Defenisi Bobot Jenis dan Rapat Jenis

Bobot jenis suatu zat adalah perbandingan antara bobot zat disbanding dengan volume zat pada suhu tetentu (Biasanya 25oC). Sedangkan rapat jenis adalah perbandingan antara bobot jenis suatu zat dengan bobot jenis air pada suhu tertentu (biasanya dinyatakan sebagai 25o/25o, 25o/4o, 4o/4o). Untuk bidang farmasi, biasanya 25o/25o (1).

Bobot jenis adalah perbandingan bobot zat terhadap air volume yang sama ditimbang di udara pada suhu yang sama (2).

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).

Pada 4oC, kepadatan air adalah 1 g dalam satu centimeter kubik. Karena USP menetapkan 1 ml dapat dianggap equivalent dengan 1 cc, dalam farmasi, berat 1 g air dianggap 1 ml (3).

Bobot jenis adalah konstanta/tetapan bahan tergantung pasa suhu untuk tubuh padat, cair dan bentuk gas yang homogen. Didefenisikan sebagai hubungan dari massa (m) suatu bahan terhadap volume (v).

(4)

Angka bobot jenis menggambarkan suatu angka hubngan tanpa dimensi, yang ditarik dari bobot jenis air pada 4oC ( = 1,000 graml-1 ) (4).

Bobot jenis relative dari farmakope-farmakope adalah ebaliknya suatu besaran ditarik dari bobot dan menggambarkan hubungan berat dengan bagian volume yang sama dari zat yang diteliti dengan air, keduanya diukur dalam udara dan pada 200C (4).

Penentuan Bobot Jenis dan Rapat jenis

Penentuan bobot jenis berlangsung dengan piknometer, Areometer, timbangan hidrostatik (timbangan Mohr-Westphal) dan cara manometris (4).

Ada beberapa alat untuk mengukur bobot jenis dan rapat jenis, yaitu menggunakan piknometer, neraca hidrostatis (neraca air), neraca Reimann, beraca Mohr Westphal (5).

Bobot jenis zat cair

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 (20oC). 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 (6).

Neraca Mohr Westphal dipakai untuk mengukur bobot jenis zat cair. Terdiri atas tua dengan 10 buah lekuk untuk menggantungkan anting, pada ujung lekuk yang ke 10 tergantung sebuah benda celup C terbuat dari gelas (kaca) pejal (tidak berongga), ada yang dalam benda celup dilengkapi dengan sebuah thermometer kecil untuk mengetahui susu cairan yang diukur massa jenisnya, neraca seimbang jika ujum jarum D tepat pada jarum T (5).

Densimeter merupakan alat untuk mengukur massa jenis (densitas) zat cair secara langsung. Angka-angka yang tertera pada tangkai berskala secara langsung menyatakan massa jenis zat cair yang permukaannya tepat pada angka yang tertera (5).

Bobot jenis zat padat

Menurut defenisi kerapatan :

Dapat ditentukan pada volume V suatu bentuk pada dengan menimbangan massa m. Volume V dengan permukaan bentuk teratur dapat dihitung dari bentuk geometrisnya. Untuk penentuan kerapatan bentuk pdata yang volumenya tidak teratur, V dapat ditentukan melalui pendesakan volume cairan (6)

Referensi :

1. Tim Asisten.,(2006),”Penuntun Praktikum Farmasi Fisika”, Jurusan Farmasi, Universitas Hasanuddin, 34,35.

2. Ditjen POM.,(1995),”Farmakope Indonesia “, Edisi IV, Departemen Kesehatan RI, Jakarta, 1031.

3. Ansel H.C.,(1989),”Pengantar Bentuk Sediaan Farmasi”, Terjemahan Faridah Ibrahim, Universitas Indonesia Press, Jakarta, 625,626.

4. Voight,R.,(1994).”Buku Pelajaran Teknologi Farmasi”, Terjemahan Dr. Soendani Noerono, Gajah Mada University Press, Yogyakarta, 65.

5. Sutoyo.,(1993),”Fisika”, Bina Usaha, Jakarta, 39,45.6. Roth, Herman J.,(1994),”Analisis Farmasi”, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta,

466.

LAPORAN PRAKTIKUM FARMASI FISIK KESATUPENETAPAN KERAPATAN BOBOT JENIS

I.                   JUDUL      PENETAPAN KERAPATAN BOBOT JENIS

II.                TUJUAN PERCOBAANSetelah mengikuti percobaan ini mahasiswa diharapkan mampu untuk :1.         Mengenal alat penentuan Kerapatan Bobot Jenis2.         Menentukan Kerapatan Bobot Jenis

III.             DASAR TEORI            Pengukuran kerapatan dan bobot jenis digunakan apabila mengadakan perubahan massa dan volume. Kerapatan adalah turunan besaran yang menyangkut satuan massa dan volume. Batasanya adalah massa per satuan volume pada temperatur dan tekanan tertentu yang dinyatakan dalam system cgs dalam gram per sentimeter kubik (g/cm3).            Kerapatan adalah turunan besaran yang menyangkut satuan massa dan volume. Batasannya adalah massa per satuan Volume pada temperature dan tekanan tertentu dinyatakan dalam system cgs (g/cm3) dan dilambangkan dengan ρ.(http://anisnuryasmine.blogspot.com/2009/09/praktikum-farmasi-semester-3.html )              Bila kerapatan benda lebih besar dari kerapatan air, maka benda tersebut akan tenggelam dalam air. Bila kerapatannya lebih kecil, maka benda akan mengapung. Benda yang mengapung, bagian volume sebuah benda yang tercelup dalam cairan manapun sama dengan rasio kerapatan benda-benda terhadap kerapatan cairan. Rasio kerapatan air dinamakan berat jenis zat itu. (http://nurulpharmacy08-j1e108206.blogspot.com/2010/04/penentuan-kerapatan-dan-bobot-jenis.html )              Bobot jenis (bilangan murni tanpa dimensi ) adalah perbandingan bobot zat terhadap air volume yang sama ditimbang di udara pada suhu yang sama. Bobot jenis suatu zat adalah perbandingan antara bobot zat dibanding dengan volume zat pada suhu tertentu (Biasanya 25oC), Sedangkan rapat jenis adalah perbandingan antara bobot jenis suatu zat dengan bobot jenis air pada suhu tertentu (biasanya dinyatakan sebagai 25o/25o, 25o/4o, 4o/4o). Untuk bidang farmasi, biasanya 25o/25 .           Angka bobot jenis menggambarkan suatu angka hubngan tanpa dimensi, yang ditarik dari bobot jenis air pada 4oC ( = 1,000 graml-1 ) (4).Bobot jenis relative dari farmakope-farmakope adalah sebaliknya suatu besaran ditarik dari bobot dan menggambarkan hubungan berat dengan bagian volume yang sama dari zat yang diteliti dengan air, keduanya diukur dalam udara dan pada 200C (4). (http://rgmaisyah.wordpress.com/2009/04/25/bobot-jenis-dan-rapat-jenis/).Penentuan Bobot Jenis dan Rapat jenis

