
tiap-tiap kelompok mendapatkan jenis zat cair yang berbeda. Tujuan percobaan ini
umunya adalah untuk mengetahui perbedaan kerapatan dan bobot jenis masing-masing
zat, mengetahui metode yang digunakan, mengukur kerapatan dan bobot jenis masingmasing zat. BJ digunakan untuk membandingkan kerapatan sedangkan kerapatan
membandingkan volume dan massa. Percobaan ini dilakukan pada suhu 25°C untuk
mengoptimalkan pengukuran pada suhu ruangan.Sampel yang digunakan Kelompok 1
adalah air, air es, gotri, dan cera. Sedangkan untuk Kelompok 2 adalah air, etanol, gotri
dan cera. Pada kelompok 3 digunakan sampel antara lain, air, aceton, gotri, dan cera.
Serta pada kelompok 4 digunakan sampel, air, kloroform, gotri, dan cera. Sedangkan alat
yang digunakan untuk menghitung kerapatan dan berat jenis adalah piknometer dengan
termometer ruang. Sebelum menggunakan alat-alat praktikum untuk melakukan
pengujian, piknometer harus dibersihkan dan dikeringkan terlebih dahulu hingga tidak
ada sedikitpun titik air di dalamnya. Hal ini bertujuan untuk memperoleh bobot kosong
dari alat. Apabila masih terdapat titik air di dalamnya, akan mempengaruhi hasil yang
diperoleh. Pada pengisian dengan sampel, harus diperhatikan agar tidak terdapat
gelembung udara di dalamnyakarenaakan mengurangi bobot sampel yang akan
diperoleh. Alat piknometer yang digunakan telah dilengkapi dengan termometer,
sehingga langsung dapat diketahui suhu sampel tersebut. Pada percobaan zat cair yang
mudah menguap seperti etanol, aceton, maupun kloroform pengukuran harus segera
dilakukan ketika piknometer telah diisi sampel karena etanol bersifat mudah menguap
sehingga akan terus berkurang bobotnya.
Hal pertama yang dilakukan adalah menentukan volume piknometer yang didapat
dari volume air yang ada pada piknometer dibagi dengan kerapatan air, didapatkan
volume piknometer yang berbeda-beda pada tiap kelompok. Kelompok 1 mendapatkan
16
volume sebesar 25,42mL, kelompok 2 sebesar 24,50 mL, kelompok 3 sebesar 24,12 mL,
sedangkan pada kelompok 4 sebesar 24,43 m L. Setelah itu menentukan kerapatan dan
BJ atau Berat Jenis dari zat cair tersebut yaitu air, kemudian menentukan kerapatan dan
BJ dari zat cair seperti etanol, aceton, dan kloroform dengan cara yang sama, serta
menentukan kerapatan dan berat jenis dari zat padat yaitu gotri dan cera dengan cara
yang sama pula. Tujuan penurunan suhu menjadi 20°C dilakukan untuk menghindari
anomali air. Anomali air
adalah pengecualian (anomali) yang dialami air saat
didinginkan atau dipanaskan. Pada saat dipanaskan dari 0°C sampai 4°C, air mengalami
pengerutan (pengecilan volume) sehingga massa jenisnya meningkat. Keadaan ini
berbeda dengan zat cair pada umumnya. Pada saat suhunya berada antara 4°C sampai
100°C, air menampilkan perilaku yang sama dengan zat cair lainnya, yaitu memuai atau
terjadi penurunan massa jenis. Hanya sampel air yang didinginkan sampai suhu 20°C,
lalu dinaikkan sampai suhu 23°C dengan keadaan pipa kapiler yang terbuka agar cairan
yang beku akan mencair kembali. Setelah itu, piknometer ditutup bersamaan dengan pipa
kapiler yang juga ditutup sampai suhu 25°C untuk menstabilkan suhu dengan suhu
ruangan. Sifat dari zat – zat cair seperti air yaitu merupakan cairan murni tidak jenuh,
sehingga pada proses pengukuran menjadi lebih mudah.
