PENETAPAN BOBOT JENIS DAN RAPAT JENISOLEH : NANA JANUARTI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGEAHUAN ALAM UNIVERSITAS HASANUDDIN ABSTRAKTelah 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.

PENDAHULUANBobot 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 pada pengukuran suhu kamar (250C) 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 250C, 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 PUSTAKATeori Umum Bobot jenis suatu zat adalah perbandingan antara bobot zat disbanding dengan volume zat pada suhu tertentu (biasanya 25o C). Rapat jenis (specific gravity) adalah perbandingan antara bobot jenis suatu zat pada suhu tertentu (biasanya dinyatakan sebagai 25o /25o, 25o/4o, 4o,4o). Untuk bidang farmasi biasanya 25o/25o. (1) Kecuali dinyatakan lain dalam masing-masing monografi, penetapan bobot jenis digunakan hanya untuk cairan, dan kecuali dinyatakan lain, didasarkan pada perbandingan bobot zat di udara pada suhu 250 terhadap bobot air dengan volume dan suhu yang sama. Bila suhu ditetapkan dalam monografi, bobot jenis adalah perbandingan bobot zat di udara pada suhu yang ditetapkan terhadap bobot air dengan volume dan suhu yang sama. Bila pada suhu 250C zat berbentuk padat, tetapkan bobot jenis pada suhu yang telah tertera pada masing-masing monografi, dan mengacu pada air yang tetap pada suhu 250C (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 40C 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 termasuk rongga yang terbuka dan tertutup. 2. Bobot jenis nyata Massa partikel dibagi volume partikel tidak termasuk pori/lubang terbuka, tetapi termasuk pori yang tertutup. 3. Bobot jenis efektif Massa parikel dibagi volume partikel termausk pori 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 Bersihkan piknometer hingga tidak meninggalkan bekas tetesan air dengan cara setelah dibersihkan dengan aquadest, bilas dengan pelarut aseton atau alcohol pekat. Piknometer panaskan pada suhu 100o C selama 1 jam, kemudian masukkan kedalam eksikator sampai dingin. Timbang dalam neraca analitik ( bobot a gram). Isikan air suling yang akan diukur ke dalam piknometer hingga penuh. Seluruh piknometer mencapai derajat 20 derajat menggunakan thermometer. Setelah suhu mencapai tepat 25 derajat segera piknometer ditutup dan lap

dengan kain bersih. Biarkan pada suhu kamar dan timbang secara teliti menggunakan neraca analitik (bobot b gram). Hitung bobot jenis = (b-a) gram/volume 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 KERJAAlat 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. Disiapkan alat dan bahan 2. Piknometer dibersihkan dengan air suling, kemudian dibilas dengan alkohol 3. Piknometer dikeringkan dalam oven pada suhu 1000C selama 60 menit, lalu didinginkan pada suhu kamar 4. Dikeluarkan piknometer setelah pengeringan selama 1 jam, kemudian ditimbang bobotnya dalam keadaan kosong pada timbangan analitik, hasilnya dicatat. Penimbangan dilakukan 3 kali. 5. Dimasukkan dalam baskom berisi es/air dingin piknometer kosong tadi, sampai mencapai 250C dan ditimbang dengan timbangan analitik (secara triplo) dan dicatat hasilnya. 6. Aquadest dikeluarkan dari piknometer lalu dibilas dengan alkohol 70% lalu dikeringkan 7. Diisikan piknometer kosong dengan sampel lain yaitu minyak kelapa dan 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. Disiapkan alat dan bahan yang digunakan. 2. Kedalam gelas ukur 500 ml (3 buah), dimasukkan air suling untuk menghilangkan kotoran. Kemudian dibilas dengan alkohol untuk menguapkan kotoran dan lemak yang melekat. 3. Gelas ukur diisi masing-masing 500 ml aquadest, minyak kelapa dan bensin sampai batas tanda. 4. Dimasukkan hidrometer ke dalam gelas ukur tadi, dan diamati skalanya pada permukaan zat cair yang menunjukkan bobot jenis zat cair tersebut. 5. Dicatat hasilnya masing-masing.

HASIL PENGAMATAN1.Pengukuran bobot jenis menggunakan alat hidrometer. No 1 2 3 Sampel Air suling Minyak goreng Bensin BJ yang diukur 0,995 g/ml 0,906 g/ml 0,730 g/ml

2. Pengukuran bobot jenis dengan menggunakan alat piknometer No Sampel Berat piknometer kosong (gram) 28 25,8 25,9 Berat piknometer + sampel (gram) 77,6 70,7 62,8

1 2 3

Air suling Minyak goreng Bensin

PEMBAHASANBerat jenis suatu zat adalah perbandingan antara bobot zat dibanding dengan volume zat pada suhu tertentu (biasanya pada suhu 25C), sedangkan rapat jenis (specific gravity) adalah perbandingan antara bobot zat pada suhu tertentu ( dalam bidang farmasi biasanya digunakan 25/25). 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/cm atau 1000 kg/m. 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 sendiri. Piknometer kemudiannya dikeringkan di dalam oven dengan suhu 1000C 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 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 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. 4. Kekentalan/viskositas sutau zat dapat juga mempengaruhi berat 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 dalam percobaan ini. Namun hal tersebut tidak menjadi masalah karena penyimpangannya itu sendiri masih relatif kecil sehingga dapat diabaikan. Adapun perbedaan hasil ini kemungkinan disebabkan oleh : 1. Kesalahan pembacaan skala pada alat

2. Cairan yang digunakan sudah tidak murni lagi sehingga mempengaruhi bobot jenisnya 3. Pengaruh suhu dari pemegang alat, juga berpengaruh pada alat 4. Kesalahan-kesalahan praktikan seperti tidak sengaja memegang piknometer 5. Pemanasan pada piknometer tidak sempurna, terdpt gelembung atu titik air dalam piknomter setelah dipanaskan.

PENUTUPVI.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 Piknometer BJ (g/ml) Air suling Minyak goreng Bensin 0,992 0,898 RJ 1 0,9052 Hidrometer BJ (g/ml) 0,995 0,906 RJ 1 0,918

0,738

0,7440

0,73

0,743

DAFTAR PUSTAKA1. Tim asisten, (2008), Penuntun Praktikum Farmasi Fisika, Jurusan Farmasi UNHAS, Makassar. 2. Ditjen POM, (1995), Farmakope Indonesia, edisi IV, Depkes RI, Jakarta, 1030 3. Roth, Hermann J dan Gottfried Blaschke., (1988), Analisis Farmasi, UGM-Press, Yogyakarta, 466-468 4. Ansel H.C.,(1989),Pengenatar Bentuk Sediaan Farmasi, Terjemahan Faridah Ibrahim, Universitas Indonesia Press, Jakarta, 625 5. Lachman, L., dkk., (1994), Teori dan Praktek Farmasi Industri II, Edisi III, diterjemahkan oleh Siti suyatmi, UI Press, Jakarta, 78 6. Voigt, R., (1994), Buku Pelajaran Teknologi Farmasi, Edisi V, UGM-Press, Yogyakarta, 65 7. Ditjen POM, (1979), Farmakope Indonesia, edisi III, Depkes RI, Jakarta, 64, 96, 456 8. United States Pharmacopeia, (1975), The United States Pharmacopeia, Nineteenth revision, Twinbrook Parkway, Rockville,17.