Penentuan bobot jenis berlangsung dengan piknometer, Areometer, timbangan hidrostatik (timbangan Mohr-Westphal) dan cara manometris. Ada beberapa alat untuk mengukur bobot jenis dan rapat jenis, yaitu menggunakan piknometer, neraca hidrostatis (neraca air), neraca Reimann, beraca Mohr Westphal .Bobot jenis zat cairMetode 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 (20oC). 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 .Neraca Mohr Westphal dipakai untuk mengukur bobot jenis zat cair. Terdiri atas tua dengan 10 buah lekuk untuk menggantungkan anting, pada ujung lekuk yang ke 10 tergantung sebuah benda celup C terbuat dari gelas (kaca) pejal (tidak berongga), ada yang dalam benda celup dilengkapi dengan sebuah thermometer kecil untuk mengetahui susu cairan yang diukur massa jenisnya, neraca seimbang jika ujum jarum D tepat pada jarum T .Densimeter merupakan alat untuk mengukur massa jenis (densitas) zat cair secara langsung. Angka-angka yang tertera pada tangkai berskala secara langsung menyatakan massa jenis zat cair yang permukaannya tepat pada angka yang tertera.(http://rgmaisyah.wordpress.com/2009/04/25/bobot-jenis-dan-rapat-jenis/ )IV.              ALAT DAN BAHAN

a.      Alat        Piknometer        Pipa kapiler        Termometer

b.      Bahan        Etanol         Aseton        Klorofom        Peluru        Lilin

V.                 PROSEDUR

VI.              DATA HASIL PRAKTIKUM      DATA HASIL PENGAMATAN       Suhu percobaan 26oC      1. Bobot Piknometer Kosong                                                = 12,51 gram     2. Bobot Piknometer + Air                                                    = 22,08 gram      3. Bobot Piknometer + Etanol                                               = 20,19 gram      4. Bobot Piknometer + Aseton                                              = 20,07 gram      5. Bobot Piknometer + Kloroform                                         = 26,23 gram      6. Bobot Zat Padat (Peluru)                                                  =   0,55 gram      7. Bobot Piknometer + Peluru + Air                                      = 22,57 gram      8. Bobot Piknometer + Lilin + Peluru + Air                            = 22,60 gram

      9. Bobot Lilin                                                                        =   0,17 gram

   Bobot Air                  = 22,08 g – 12,51 g       = 9,57 gram   Bobot Etanol             = 20,19 g – 12,51 g       = 7,68 gram    Bobot Aseton            = 20,07 g – 12,51 g       = 7,56 gram    Bobot Kloroform = 26,23 g – 12,51 g            = 13,72 gram        PERHITUNGAN          Volume Air         = Bobot Air / ρ air            = 9,57/0,9981      = 9,588 g/mL         BJ Aseton           = Bobot Aseton / V air     = 7,56/9,588        = 0,788 g/mL          BJ Etanol            = Bobot Etanol / Vair       = 7,68/9,588        = 0,801 g/mL          BJ Kloroform     = Bobot Aseton / V air     = 13,72/9,588      = 1,431 g/mL

         Kerapatan           = Bobot air-(Bobot Piknometer+Peluru+air)+Bobot                                           peluru+Bobot Piknometer Kosong/uaρ air                                     = 9,57-(22,557)+0,55+12,51 / 0,9981                                    = 0,06 / 0,9981                                      = 0,060Ρ  padatan   = Wp/Vp  = W2 / W4-W3+W2  x ρ air                                     = 0,55 / 22,08-22,57+0,55 x 0,9981                                     = 0,55/0,06 x 0,9981                                     = 9,167 x 0,9981                                     = 9,145 g/mLKet:   W2     = Berat Padatan (Peluru)          W3     = Berat Piknometer + Air + Peluru          W4     = Berat Piknometer + Air          Vp      = V Padatan

Kerapatan   = ( b – d + x + a) / ρ air                   = 9,57–22,57+0,55+12,51 / 0,9981                   = 0,06 / 0,9981                   = 0,060 g/mLΡ Padatan    = Wp/Vp  = W2 / W4-W3+W2 x ρ air                   = 0,17 / 22,08-22,60+0,17 x 0,9981                   = 0,17/0,35 x 0,9981                   = 0,48507 g/mLVII.           PEMBAHASAN            Pada percobaan ini, penentuan kerapatan dan bobot jenis dilakukan dengan menggunakan piknometer. Sampel yang digunakan adalah etanol, kloroform, aseton. Pengukuran dengan menggunakan piknometer, sebelum digunakan harus dibersihkan dan dikeringkan hingga tidak ada sedikitpun titik air di dalamnya. Hal ini bertujuan untuk memperoleh bobot kosong dari alat. Jika masih terdapat titik air di dalamnya, dapat mempengaruhi hasil yang diperoleh. Pada pengisiannya dengan sampel, harus diperhatikan baik-baik agar di dalam alat tidak terdapat gelembung udara, sebab akan mengurangi bobot sampel yang akan diperoleh. Alat piknometer yang digunakan telah dilengkapi dengan termometer, sehingga langsung dapat diketahui suhu sampel tersebut. Pada percobaan etanol,

pengukuran harus segera dilakukan ketika piknometer telah diisi sampel, sebab sampel akan terus berkurang bobotnya. Dalam percobaan dengan menggunakan piknometer, aquadest mempunyai kerapataan 0,06 g/cm3. Dan padatan lilin mempunyai kerapatan 0,48507 g/cm3.

VIII.        KESIMPULAN

            Kerapatan adalah  masa perunit volume suatu zat pada temperatur tertentu. Dalam percobaan dengan menggunakan piknometer, aquadest mempunyai kerapataan 0,06 g/cm3. Dan padatan lilin mempunyai kerapatan 0,48507 g/cm3. Pada intinya, bobot cairan itu berbeda, bobot air, etanol, aseton, kloroform mempunyai kerapatan yang berbeda, oleh sebab itu jika masing-masing cairan tersebut ditimbang, akan menghasilkan berat yang berbeda, walaupun dalam bentuk mililiter sama jumlahnya.

IX.              DAFTAR PUSTAKAhttp://anisnuryasmine.blogspot.com/2009/09/praktikum-farmasi-semester-3.html http://nurulpharmacy08-j1e108206.blogspot.com/2010/04/penentuan-kerapatan-dan-                   bobot-jenis.html http://rgmaisyah.wordpress.com/2009/04/25/bobot-jenis-dan-rapat-jenis/

BOBOT JENIS

Konsep : Bobot Jenis Subkonsep : Bobot jenis zat cair Tujuan :

  untuk mengetahui bobot jenis suatu zat cair.  untuk mengetahui kemurnian suatu zat cair

DASAR TEORIBobot jenis adalah perbandingan bobot zat di udara pada suhu 25º C terhadap bobot air

dengan volume dan suhu yang sama. Bobot jenis suatu zat adalah hasil yang diperoleh dengan membagi bobot zat dengan bobot air dalam piknometer, kecuali dinyatakan lain dalam monografi, keduanya ditetapkan pada suhu 25º C [FI IV hal 1030].

Alat yang digunakan untuk mengukur bobot jenis suatu antara lain : piknometer (untuk zat padat & zat cair), aerometer (untuk zat cair), densimeter (untuk menentukan bobot jenis zat cair secara langsung). Piknometer digunakan untuk mengukur bobot jenis suatu zat cair dan zat padat. Kapasitas volumenya antara 10 ml-25 ml. Bagian tutup mempunyai lubang berbentuk saluran kecil.