Etanol merupakan senyawa organic yang bersifat polar yang digunakan sebagai
pelarut bagi zat – zat tertentu. Begitu pula dengan aceton dan kloroform yang
mempunyai kegunaan sebagai zat pelarut pada zat tertentu dan bersifat polar. Dari hasil
percobaan dengan berbagai zat dihasilkan kerapatan dan BJ antara lain, pada kelompok 1
menghasilkan kerapatan air es 0,9088gram/mL, kelompok 2 kerapatan etanol
0,8877gram/mL, pada kelompok 3 kerapatan aceton 0,8096gram/mL, sedangkan pada
kelompok 4 kerapatan dari kloroform adalah 1,4583gram/mL. Berat Jenis yang diperoleh
kelompok 1 air es adalah 0,9124, kelompok 2 etanol 0,8912, pada kelompok 3 aceton
0,8129, sedangkan pada kelompok 4 yaitu 1,46. Dari hasil yang diperoleh jika
dibandingkan dengan literatur yang ada yaitu Farmakope Indonesia edisi IV tahun 1995,
menyatakan bahwa zat-zat cair tersebut mempunyai kerapatan dan berat jenis yang lebih
kecil dari air. Sedangkan dari data yang diperoleh, pada kelompok 1, 2, dan 3 memenuhi
persyaratan sedangkan pada kelompok 4 tidak memenuhi persyaratan karena kerapatan
dan BJ nya lebih besar dari air sehingga tidak sesuai.
Pada kerapatan dan Berat Jenis yang dihitung pada zat padat yaitu gotri diperoleh
hasil antara lain, pada kelompok 1 kerapatannya adalah 6,1895gram/mL dan berat jenis
17
gotri adalah 6,2144. Pada kelompok 2 kerapatan gotri yaitu 5,4795gram/mL, dan berat
jenisnya 5,50. Pada kelompok 3 kerapatan gotri adalah 1,0186gram/mL, gotri yang
digunakan sebanyak 1 buah gotri berbeda dengan kelompok 1, 2, dan 4 yaitu 2 buah
gotri. Sedangkan berat jenis gotrinya adalah 1,022. Namun pada kelompok 4 kerapatan
gotri diperoleh 5,8436gram/mL, dan berat jenisnya 5,8. Akan tetapi menurut panduan
literature yaitu pada Farmakope Indonesia edisi ke IV tahun 1995, kerapatan dan BJ
terbesar adalah pada saat percobaan gotri karena merupakan suatu zat padat yang
mempunyai bobot yang lebih tinggi daripada cairan dan nilai kerapatan dan BJ
tergantung pada wujud dari zat itu. Sehingga dari kelompok 1 sampai 4 sudah sesuai
dengan literatur dan data yang diperoleh. Sedangkan untuk kerapatan dan berat jenis cera
pada kelompok 1 yaitu 0,0147gram/mL dan 0,01478. Pada kelompok 2 yaitu
0,03gram/mL, dan 0,0301. Pada kelompok 3 diperoleh 0,8849 gram/mL, dan 0,8885.
Sedangkan pada kelompok 4 diperoleh kerapatan cera 2,98805gram/mL, dan berat
jenisnya 2,9. Dari data tersebut dapat diketahui bahwa pada kelompok 1 sampai 3
memenuhi persyaratan karena sudah sesuai dengan literatur yang ada yaitu berat jenis
cera lebih kecil dari air yang berat jenis nya 1. Namun pada kelompok 4 tidak sesuai
karena hasil yang diperoleh lebih dari 1.
VII. KESIMPULAN
Pada hasil percobaan juga dapat disimpulkan bahwa semakin berat bobot suatu
zat maka semakin tinggi pula kerapatan yang dimiliki zat tersebut karena kerapatan
berbanding lurus dengan bobot suatu zat. Kerapatan dan bobot jenis yang terkecil yaitu
cera, namun pada kelompok 3 dan 4 kerapatan dan berat jenis cera lebih besar dari zat
cair. Sedangkan kerapatan dan bobot jenis yang besar yaitu zat padat karena semakin
berat bobot suatu zat maka akan semakin tinggi pula kerapatan yang dimiliki zat
tersebut karena kerapatan berbanding lurus dengan bobot zat dan berbanding terbalik
dengan volume.
VIII. DAFTAR PUSTAKA
Martin, A., 1993. Farmasi Fisika. Universitas Indonesia. Jakarta
Petrucci R .H ,1999, Kimia Dasar Prinsip dan Teori Modern, Erlangga, Jakarta.
Stoker, H. S., 1993, Introduction to Chemical Principles, Macmillan Publishing
Voigt, R., 1994, Buku Pelajaran Teknologi Farmasi, Edisi V, UGM-Press, Yogyakarta
18
Semarang, 11 November 2015
Dosen Pengampu
Septiana Laksmi Ramayani, M.Sc.,Apt
Praktikan
Ika Fajrin Kurniapuspa A
19