PENETAPAN BOBOT JENIS DAN RAPAT JENIS OLEH : NANA JANUARTI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGEAHUAN ALAM UNIVERSITAS HASANUDDIN ABSTRAK Telah dilakukan penelitian penetapan bobot jenis dan rapat jenis dengan 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. 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. Metode Neraca Mohr-Westphal. 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. 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.
PENDAHULUAN Bobot jenis adalah suatu besaran yang menyatakan perbandingan antara massa (g) dengan volume (ml), jadi satuan bobot jenis g/ml. Sedangkan Rapat jenis adalah perbandingan antara bobot janis sampel dengan bobot jenis air suling, jadi rapat jenis tidak memiliki satuan. Cara penentuan bobot jenis ini sangat penting diketahui oleh seorang calon farmasis, karena dengan mengetahui bobot jenis kita dapat mengetahui kemurnian dari suatu sediaan khususnya yang berbentuk larutan. Disamping itu dengan mengetahui bobot jenis suatu zat, maka akan mempermudah dalam memformulasi obat. Karena dengan mengetahui bobot jenisnya maka kita dapat menentukan apakah suatu zat dapat bercampur atau tidak dengan zat lainnya.Dengan mengetahui banyaknya manfaat dari penentuan bobot jenis maka percobaan ini dilakukan. A. Penentuan bobot jenis dengan Piknometer
Penentuan bobot jenis suatu zat cair (air suling, bensin, minyak tanah, minyak kelapa) dengan metode piknometer, dimana ditimbang lebih dahulu berat piknometer kosong dan piknometer berisi zat cair yang diuji. Selisih dari penimbangan adalah massa zat cair tersebut 0
pada pengukuran suhu kamar (25 C) dan dalam volume konstan, tertera pada piknometer. Maka bobot jenis zat cair tersebut adalah massanya sendiri dibagi dengan volume piknometer, dengan satuan g/mL. B. Penentuan rapat jenis dengan Piknometer Penentuan rapat jenis suatu zat cair (air suling, bensin, minyak tanah, minyak kelapa) dengan metode piknometer, dimana rapat jenis zat cair tersebut adalah bobot jenisnya sendiri yang diperoeleh dari pengukuran sebelumnya dengan piknometer, dibagi dengan bobot jenis air suling pada suhu 25 0C, tanpa menggunakan satuan. C. Penentuan rapat jenis dan bobot jenis dengan metode Hidrometer Penentuan bobot jenis dan rapat jenis suatu zat cair (air suling, bensin, minyak tanah, minyak kelapa) dengan memasukkan zat cair ke dalam gelas ukur 500 ml, lalu dimasukkan hidrometer dimana angka yang terbaca pada permukaan zat cair menunjukkan bobot jenis zat cair tersebut.