Bobot jenis dapat digunakan untuk : mengetahui kepekaan suatu zat, mengetahui kemurnian suatu zat, mengetahui jenis zat. bobot jenis = 1→ air, bobot jenis < 1→ zat yang mudah menguap, bobot jenis > 1→ sirup – pulvis. Neraca Mohr Westphal : untuk mengukur bobot jenis zat cair.

Tabel bobot jenis air (PH V hal 723)Suhu Bobot per L (g / l) Bobot jenis (g / ml)20º 997,17 0,9971825º 996,03 0,9963230º 994,65 0,99462

KARAKTERISTIK BAHAN Gliserolum (gliserin) FI IV

  Pemerian : cairan jernih seperti sirup, tak berwarna, bau khas lemah, netral terhadap lakmus, higroskopik.

  Kelarutan : dapat bercampur dengan air & etanol, tak larut dalam kloroform, eter, minyak lemak dan minyak menguap

  BJ : 1,249 Parrafinum FI IV hal 652

  Pemerian : Hablur tembus cahaya/agak buram, tidak berwarna/putih, tidak berbau, tidak berasa, agak berminyak.

  Kelarutan : Tidak larut dalam air & dalam etanol, mudah larut dalam kloroform, dalam eter, dalam minyak menguap, dalam hampir semua jenis minyak lemak hangat, sukar larut dalam etanol mutlak.

ALAT & BAHAN

1. piknometer2. timbangan analitik3. tissue4. aquades5. gliserin

6. kalkulator

PROSEDUR KERJA

1. Membersihkan dan mengeringkan piknometer2. Menimbang piknometer kosong (a)3. Menimbang pikno berisi air (b) dengan suhu 25º C4. Menghitung bobot air (b – a)5. Buang air dalam pikno, bersihkan dengan etanol kemudian keringkan.6. Menimbang pikno berisi zat cair uji (c)7. Menghitung bobot zat cair uji (c – a)8. Menghitung bobot jenis zat cair uji, dengan rumus :

m air = m x

 

Vair . r air Vx . r x

Vair = Vx → r x = m x . r air

m air

keterangan :m air : bobot atau massa air (g)m x : bobot atau massa zat cair uji (g)V air : volume air (ml)V x : volume zat cair uji (ml)r air : bobot jenis air (g / ml)r x : bobot jenis zat cair uji (g / ml)

HASIL PENGAMATAN.Analisa Data

BJ air (270) 300- x = 0,99462 – x

x - 250 x – 0,90632300- 270 = 0,99462 – x

270 - 250 x – 0,906323 = 0,99462 – x2 x – 0,906323 x – 2,98896 = 1,98924 – 2 x5 x = 4,9782x = 0,99562 ml

Volume piknometer   Bobot pikno + air = 39,8889

Bobot pikno kosong = 14,8499 - Bobot air = 25,0390

V.air = bobot air = 25,0390 = 25,1492 ml r air 0,99562

  Bobot pikno + gliserin = 46,3339Bobot pikno kosong = 14,8499 -

Bobot gliserin = 31,4840 g

  Bobot jenis gliserin = m gliserin x r air

m air

r gliserin = 31,4840 x 0,9956225,1492

r gliserin = 1,2464 g / ml  Bobot pikno + paraffin = 35,9901

Bobot pikno kosong = 14,8499 - 21,1492

r paraffin = 21,1492 x 0,9956225,1492

r paraffin = 0,8369 g / ml

  Konsep : Bobot jenis  Subkonsep : Bobot jenis zat padat  Tujuan : untuk mengetahui bobot jenis suatu zat padat

DASAR TEORIZat padat berbeda dengan zat cair. Zat padat memiliki pori dan rongga sehingga berat

jenisnya tidak dpat terdefinisi dengan jelas.  berat jenis sejati : berat jenis yang dihitung tanpa pori – pori atau rongga ruang.  berat jenis nyata : berat jenis yang dihitung sekaligus dengan porinya sehingga r nyata < r sejati.

KARAKTERISTIK BAHANSukrosa (sukrosum)

  Pemerian : hablur putih atau tidak berwarna, massa hablur atau berbentuk kubus, atau serbuk hablur putih, tidak berbau, rasa manis, stabil di udara.

  Kelarutan : sangat mudah larut dalam air, lebih mudah larut dalam air mendidih, sukar larut dalam etanol, tidak larut dalam kloroform dan eter.

  BJ : 1,59 (Merck Index)Acidum Ascorbicum(Vit. C) FI IV.

  Pemerian : Hablur atau serbuk putih/agak kuning oleh pengaruh cahaya lambat laun menjadi warna gelap. Dalam keadaan kering stabil diudara dalam larutan cepat teroksidasi, melebur pada suhu ±1900.

  Kelarutan : Mudah larut dalam air, agak sukar larut dalam etanol, larut dalam kloroform, eter, & benzena.

  BJ : 1,65 (Merck Index)

ALAT & BAHAN1. piknometer2. timbangan digital / analitik3. tissue4. sendok tanduk5. timbangan manual6. perkamen7. sukrosa8. vitamin C9. kalkulator

PROSEDUR KERJA1. Membersihkan pikno dan keringkan.2. Menimbang pikno kosong (p)3. Menimbang pikno berisi air (25ºC) sampai penuh (F)4. Menghitung bobot air (F – p)5. Menimbang pikno berisi zat padat uji (Q)6. Menghitung bobot zat padat uji (Q – p)7. Menambahkan air sampai penuh pada pikno yang berisi zat padat uji (L)

8. Menghitung volume air yang tumpah ð L – (p – Q)9. Menghitung bobot jenis zat padat dengan rumus :

rzat padat = mzat padat X rair

mair yg tumpah

= [(pikno + zat padat) – (pikno kosong)] X rair

bobot air – [(pikno + zat padat + air) – (pikno + zat padat)]

HASIL PENGAMATAN & PEMBAHASANAnalisa Dataa. Sukrosa

  rsukrosa = (pikno + zat) – (pikno kosong) x BJ air (pikno + air) – ( pikno kosong) – (pikno+zat+air) – (pikno+zat)

= 16,0005 – 14,8499 x 0,99562

(39,8889 – 14,8499) – (40,5739 – 16,6881) = 1,8382 x 0,99562

25,0390 – 23,8858=1,5940 x 0,99562 = 1,5870 g/ml

b. Vitamin C    rvit. C = 16,0005 – 14,8499 x

0,99562(39,8889 – 14,8499) – ( 40,3531 – 16,0005)

= 1,1506 x 0,99562 25,0390 – 24,3526=1,6763 x 0,99562 = 1,6690 g/ml

KESIMPULAN

Dari hasil pratikum kami bobot jenis dari gliserin adalah 1,2464 g / ml sedangkan pada literatur bobot jenis gliserin adalah 1,249 sehinggan kami menyimpulkan bahwa bobot jenis gliserin murni. Bobot jenis dari sukrosa adalah 1,5870 g/ml dan bobot jenis vitamin c adalah 1,6690 g/ml sedangkan pada literatur bobot jenis sukrosa adalah 1,59 dan vitamin c adalah 1,65 maka kedua zat padat tersebut adalah murni karna tidak berbeda jauh dengan literatur.

