PENETAPAN BOBOT JENIS DAN RAPAT JENISOLEH : NANA JANUARTI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGEAHUAN ALAMUNIVERSITAS 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.

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

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 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. 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 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

kosong (gram)

Berat piknometer +

sampel (gram)1 Air suling 28 77,6

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

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.

P E N U T U P

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 Piknometer Hidrometer

BJ (g/ml) RJ BJ (g/ml) RJ

Air suling 0,992 1 0,995 1

Minyak

goreng

0,898 0,9052 0,906 0,918

Bensin 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, 10303. Roth, Hermann J dan Gottfried Blaschke., (1988), “Analisis Farmasi”, UGM-Press,

Yogyakarta, 466-4684. Ansel H.C.,(1989),”Pengenatar Bentuk Sediaan Farmasi”, Terjemahan

Faridah Ibrahim, Universitas Indonesia Press, Jakarta, 6255. Lachman, L., dkk., (1994), ”Teori dan Praktek Farmasi Industri II”, Edisi III,

diterjemahkan oleh Siti suyatmi, UI Press, Jakarta, 786. Voigt, R., (1994), “Buku Pelajaran Teknologi Farmasi”, Edisi V, UGM-Press,

Yogyakarta, 657. Ditjen POM, (1979), “Farmakope Indonesia”, edisi III, Depkes RI, Jakarta, 64, 96,

4568. United States Pharmacopeia, (1975), ”The United States Pharmacopeia”, Nineteenth

revision, Twinbrook Parkway, Rockville,17.