TINJAUAN PUSTAKA Teori Umum
Bobot jenis suatu zat adalah perbandingan antara bobot zat disbanding dengan o
volume zat pada suhu tertentu (biasanya 25 C). Rapat jenis (specific gravity) adalah perbandingan antara bobot jenis suatu zat pada suhu tertentu (biasanya dinyatakan sebagai o
o
o
o
o
o
o
o
25 /25 , 25 25 /4 , 4 ,4 ). Untuk bidang farmasi biasanya 25 /25 . (1) Kecuali dinyatakan lain dalam masing-masing monografi, penetapan bobot jenis digunakan hanya untuk cairan, dan kecuali dinyatakan lain, didasarkan pada 0
perbandingan bobot zat di udara pada suhu 25 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 0
yang sama. Bila pada suhu 25 C zat berbentuk padat, tetapkan bobot jenis pada suhu yang telah tertera pada masing-masing monografi, dan mengacu pada air yang tetap pada 0
suhu 25 C (2 ; 1030). Menurut defenisi, rapat jenis adalah perbandingan yang dinyatakan dalam decimal, dari berat suatu zat terhadap berat dari standar dalam volume yang sama kedua zat mempunyai temperature yang sama atau temperature yang telah diketahui. Air
digunakan untuk standar untuk zat cair dan padat, hydrogen atau udara untuk gas. 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 (3). Berbeda dengan kerapatan, bobot jenis adalah bilangan murni atau tanpa dimensi, yang dapat diubah menjadi kerapatan dengan menggunakan rumus yang cocok. Bobot jenis untuk penggunaan praktis lebih sering didefinisikan sebagai perbandingan massa dari suatu zat terhadap massa sejumlah volume air pada suhu 4 0C atau temperatur lain yang telah ditentukan (4 ; 65). Pengujian bobot jenis dilakukan untuk menentukan 3 macam bobot jenis yaitu : (5 ;77) 1. Bobot jenis sejati Massa partikel dibagi volume partikel tidak ter masuk masuk rongga yang terbuka dan tertutup. 2. Bobot Bobot jenis nyata nyata Massa partikel partikel dibagi dibagi volume volume partikel tidak tidak termasuk termasuk pori/lubang pori/lubang terbuka, tetapi termasuk pori yang tertutup. 3. Bobot jenis jenis efektif Massa parikel dibagi volume volume partikel partikel termausk termausk pori pori yang yang tebuka dan tertutup. Seperti titik lebur, titik didih atau indeks bias (bilangan bias). Kerapatan relatif merupakan besaran spesifik zat. Besaran ini dapat digunakan untuk pemeriksan konsentrasi dan kemurniaan senyawa aktif, senyawa bantu dan sediaan farmasi (6 ; 464-465). Prosedur percobaan Menentukan Bj menggunakan Piknometer
-
Bersih Bersihkan kan piknom piknometer eter hing hingga ga tid tidak ak mening meninggal galkan kan bekas bekas tetesa tetesan n air air dengan dengan cara setelah dibersihkan dengan aquadest, bilas dengan pelarut aseton atau alcohol pekat.
-
Pikn Piknom omeeter ter pan panaskan kan pada ada suhu uhu 100o C selama 1 jam, kemudian masukkan kedalam eksikator sampai dingin. Timbang dalam neraca analitik ( bobot a gram).
-
Isikan Isikan air air suli suling ng yan yang g akan akan diuku diukurr ke dalam dalam pikno piknome meter ter hin hingga gga penuh. penuh.
-
Seluru Seluruh h pikn piknome ometer ter men mencap capai ai dera deraja jatt 20 deraj derajat at meng menggun gunaka akan n therm thermome ometer. ter.
-
Setelah suhu mencapai tepat 25 derajat segera piknometer ditutup dan lap
dengan kain bersih. Biarkan pada suhu kamar dan timbang secara te liti menggunakan neraca analitik (bobot b gram). -
Hitung Hitu ng bobot jenis = (b-a) gram/volume gram/vo lume ml.
Mengukur bobot jenis dengan Hidrometer
Ambil gelas ukur volume 500 ml, selanjutnya masukkan cairan yang akan diukur. Hidrometer yang akan digunakan dibersihkan terlebih dahulu dan masukkan ke dalam gelas ukur yang telah berisi cairan yang akan diperiksa. Catat angka yang bertanda tepat dipermukaan cairan. Angka tersebut menunjukkan bobot jenisnya.