Bobot jenis suatu zat dipengaruhi oleh :        Massa zat         Volume zat         Kesetabilan zat         Banyak atau sedikitnya factor kontaminan         Bobot jenis zat yang dipakai sebagai standar diketahui secara pasti.

Selamat datang di Wikipedia bahasa Indonesia

[tutup]

Teori fungsi rapatanDari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Belum Diperiksa

Langsung ke: navigasi, cari

Teori fungsi kerapatan (DFT, Density functional theory) merupakan salah satu dari beberapa pendekatan populer untuk perhitungan struktur elektron banyak-partikel secara mekanika kuantum untuk sistem molekul dan bahan rapat. Teori Fungsi Kerapatan (DFT) adalah teori mekanika kuantum yang digunakan dalam fisika dan kimia untuk mengamati keadaan dasar dari sistem banyak partikel.

Daftar isi

1 Penjelasan Teori 2 Model Pertama: Model Thomas-Fermi 3 Penurunan dan Formalisasi 4 Pendekatan 5 Penyetaraan Relativistik 6 Aplikasi 7 Software Pendukung DFT 8 Rujukan

Penjelasan Teori

Metode tradisional dalam perhitungan struktur elektron, seperti teori Hartree-Fock didasarkan pada fungsi gelombang banyak-elektron yang rumit. Sasaran utama dari teori fungsi kerapatan adalah menggantikan fungsi gelombang elektron banyak-partikel dengan kerapatan elektron sebagai besaran dasarnya. Fungsi gelombang partikel-banyak bergantung pada 3N variabel, yaitu tiga variabel ruang untuk masing-masing N elektron, sedangkan kerapatan hanya merupakan fungsi dari 3 variabel, jadi merupakan suatu besaran yang sederhana untuk ditangani, baik secara konsep maupun secara praktis.

Walaupun teori fungsi kerapatan memiliki dasar konseptualnya dalam model Thomas-Fermi, DFT tidak berlandaskan pijakan teoretis yang kuat sampai munculnya teorema Hohenberg-Kohn (HK) yang menunjukkan adanya pemetaan satu-satu antara kerapatan elektron keadaan dasar dengan fungsi gelombang keadaan dasar dari sistem banyak-partikel. Selain itu, teorema HK membuktikan bahwa kerapatan keadaan dasar meminimalkan energi elektron total sistem tersebut. Karena teorema HK berlaku hanya untuk keadaan dasar, DFT juga merupakan sebuah teorema keadaan dasar.

Teorema Hohenberg-Kohn hanya suatu teorema keberadaan, yang menyatakan bahwa penggambaran itu ada, tetapi tidak menghasilkan penggambaran apapun yang tepat seperti itu. Teorema tersebut dalam penggambaran ini dibuat pendekatan. Penggambaran yang paling terkenal adalah pendekatan kerapatan lokal (LDA) yang memberikan pendekatan penggambaran dari kerapatan sistem terhadap energi total. LDA digunakan untuk gas elektron yang seragam, dikenal juga sebagai jellium.

Pada kenyataannya, teorema HK jarang digunakan secara langsung untuk membuat perhitungan. Sebagai gantinya, implementasi teori fungsi kerapatan yang paling umum digunakan saat ini adalah metode Kohn-Sham. Dalam kerangka DFT Kohn-Sham, masalah interaksi elektron banyak partikel, potensial statis eksternal direduksi menjadi sebuah masalah yang mudah dikerjakan dengan penggantian elektron yang tidak berinteraksi menjadi

sebuah potensial efektif. Potensial efektif meliputi potensial eksternal dan pengaruh interaksi “Colomb” antar elektron.

Dalam banyak kasus, DFT dengan pendekatan kerapatan lokal memberikan hasil yang memuaskan jika dibandingkan dengan data eksperimen pada daya komputasi yang relatif rendah, ketika dibandingkan dengan cara-cara penyelesaian masalah mekanika kuantum banyak-partikel yang lain.

DFT menjadi sangat terkenal untuk perhitungan dalam fisika keadaan padat sejak tahun 1970. Akan tetapi, DFT tersebut tidak dapat dipertimbangkan cukup akurat untuk perhitungan kimia kuantum sampai tahun 1990, ketika pendekatan digunakan dalam teori dihasilkan perbaikan yang lebih baik. DFT kini merupakan suatu metode yang mengarahkan pada perhitungan struktur elektron dalam berbagai bidang.

Akan tetapi, masih ada sistem yang tidak dapat dijelaskan dengan baik dengan LDA. LDA tidak dapat menjelaskan dengan baik interaksi antar molekul, terutama gaya van der Waals (dispersi). Hasil lain yang terkenal adalah perhitungan celah pita dalam semikonduktor, tetapi larangan ini tidak dapat memperlihatkan kegagalan, karena DFT adalah teori keadaan dasar dan celah pita adalah sifat keadaan tereksitasi.

Model Pertama: Model Thomas-Fermi

Teori fungsi kerapatan pertama kali dikembangkan oleh Thomas dan Fermi pada tahun 1920. Mereka menghitung energi sebuah atom dengan energi kinetiknya diwakili sebagai fungsi dari kerapatan elektron, ini dikombinasikan dengan ungkapan klasik untuk interaksi inti-elektron dan elektron-elektron (yang dapat juga diwakili dalam hubungan kerapatan elektron).

Walaupun ini adalah tahap awal yang penting, ketelitian persamaan Thomas-Fermi terbatas karena persamaan tersebut tidak dapat memperlihatkan pertukaran energi dari sebuah atom yang diramalkan dengan teori Hartree-Fock. Fungsi pertukaran energi ditambahkan oleh Dirac pada tahun 1928.

Akan tetapi, teori Thomas-Fermi-Dirac tetap tidak akurat untuk beberapa aplikasi, karena teori tersebut sulit untuk memperlihatkan energi kinetik dengan sebuah fungsi kerapatan, dan teori tersebut mengabaikan hubungan antara elektron keseluruhan.

Penurunan dan Formalisasi

Pada umumunya dalam perhitungan struktur elektron banyak partikel, inti yang dimiliki molekul atau 'cluster' terlihat tetap (pendekatan Born-Oppenheimer), menghasilkan sebuah potensial eksternal statis dimana elektron berpindah. Keadaan elektron yang mantap

'stationer' dijelaskan dalam fungsi gelombang penyelesaian Persamaan Schrodinger banyak elektron.

dengan adalah jumlah elektron dan adalah interaksi elektron-elektron. Operator dan biasa disebut sebagai operator umum 'universal' karena operator tersebut berlaku untuk semua sistem, dengan adalah sistem yang tidak dapat berdiri sendiri atau tidak umum/'universal'. Dapat terlihat perbedaan yang nyata antara permasalahan partikel tunggal dengan permasalahan banyak partikel yang rumit, yaitu pada persamaan interaksi . Sekarang, banyak metode yang pintar untuk menyelesaikan persamaan Schrodinger, misalnya teori gangguan diagramatis dalam fisika, sedangkan dalam kimia kuantum sering menggunakan metode interaksi konfigurasi (CI), yang didasarkan pada pengembangan sistematis fungsi gelombang dalam determinan Slater. Akan tetapi, permasalahan dengan metode ini adalah membutuhkan kemampuan komputasi yang sangat besar, yang membuatnya tidak mungkin untuk menerapkannya pada sistem kompleks yang lebih besar.

Dalam hal ini DFT memberikan suatu alternatif yang menarik, yang lebih bermanfaat karena DFT memberikan suatu cara sistematis pemetaan permasalahan banyak-partikel, dengan , menjadi permasalahan partikel-tunggal tanpa . Dalam DFT, variabel kunci adalah

kerapatan partikel yang diberikan oleh persamaan:

.

Hohenberg dan Kohn membuktikan pada tahun 1964 bahwa hubungan yang dinyatakan di

atas dapat dibalikkan, yaitu menjadi kerapatan keadaan dasar . Prinsip ini memungkinkan untuk menghitung fungsi gelombang keadaan dasar yang bersesuaian

. Yang berarti, merupakan fungsi yang unik dari , yang diberikan oleh persamaan:

Dan sebagai konsekuensinya, semua keadaan dasar yang dapat teramati juga merupakan fungsi dari

Dari sini dengan mengikuti fakta-fakta yang ada, bahwa energi keadaan dasar juga merupakan fungsi dari

,

Dengan kontribusi potensial eksternal dapat ditulis secara eksplisit dalam persamaan kerapatan.

Fungsi-fungsi dan disebut fungsi umum ‘universal’, sedangkan merupakan fungsi yang tidak umum ‘tidak universal’, karena fungsi tersebut bergantung pada sistem

yang sedang dipelajari. Setelah sebuah sistem ditetapkan, yaitu ... diketahui, langkah selanjutnya meminimalkan fungsi tersebut.

Dengan mengacu pada , dengan asumsi memiliki ungkapan yang dapat dipercaya untuk

dan . Keberhasilan meminimalkan fungsi energi akan menghasilkan kerapatan keadaan dasar dan semua keadaan dasar yang dapat teramati.

Permasalahan variasi dalam meminimalkan fungsi energi dapat diselesaikan dengan menerapkan metode Lagrangian dari pengali yang tidak dapat ditentukan, yang telah dilakukan oleh Kohn dan Sham pada tahun 1965. Dengan metode ini, salah satu kegunaan nyata fungsi tersebut dalam persamaan di atas dapat ditulis sebagai fungsi kerapatan fiktif dari fungsi yang tidak berinteraksi.

,

Dengan notasi untuk energi kinetik yang tidak berinteraksi dan adalah potensial efektif

eksternal di mana partikel berpindah. Secara nyata, jika dipilih untuk menjadi:

.

Sehingga, dapat menyelesaikan persamaan Kohn-Sham dari sistem pelengkap yang tidak saling berinteraksi.

,

Yang menghasilkan orbital itu dihasilkan kembali kerapatan dari sistem banyak-partikel yang sebenarnya.

.

Potensial partikel-tunggal efektif dapat ditulis lebih detail sebagai :

,

Dengan notasi persamaan kedua disebut persamaan Hartree yang menjelaskan tolakan ‘Coulomd’ antar elektron-elektron, sedangkan persamaan terakhir disebut potensial hubungan pertukaran. Dengan meliputi semua interaksi banyak partikel. Karena

persamaan Hartree dan bergantung pada , yang bergantung pada , yang bergantung pula pada , masalah penyelesaian persamaan Kohn-Sham dapat dilakukan

dengan sebuah cara "self-consistent". Biasanya dimulai dengan perkiraan awal untuk , lalu menghitung kesesuaian dan penyelesaian persamaan Kohn-Sham untuk . Dari perhitungan ini sebuah kerapatan baru dan mulai kembali. Prosedur ini diulang terus menerus sampai konvergensi dicapai.

Pendekatan

Masalah utama dengan DFT adalah bahwa fungsi yang tepat untuk hubungan dan pertukaran tidak diketahui kecuali untuk gas elektron bebas. Akan tetapi, pendekatan yang ada membolehkan perhitungan kuantitas fisik tertentu secara akurat. Dalam fisika, pendekatan yang digunakan secara luas adalah pendekatan kerapatan lokal (LDA), dengan fungsi yang hanya bergantung pada kerapatan pada koordinat dengan fungsi yang telah dievaluasi.

Pendekatan kerapatan spin lokal (LSDA) adalah penyetaraan secara langsung dari LDA yang meliputi spin elektron:

Tingginya akurasi rumusan untuk kerapatan energi hubungan-pertukaran telah dibangun dari simulasi gas elektron bebas.

Pendekatan penyetaraan gradien (GGA) masih tetap lokal, tetapi mempertimbangkan gradien dari kerapatan pada koordinat yang sama:

Menggunakan (GGA) tersebut memberikan hasil yang sangat baik untuk geometri molekul dan energi keadaan dasar yang telah dicapai. Banyak tambahan peningkatan perhitungan telah dibuat untuk DFT dengan pengembangan yang lebih representatif dari fungsi.

Penyetaraan Relativistik

Penyetaraan relativistik untuk formalisasi DFT mengarahkan pada teori fungsi kerapatan arus.

Aplikasi

Dalam kenyataannya, teori Koh-Sham dapat diaplikasikan dalam 2 cara yang berbeda yang bergantung pada apa yang diteliti. Dalam keadaan padat, basis set gelombang datar digunakan pada syarat batas berkala. Selain itu, tekanan besar diletakkan pada konsistensi yang tepat dengan model idealisasi dari ‘gas elektron seragam’, yang memperlihatkan perilaku yang sama untuk keadaan padat yang tanpa batas. Dalam fase gas dan cair, tekanan ini sedikit mengalami pengurangan, karena gas elektron yang seragam tersebut merupakan model yang lemah untuk perilaku atom atau molekul yang diskrit. Karena batasan yang dikurangi, sebuah variasi besar dari fungsi hubungan-pertukaran telah dikembangkan untuk aplikasi-aplikasi kimia. Yang paling populer dari fungsi tersebut dikenal sebagai B3LYP. Parameter-parameter yang dapat terukur dari fungsi-fungsi tersebut umumnya dicobakan untuk ‘training set’ molekul. Walaupun hasil yang diperoleh dengan fungsi tersebut biasanya relatif akurat untuk beberapa aplikasi, tidak ada cara sistematis untuk meningkatkannya (berlawanan dengan beberapa metode yang didasarkan pada fungsi gelombang tradisional seperti interaksi konfigurasi atau penggabungan metode "cluster"). Oleh karena itu, dalam pendekatan DFT saat ini tidak mungkin untuk menghitung kesalahan perhitungan tanpa membandingkannya dengan metode lain ataupun dengan eksperimen.

Pembahasan rapatan

VII. PEMBAHASANBerat jenis suatu zat adalah perbandingan antara bobot zat dibanding dengan  volume zat pada suhu tertentu (biasanya pada suhu 25ºC tapi yang kita gunakan 27 ºC), sedangkan rapat jenis 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 tidak dengan 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 kerapatan dan berat 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 dalam percobaan ini yaitu 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..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 sendiri.Piknometer kemudian dikeringkan. Hal ini dilakukan dengan tujuan untuk mengembalikan piknometer pada bobot sesungguhnya. 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. Pengisiannya harus melalui bagian dinding dalam dari piknometer untuk mengelakkan terjadinya gelembung udara. Akhirnya piknometer yang berisi sampel tadi 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.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 pula halnya pada suhu yang sangat rendah dapat menyebabkan senyawa membeku sehingga sulit untuk menghitung bobot jenisnya. Oleh karena itu, digunakan suhudimana biasanya senyawa stabil, yaitu pada suhu 25oC (suhu kamar).