METODE KERJA Alat dan bahan
Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah baskom, botol semprot, gelas ukur 500ml, hidrometer, lap kasar, lap halus, oven, piknometer 25ml, pipet tetes, timbangan analitik dan termometer. Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah air suling, bensin, dan minyak kelapa an alkohol. Cara Kerja A. Pengukuran Bobot Jenis dengan Piknometer
1. Disi Disiap apkan kan alat alat dan dan baha bahan n 2. Piknometer Piknometer dibersih dibersihkan kan dengan dengan air air suling, kemudian kemudian dibilas dibilas dengan dengan alkohol alkohol 0
3. Piknometer Piknometer dikering dikeringkan kan dalam oven pada suhu 100 100 C selama 60 menit, lalu didinginkan pada suhu kamar 4. Dikeluar Dikeluarkan kan piknometer piknometer setelah setelah pengerin pengeringan gan selama selama 1 jam, kemudian kemudian ditimbang ditimbang bobotnya dalam keadaan kosong pada timbangan analitik, hasilnya dicatat. Penimbangan dilakukan 3 kali. 5. Dimasukka Dimasukkan n dalam baskom baskom berisi berisi es/air es/air dingin piknometer piknometer kosong kosong tadi, tadi, sampai 0
mencapai 25 C dan ditimbang dengan timbangan analitik (secara triplo) dan dicatat hasilnya. 6. Aquades Aquadestt dikeluarkan dikeluarkan dari dari piknometer piknometer lalu dibilas dibilas dengan dengan alkohol alkohol 70% 70% lalu dikeringkan 7. Diisikan piknometer kosong kosong dengan sampel lain yaitu yaitu minyak kelapa dan bensin bensin dengan volume sesuai yang tertera pada piknometer (perlakuan dilakukan secara triplo) dengan prosedur yang sama. 8.
Dihitung
bobot
jenis
masing-masing
sampel
termasuk
aquadest,
dengan cara menghitung selish dari penimbangan piknometer berisi sampel dengan piknometer kosong. B. Pengukuran Bobot Jenis Dengan Metode Hidrometer 1. Disiapka Disiapkan n alat alat dan bahan bahan yang yang digun digunakan akan.. 2. Kedalam Kedalam gelas gelas ukur 500 ml ml (3 buah), buah), dimasukka dimasukkan n air suling suling untuk menghi menghilan langkan gkan kotoran. Kemudian dibilas dengan alkohol untuk menguapkan kotoran dan lemak yang melekat. 3. Gelas Gelas ukur diisi diisi masing-masi masing-masing ng 500 ml aquades aquadest, t, minyak minyak kelapa kelapa dan bensin bensin sampai batas tanda. 4. Dimasukka Dimasukkan n hidrometer hidrometer ke dalam dalam gelas ukur ukur tadi, tadi, dan diamati diamati skalanya skalanya pada pada permukaan zat cair yang menunjukkan bobot jenis zat cair tersebut. 5. Dica Dicatat tat hasi hasilny lnyaa masing masing-mas -masin ing. g.
HASIL PENGAMATAN 1.Pengukuran bobot jenis menggunakan alat hidrometer. No
Sampel
BJ yang diukur
1
Air suling
0,995 g/ml
2
Minyak goreng
0,906 g/ml
3
Bensin
0,730 g/ml
2. Pengukuran bobot jenis dengan menggunakan alat piknometer No
Sampel
Berat piknometer
Berat piknometer +
kosong (gram) 28
sampel (gram) 77,6
1
Air suling
2
Minyak goreng
25,8
70,7
3
Bensin
25,9
62,8
PEMBAHASAN Berat jenis suatu zat adalah perbandingan antara bobot zat dibanding dengan volume zat pada suhu tertentu (biasanya pada suhu 25ºC), sedangkan rapat jenis (specific gravity) adalah perbandingan antara bobot zat pada suhu tertentu ( dalam bidang farmasi biasanya digunakan 25º/25º).