2. Massa zat, jika zat mempunyai massa yang besar maka kemungkinan bobot jenisnya juga menjadi lebih besar.

3. Volume zat, jika volume zat besar maka bobot jenisnya akan berpengaruh tergantung pula dari massa zat itu sendiri, dimana ukuran partikel dari zat, bobot molekulnya serta kekentalan dari suatu zat dapat mempengaruhi bobot jenisnya.

PIKNOMETER

Massa jenis suatu zat dapat ditentukan dengan berbagai alat, salah satunya adalah dengan menggunakan piknometer. Piknometer adalah suatu alat yang terbuat dari kaca, bentuknya menyerupai botol parfum atau sejenisnya. Jadi dapat diartikan disini, piknometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur nilai massa jenis atau densitas fluida. Terdapat beberapa macam ukuran dari piknometer, tetapi biasanya volume piknometer yang banyak digunakan adalah 10 ml dan 25 ml, dimana nilai volume ini valid pada temperature yang tertera pada piknometer tersebut. Berikut contoh gambar dari piknometer:Bagian-bagian Piknometer, Adapun jenis atau bentuk piknometer yang kita ketahui itu terdiri dari tiga bagian, yaitu:1.Tutup piknometer, untuk mempertahankan suhu di dalam piknometer.2. Lubang3.Gelas atau tabung ukur, untuk mengukur volume cairan yang dimasukkan dalam piknometerPrinsip Kerja atau Cara Menggunakan PiknometerBerikut tata cara menggunakan piknometer untuk menentukam massa jenis suatu zat:1.Melihat berapa volume dari piknometernya (tertera pada bagiantabung ukur), biasanya ada yang bervolume 25 ml dan 50 ml.2.Menimbang piknometer dalam keadaan kosong.3.Memasukkan fluida yang akan diukur massa jenisnya ke dalam piknomeer tersebut.

4.Menutup piknometer apabila volume yang diisikan sudah tepat.5.Menimbang massa piknometer yang berisi fluida tersebut.6.Menghitung massa fluida yang dimasukkan dengan cara mengurangkan massa pikno berisi fluida dengan massa pikno kosong.7.Setelah mendapat data massa dan volume fluidanya, kita dapat menentukan nilai rho/masssa jenis (ρ) fluida dengan persamaan: rho (ρ) = m/V=(massa pikno+isi) – (massa pikno kosong) / volume. Adapun satuan yang biasanya di gunakan yaitu massa dalam satuan gram (gr) dan volume dalam satuan ml = cm38.Membersihkan dan mengeringkan piknometer.Piknometer AccuPyc seri II 1340 (Laboratory Desnsity meter)

Merupakan salah satu piknometer  yang cepat, analisis sepenuhnya otomatis yang menyediakan kecepatan tinggi, pengukuran presisi tinggi volume dan perhitungan kepadatan pada berbagai macam bubuk, padat, dan lumpur.Piknometer ini menggunakan perpindahan gas untuk mengukur volume, AccuPyc 1340 dapat menganalisis sampel hanya dalam waktu kurang dari tiga menit. Instrumen ini dapat dioperasikan dengan tombol atau dapat juga menggunakan sambungan ke komputer  yang menyediakan pelaporan yang rinci dan kemampuan pengarsipan. Kedua versi termasuk sampel masukan massa langsung dari keseimbangan dan siklus pelaporan perpindahan berbasis volume.Dengan menggunakan sambungan ke  Windows, fitur seperti pelaporan tekanan equilibrium berdasarkan waktu dan perhitungan tambahan seperti konten persen padatan dan volume pori total disertakan.Dalam pengukuran dengan ketelitian yang tinggi, AccuPyc II 1340 piknometer dengan modul analisa yang terintegrasi dapat mengendalikan hingga lima modulanalisis tambahan eksternal. Setiap modul dapat memiliki ruang ukuran sampel yang berbeda (1 cm3, 10 cm3, 100 cm3, 350 cm3) memberikan fleksibilitas bahkan lebih. Piknometer jenis ini biasanya banyak digunakan dalam laboratorium besar karena alat ini menggunakan ketelitian yang sangat tinggi dalam pengukurannya.Piknometer Density Gradient Columns

Dirancang untuk mengukur densitas (g-cm3) dari padatan dengan menggunakan metode Density Gradient dengan bola dikalibrasi pada kepadatan yang telah diketahui.Jarak operasi: 0,5 sampai 3 g- cm3. Akurasi: 4 angka signifikan. Tersedia dengan 1 sampai 6 kolom Model. Memenuhi ISO dan standar yang lainnya.

NERACA

Neraca AnalitikAdalah  neraca yang digunakan untuk menimbang zat yang butuh ketelitian tinggi dan dalam skala kecil/mikro (biasanya hingga 4 desimal 0,0001 gram) misal = meinmbang zat yang digunakan untuk larutan standar primer

 Neraca teknis = neraca yang digunakan untuk menimbang pereaksi dan dalam skala besar ( 2 desimal)

Neraca Analitik Digital

Neraca analitik digital merupakan salah satu neraca yang memiliki tingkat ketelitian tinggi, neraca ini mampu menimbang zat atau benda sampai batas 0,0001 g. Beberapa hal yang perlu diperhatikan bekerja dengan neraca ini adalah:• Neraca analitik digital adalah neraca yang sangat peka, karena itu bekerja dengan neraca ini harus secara halus dan hati-hati.• Sebelum mulai menimbang persiapkan semua alat bantu yang dibutuhkan dalam penimbangan• Langkah kerja penimbangan yang meliputi:a. Persiapan pendahuluan alat-alat penimbangan, siapkan alat dan zat yang akan ditimbang, sendok, kaca arloji dan kertas isap.b. pemeriksaan pendahuluan terhadap neraca meliputi: periksa kebersihan neraca (terutama piring-piring neraca), kedataran dan kesetimbangan neraca.c. penimbangan, dapat dilakukan setelah diperoleh keadaan setimbang pada neraca dan timbangan pada posisi nol, demikian pula setelah penimbangan selesai posisi timbangan dikembalikan seperti semula Kalibrasia. Pengontrolan Neraca DigitalTimbangan/Neraca dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang atau dengan dua anak timbangan eksternal, misal 10 gr dan 100 gr. Timbangan/Neraca digital, harus menunggu 30 menit untuk mengatur temperatur. Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif, hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan. Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka “nol” harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi. Penyimpangan berat dicatat pada lembar/kartu kontrol, dimana pada lembar tersebut tercantum pula berapa kali timbangan harus dicek. Jika timbangan tidak dapat digunakan sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier).b. Penanganan Neraca

Kedudukan timbangan harus diatur dengan sekrup dan harus tepat horizontal dengan “Spirit level (waterpass) sewaktu-waktu timbangan bergerak, oleh karena itu, harus dicek lagi. Jika menggunakan timbangan elektronik, harus menunggu 30 menit untuk mengatur temperatur. Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif, anda hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan.Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka “nol” harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi. Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya, sehingga timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik. Jika tidak, sipemakai harus melaporkan kepada manajer lab. timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan ruang kerja.c.Kebersihan Neraca

Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali selesai digunakan, bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan menggunakan sikat, kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan secara keseluruhan timbangan harus dimatikan, kemudian piringan (pan) timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak, campurkan air dan etanol/alkohol. Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah dipanaskan, cek kembali dengan menggunakan anak timbangan.Prosedur pengoperasian neraca analitik digital terdiri dariBerikut adalah prosedur yang harus diharus diketahui dan harus dilakukan dalam mengoprasikan neraca digital sebelum hingga setelah penimbangan:

1. Keadaan neraca harus siap pakai2. Neraca harus bersih (terutama piring-piring neraca)3. Anak timbangan dalam keadaan lengkap4. Persiapan pendahuluan terhadap alat bantu penimbangan5. Pemeriksaan kedataran neraca dan kesetimbangan neraca6. Pekerjaan penimbangan dan perhitungan hasil penimbangan7. Melaporkan hasil penimbangan8. Mengembalikan neraca pada keadaan semulaProses Pengukuran

Secara umum proses menimbangan dengan neraca elektronik/digital adalah:1. Pastikan bahwa timbangan sudah menyala.2. Pastikan timbangan menunjukkan angka ”nol”( jika tidak perlu di koreksi).3. Letakakan benda yang massanya akan diukur pada piringan tempat benda.4. Baca skala yang tertera pada display digital sesuai skala satuan timbangan tersebut.5. Untuk pengukuran yang sensitivitasnya tinggi perlu menunggu 30 menit, karena hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan.Langkah kerja penimbangan dengan neraca analitik meliputi:

1. Persiapan alat bantu penimbanganUntuk menimbang zat padat diperlukan:• Kaca arloji yang kering dan bersih, digunakan untuk menampung kelebihan zat yang ditimbang, karena kelebihan zat tidak boleh dikembalikan ke botol zat.• Sendok (biasanya sendok plastik)• Kertas isap untuk memegang tempat menimbang pada saat memasukan/mengeluarkan alat timbang (dan zat) ke atau dari dalam neraca• Botol timbang sebagai tempat penimbangan• Zat yang akan ditimbang dan setelah penimbangan selesai, botol zat harus dikembalikan ke tempatnya

PIKNOMETER

Massa jenis suatu zat dapat ditentukan dengan berbagai alat, salah satunya adalah dengan menggunakan piknometer. Piknometer adalah suatu alat yang terbuat dari kaca, bentuknya menyerupai botol parfum atau sejenisnya. Jadi dapat diartikan disini, piknometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur nilai massa jenis atau densitas fluida. Terdapat beberapa macam ukuran dari piknometer, tetapi biasanya volume piknometer yang banyak digunakan adalah 10 ml dan 25 ml, dimana nilai volume ini valid pada temperature yang tertera pada piknometer tersebut. Berikut contoh gambar dari piknometer:Bagian-bagian Piknometer, Adapun jenis atau bentuk piknometer yang kita ketahui itu terdiri dari tiga bagian, yaitu:

1.Tutup piknometer, untuk mempertahankan suhu di dalam piknometer.2. Lubang3.Gelas atau tabung ukur, untuk mengukur volume cairan yang dimasukkan dalam piknometerPrinsip Kerja atau Cara Menggunakan PiknometerBerikut tata cara menggunakan piknometer untuk menentukam massa jenis suatu zat:1.Melihat berapa volume dari piknometernya (tertera pada bagiantabung ukur), biasanya ada yang bervolume 25 ml dan 50 ml.2.Menimbang piknometer dalam keadaan kosong.3.Memasukkan fluida yang akan diukur massa jenisnya ke dalam piknomeer tersebut.4.Menutup piknometer apabila volume yang diisikan sudah tepat.5.Menimbang massa piknometer yang berisi fluida tersebut.6.Menghitung massa fluida yang dimasukkan dengan cara mengurangkan massa pikno berisi fluida dengan massa pikno kosong.7.Setelah mendapat data massa dan volume fluidanya, kita dapat menentukan nilai rho/masssa jenis (ρ) fluida dengan persamaan: rho (ρ) = m/V=(massa pikno+isi) – (massa pikno kosong) / volume. Adapun satuan yang biasanya di gunakan yaitu massa dalam satuan gram (gr) dan volume dalam satuan ml = cm38.Membersihkan dan mengeringkan piknometer.Piknometer AccuPyc seri II 1340 (Laboratory Desnsity meter)

Merupakan salah satu piknometer  yang cepat, analisis sepenuhnya otomatis yang menyediakan kecepatan tinggi, pengukuran presisi tinggi volume dan perhitungan kepadatan pada berbagai macam bubuk, padat, dan lumpur.Piknometer ini menggunakan perpindahan gas untuk mengukur volume, AccuPyc 1340 dapat menganalisis sampel hanya dalam waktu kurang dari tiga menit. Instrumen ini dapat dioperasikan dengan tombol atau dapat juga menggunakan sambungan ke komputer  yang menyediakan pelaporan yang rinci dan kemampuan pengarsipan. Kedua versi termasuk sampel masukan massa langsung dari keseimbangan dan siklus pelaporan perpindahan berbasis volume.Dengan menggunakan sambungan ke  Windows, fitur seperti pelaporan tekanan equilibrium berdasarkan waktu dan perhitungan tambahan seperti konten persen padatan dan volume pori total disertakan.Dalam pengukuran dengan ketelitian yang tinggi, AccuPyc II 1340 piknometer dengan modul analisa yang terintegrasi dapat mengendalikan hingga lima modulanalisis tambahan eksternal. Setiap modul dapat memiliki ruang ukuran sampel yang berbeda (1 cm3, 10 cm3, 100 cm3, 350 cm3) memberikan fleksibilitas bahkan lebih. Piknometer jenis ini biasanya banyak digunakan dalam laboratorium besar karena alat ini menggunakan ketelitian yang sangat tinggi dalam pengukurannya.Piknometer Density Gradient Columns

Dirancang untuk mengukur densitas (g-cm3) dari padatan dengan menggunakan metode Density Gradient dengan bola dikalibrasi pada kepadatan yang telah diketahui.Jarak operasi: 0,5 sampai 3 g- cm3. Akurasi: 4 angka signifikan. Tersedia dengan 1 sampai 6 kolom Model. Memenuhi ISO dan standar yang lainnya.