Berat jenis didefenisikan sebagai perbandingan kerapatan suatu zat terhadap
kerapatan air. Harga kedua zat itu ditentukan pada temperatur yang sama, jika dengan tidak cara lain yang khusus. Oleh karena itu, dilihat dari defenisinya, istilah berat jenis sangat lemah. Akan lebih cocok apabila dikatakan sebagai kerapatan relatif. Berat jenis adalah perbandingan relatif antara massa jenis sebuah zat dengan massa jenis air murni. Air murni bermassa jenis 1 g/cm³ atau 1000 kg/m³. Berat jenis merupakan bilangan murni tanpa dimensi (Berat jenis tidak memiliki satuan), dapat diubah menjadi kerapatan dengan menggunakan rumus yang cocok. 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. Terdapat dua alat yang digunakan dalam percobaan ini yaitu hidrometer dan piknometer. Piknometer digunakan untuk mencari bobot jenis dan hidrometer digunakan untuk mencari rapat jenis. Piknometer biasanya terbuat dari kaca untuk erlenmeyer kecil dengan kapasitas antara 10ml-50ml. Hidrometer pula berupa pipa kaca yang ujung dan bagian bawahnya tertutup dan diberi pemberat pada bagian bawahnya. Bila alat ini dicelupkan dalam cairan yang akan diuji, maka angka menunjukkan bobot jenis zat tersebut. Untuk melakukan percobaan penetapan bobot jenis, piknometer dibersihkan dengan menggunakan aquadest, kemudian dibilas dengan alkohol 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. Pemakaian alkohol sebagai pembilas memiliki sifat-sifat yang baik seperti mudah mengalir, mudah menguap dan bersifat antiseptikum. Jadi sisa-sisa yang tidak diinginkan dapat hilang dengan baik, baik yang ada di luar, maupun yang ada di dalam piknometer itu 0
sendiri. Piknometer kemudiannya dikeringkan di dalam oven dengan suhu 100 C selama 1 jam. Hal ini dilakukan dengan tujuan untuk mengembalikan piknometer pada bobot sesungguhnya. Setelah itu didiamkan sampai dingin dalam baskom berisi air es. Akhirnya 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 (minyak kelapa, dan bensin). Pengisiannya harus melalui bagian dinding dalam dari piknometer untuk mengelakkan terjadinya gelembung udara. Proses pemindahan piknometer harus dengan menggunakan tissue. Akhirnya piknometer yang berisi sampel ditimbang.
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 jenis dengan menggunakan piknometer memerlukan waktu yang lama. Penentuan bobot jenis dengan menggunakan hidrometer lebih cepat daripada penentuan bobot jenis dengan menggunakan piknometer, tetapi biasanya dapat menunjukkan hasil yang tidak tepat. Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi bobot jenis suatu zat adalah : 1. Temperatur, dimana pada suhu yang tinggi senyawa yang diukur berat jenisnya dapat menguap sehingga dapat mempengaruhi bobot jenisnya, demikian demikia n pula
halnya
pada suhu yang sangat rendah dapat menyebabkan senyawa membeku sehingga sulit untuk menghitung bobot jenisnya. Oleh karena itu, digunakan suhu dimana biasanya senyawa stabil, yaitu pada suhu 25 oC (suhu kamar). 2. Massa zat, jika zat mempunyai massa yang besar maka maka kemungkinan bobot jenisnya juga menjadi lebih besar. 3. Volume zat, zat, jika volume zat besar besar maka bobot bobot jenisnya akan akan berpengaruh berpengaruh tergantung pula dari massa zat itu sendiri, dimana ukuran partikel dari zat, bobot molekulnya serta kekentalan kekentalan dari dar i suatu zat dapat mempengaruhi mempengaruhi bobot jenisnya. jenisnya. 4. Kekentalan/visk Kekentalan/viskositas ositas sutau zat zat dapat juga mempengaruh mempengaruhii berat jenisnya. jenisnya. Hal ini dapat dilihat dari rumus : V = k x d x t Dari rumus tersebut, viskositas berbanding lurus dengan bobot jenis (d). Jadi semakin besar viksositas suatu zat maka semakin besar pula berat jenisnya. Setelah melakukan percobaan ini didapati bahwa bobot jenis untuk air suling adalah 0,874g/ml, bobot jenis untuk minyak kelapa adalah 1 g/ml dan bobot jenis bensin adalah 0,74g/ml. Secara literatur, bobot jenis untuk air suling adalah 0,997g/ml, bobot jenis untuk minyak kelapa adalah 0,903g/ml, dan bobot jenis untuk bensin adalah 0,625g/ml. Untuk percobaan penentuan rapat jenis pula diperoleh hasilnya, yaitu untuk air suling adalah 1, untuk minyak kelapa adalah 0,918, untuk bensin adalah 0,74. Terdapat penyimpangan penyimpangan dalam percobaan ini. Namun hal tersebut tidak menjadi masalah karena penyimpangannya itu sendiri masih relatif kecil ke cil sehingga dapat diabaikan. diabaikan. Adapun perbedaan hasil ini kemungkinan disebabkan oleh : 1.