NERACA

Neraca AnalitikAdalah  neraca yang digunakan untuk menimbang zat yang butuh ketelitian tinggi dan dalam skala kecil/mikro (biasanya hingga 4 desimal 0,0001 gram) misal = meinmbang zat yang digunakan untuk larutan standar primer

 Neraca teknis = neraca yang digunakan untuk menimbang pereaksi dan dalam skala besar ( 2 desimal)

Neraca Analitik Digital

Neraca analitik digital merupakan salah satu neraca yang memiliki tingkat ketelitian tinggi, neraca ini mampu menimbang zat atau benda sampai batas 0,0001 g. Beberapa hal yang perlu diperhatikan bekerja dengan neraca ini adalah:• Neraca analitik digital adalah neraca yang sangat peka, karena itu bekerja dengan neraca ini harus secara halus dan hati-hati.• Sebelum mulai menimbang persiapkan semua alat bantu yang dibutuhkan dalam penimbangan• Langkah kerja penimbangan yang meliputi:a. Persiapan pendahuluan alat-alat penimbangan, siapkan alat dan zat yang akan ditimbang, sendok, kaca arloji dan kertas isap.b. pemeriksaan pendahuluan terhadap neraca meliputi: periksa kebersihan neraca (terutama piring-piring neraca), kedataran dan kesetimbangan neraca.c. penimbangan, dapat dilakukan setelah diperoleh keadaan setimbang pada neraca dan timbangan pada posisi nol, demikian pula setelah penimbangan selesai posisi timbangan dikembalikan seperti semula Kalibrasia. Pengontrolan Neraca DigitalTimbangan/Neraca dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah terpasang atau dengan dua anak timbangan eksternal, misal 10 gr dan 100 gr. Timbangan/Neraca digital, harus menunggu 30 menit untuk mengatur temperatur. Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif, hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan. Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka “nol” harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi. Penyimpangan berat dicatat pada lembar/kartu kontrol, dimana pada lembar tersebut tercantum pula berapa kali timbangan harus dicek. Jika timbangan tidak dapat digunakan sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier).b. Penanganan Neraca

Kedudukan timbangan harus diatur dengan sekrup dan harus tepat horizontal dengan “Spirit level (waterpass) sewaktu-waktu timbangan bergerak, oleh karena itu, harus dicek lagi. Jika menggunakan timbangan elektronik, harus menunggu 30 menit untuk mengatur temperatur. Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif, anda hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan.Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka “nol” harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi. Setiap orang yang menggunakan timbangan harus merawatnya, sehingga timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik. Jika tidak, sipemakai harus melaporkan kepada manajer lab. timbangan harus dikunci jika anda meninggalkan ruang kerja.c.Kebersihan Neraca

Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali selesai digunakan, bagian dan menimbang

harus dibersihkan dengan menggunakan sikat, kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan secara keseluruhan timbangan harus dimatikan, kemudian piringan (pan) timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak, campurkan air dan etanol/alkohol. Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah dipanaskan, cek kembali dengan menggunakan anak timbangan.Prosedur pengoperasian neraca analitik digital terdiri dariBerikut adalah prosedur yang harus diharus diketahui dan harus dilakukan dalam mengoprasikan neraca digital sebelum hingga setelah penimbangan:1. Keadaan neraca harus siap pakai2. Neraca harus bersih (terutama piring-piring neraca)3. Anak timbangan dalam keadaan lengkap4. Persiapan pendahuluan terhadap alat bantu penimbangan5. Pemeriksaan kedataran neraca dan kesetimbangan neraca6. Pekerjaan penimbangan dan perhitungan hasil penimbangan7. Melaporkan hasil penimbangan8. Mengembalikan neraca pada keadaan semulaProses Pengukuran

Secara umum proses menimbangan dengan neraca elektronik/digital adalah:1. Pastikan bahwa timbangan sudah menyala.2. Pastikan timbangan menunjukkan angka ”nol”( jika tidak perlu di koreksi).3. Letakakan benda yang massanya akan diukur pada piringan tempat benda.4. Baca skala yang tertera pada display digital sesuai skala satuan timbangan tersebut.5. Untuk pengukuran yang sensitivitasnya tinggi perlu menunggu 30 menit, karena hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan.Langkah kerja penimbangan dengan neraca analitik meliputi:

1. Persiapan alat bantu penimbanganUntuk menimbang zat padat diperlukan:• Kaca arloji yang kering dan bersih, digunakan untuk menampung kelebihan zat yang ditimbang, karena kelebihan zat tidak boleh dikembalikan ke botol zat.• Sendok (biasanya sendok plastik)• Kertas isap untuk memegang tempat menimbang pada saat memasukan/mengeluarkan alat timbang (dan zat) ke atau dari dalam neraca• Botol timbang sebagai tempat penimbangan• Zat yang akan ditimbang dan setelah penimbangan selesai, botol zat harus dikembalikan ke tempatnya

PENENTUAN KERAPATAN DAN BOBOT JENISOLEH : IMELDA SUNARYO

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGEAHUAN ALAMUNIVERSITAS HASANUDDIN

ABSTRAK

Telah d i l akukan pene l i t i an penen tuan ke rapa tan dan bobo t j en i s , dengan metode neraca Wesphalt diperoleh hasil sebagai berikut: akuades memiliki kerapatan 1,0561 g/cm3dan bobot jenis 1,0609 ; metanol memiliki kerapatan 0,8372 g/cm3dan bobot jenis 0,8409 ;dan gliserol memiliki kerapatan 1,0760 g/cm3dan bobot jenis 1,0809. Sedangkan denganmetode piknometer diperoleh hasil sebagai berikut: akuades memiliki kerapatan 0,9956 g/cm3dan bobot jenis 1 ; metanol memiliki kerapatan 0,5103 g/cm 3dan bobot jenis 0,9961 ; dang l i s e r o l m e m i l i k i k e r a p a t a n 1 , 0 5 6 2 g / c m 3d a n b o b o t j e n i s 1 , 0 3 1 1 . S e d a n g k a n j i k a dibandingkan dengan teori, gliserol memiliki kerapatan 1,1261 g/cm pada suhu 25 oC,metanol memiliki kerapatan 0,7913 g/cm 3 pada suhu 20 oC, dan a i r memi l ik i ke rapa tan 1,0000 g.cm -3 pada suhu 4oC.

PENDAHULUAN

Pengidentifikasian suatu zat kimia dapat diketahui berdasarkan sifat-sifat yang khasdari zat tersebut. Sifat-sifat tersebut dapat dibagi dalam beberapa bagian yang luas. Salahsatunya ialah sifat intensif dan sifat ekstensif. Sifat ekstensif adalah sifat yang tergantung dariukuran sampe l yang sedang d i se l id ik i . Sedangkan s i f a t in tens i f ada lah s i f a t yang t idak   t e rgan tung da r i ukuran sampe l . Kerapa tan a tau dens i t a s merupakan sa lah sa tu da r i s i f a t i n t e n s i f . D e n g a n k a t a l a i n , k e r a p a t a n s u a t u z a t t i d a k t e r g a n t u n g d a r i u k u r a n s a m p e l . Kerapatan merupakan perbandingan antara massa dan volume dari suatu senyawa. Makin  b e s a r v o l u m e d a n m a s s a d a r i s u a t u s e n y a w a , m a k i n k e c i l k e r a p a t a n n y a . B e g i t u j u g a sebaliknya, makin kecil volume dan massa suatu senyawa, kerapatannya makin besar.

TINJAUAN PUSTAKA

Volume gas akan berubah dengan adanya perubahan suhu dan tekanan. Karenanya, berat jenis gas juga akan berubah bila suhu dan tekanan berubah. Semakin tinggi tekanansua tu jumlah t e r t en tu gas pada suhu yang kons tan akan menyebabkan vo lume menjad i semakin kecil dan akibatnya berat jenis akan semakin besar (Bird, 1993)