Kesalahan pembacaan skala pada alat
2. Cairan Cairan yang yang diguna digunakan kan sudah sudah tidak tidak murni murni lagi sehingga sehingga mempenga mempengaruhi ruhi bobot bobot jenisnya 3. Pengaruh Pengaruh suhu suhu dari pemegan pemegang g alat, juga juga berpenga berpengaruh ruh pada pada alat 4. Kesalaha Kesalahan-ke n-kesalah salahan an praktikan praktikan seperti seperti tidak sengaja sengaja memegang memegang piknometer piknometer 5. Pemanas Pemanasan an pada piknom piknometer eter tidak tidak sempurna, sempurna, terdpt terdpt gelembung gelembung atu titik titik air dalam dalam piknomter setelah dipanaskan.
PENUTUP VI.1
Kesimpulan
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan maka dapat ditarik kesimpulan bahwa berat jenis semua bahan yang diperoleh baik dengan metode piknometer maupun dengan metode hidrometer adalah sbb : Sampel
Air suling Minyak goreng Bensin
Pikno meter
Hidro met er
BJ (g/ml)
RJ
BJ (g/ ml)
RJ
0,992
1
0,995
1
0,898
0,9052
0,906
0,918
0,738
0,7440
0,73
0,743
DAFTAR PUSTAKA 1. Tim asisten, asisten, (2008), (2008), “Penuntun “Penuntun Praktikum Praktikum Farmasi Fisika”, Jurusan Farmasi UNHAS, Makassar. 2. Ditjen Ditjen POM, (1995), (1995), “Farmak “Farmakope ope Indonesia Indonesia”, ”, edisi IV, IV, Depkes RI, Jakarta, Jakarta, 1030 1030 3. Roth, Roth, Hermann J dan Gottfried Gottfried Blaschke Blaschke., ., (1988), “Analisis “Analisis Farmasi”, Farmasi”, UGM-Press UGM-Press,, Yogyakarta, Yogyakarta, 466-468 4. Ansel H.C.,(1989),”Pengen H.C.,(1989),”Pengenatar atar Bentuk Sediaan Farmasi”, Farmasi”, Terjemahan Terjemahan Faridah Ibrahim, Ibrahim, Universitas U niversitas Indonesia Press, Jakarta, 625 5. Lachman Lachman,, L., dkk., (1994), (1994), ”Teori ”Teori dan Praktek Praktek Farmasi Farmasi Industri Industri II”, II”, Edisi Edisi III, diterjemahkan oleh Siti suyatmi, UI Press, Jakarta, 78 6. Voigt, Voigt, R., (1994), (1994), “Buku “Buku Pelajaran Pelajaran Teknol Teknologi ogi Farmasi”, Farmasi”, Edisi Edisi V, UGM-Press, UGM-Press, Yogyakarta, Yogyakarta, 65 7. Ditjen Ditjen POM, (1979), (1979), “Farmak “Farmakope ope Indonesia Indonesia”, ”, edisi III, Depkes Depkes RI, Jakarta, Jakarta, 64, 64, 96, 456 8. United States Pharmacopeia, Pharmacopeia, (1975), ”The United States Pharmacopei Pharmacopeia”, a”, Nineteenth revision, Twinbrook Parkway, Parkway, Rockville,17.
