BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Farmasi seperti halnya ilmu-ilmu terapan lainnya, telah melalui suatu era

deskriptif dan empiris, dan sekarang memasuki tahap kuantitatif dan teoritis.

Seorang ahli farmasi harus melibatkan diri dalam berbagai ilmu yang

berdampingan dengan bidang biologi, farmakologi, biokimia serta ilmu tentang

sifat sifat fisika dan kimia dari produk obat, untuk mengembangkan

pengetahuannya .

Ilmu farmasi fisika merupakan bidang ilmu yang sangat menunjang

dalam farmasi praktis. farmasi fisik telah diasosiasikan dengan bidang farmasi

yang menggeluti prinsip-prinsip ilmu penjumlahan dan teoretis untuk diterapkan

dalam bidang kefarmasiaan. Farmasi fisik mempelajari gabungan antara ilmu

farmasetika dan fisika yang berupa perhitungan dan satuan serta

mengaplikasikannya dalam bentuk sediaan obat. Farmasi fisik mencoba

mempersatukan pengetahuan fakta farmasi melalui pengembangan prinsip-

prinsipnya yang luas, dan hal ini membantu farmasi, ahli farmakologi dan ahli

kimia farmasi dalam usahanya meramalkan kelarutan kestabilan, tercampurnya

obat, dan aksi obat.

Untuk memformulasikan suatu sediaan, salah satu ilmu yang dapat

dipelajari dalam farmasi fisik yaitu dengan mempelajari penentuan bobot jenis

dan rapat jenis suatu zat. Selain itu farmasi fisik penetapan bobot jenis juga dapat

digunakan dalam menentukan kemurnian suatu zat. Bobot jenis sendiri

merupakan perbandingan antara bobot suatu zat dibandingkan dengan volume

zat tersebut pada suhu tertentu (biasanya 25° C). sedangkan rapat jenis

merupakan perbandingan antara bobot jenis suatu zat dengan air pada suhu

tertentu (biasanya dinyatakan sebagai 25°/25°, 25°/4°, 4°/4°).

1

Bobot jenis dan rapat jenis sangat berpengaruh dalam bidang farmasi.

Dengan, mengetahui bobot jenis suatu zat kita dapat menetukan apakah suatu

zat dapat bercampur dengan zat lain sehingga kita akan lebih mudah dalam

memformulasikan obat. Karena begitu pentingnya manfaat mengetahui bobot

jenis suatu zat maka dilakukanlah percobaan ini.

I.2. Maksud dan Tujuan Percobaan

I.2.1 Maksud Percobaan

Mengetahui dan memahami cara- cara penentuan bobot jenis dan rapat

jenis suatu zat cair dengan menggunakan metode tertentu.

I.2.2 Tujuan Percobaan

Menentukan bobot jenis dan rapat jenis dari minyak kelapa dan paraffin

cair dengan menggunakan piknometer.

I.3. Prinsip percoban

Penetapan bobot jenis suatu larutan dengan penimbangan pikno kosong

dan pikno berisi cairan, selisih kedua timbangan dibandingkan volume larutan uji

dan hasilnya bobot jenis larutan tersebut.

2

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Teori Umum

Bobot jenis suatu zat adalah perbandingan antara bobot zat dibanding

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.

Menurut defenisi, rapat jenis adalah perbandingan yang dinyatakan

dalam desimal, dari berat suatu zat terhadap berat dari standar dalam volume

yang sama kedua zat mempunyai temperatur 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.

Bobot jenis adalah konstanta/ tetapan bahan tergantung pada suhu untuk

tubuh padat, cair, dan bentuk gas yang homogen. Didefinisikan sebagai

hubungan dari massa (m) suatu bahan terhadap volume (v). 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. (Farmasi Fisika Jilid I; 8)

Ahli farmasi sering kali memperkenalkan besaran pengukuran ini

apabila mengadakan perubahan antara massa dan volume. Kerapatan adalah

turunan besaran karena menyangkut satuan massa dan volume. Batasan adalah

3

turunan besaran karena menyangkut satuan massa dan volume. Batasannya

adalah massa dan persatuan volume pada temperatur dan tekanan tertentu, dan

dinyatakan dalam sistem cgs dalam gram per senti meter kubik (g/cm3 ).

Berbeda dengan kerapatan, berat jenis adalah bilangan murni tanpa

dimensi yang dapat diubah menjadi kerapatan menggunakan rumus yang cocok.

Berat jenis didefinisikan sebagai perbandingan kerapatan dari suatu zat terhadap

kerapatan air, harga kedua zat tersebut ditentukan pada temperatur yang sama,

jika tidak dengan cara lain yang khusus.

Berat jenis dapat ditentukan dengan menggunakan berbagai tipe

Piknometer,Neraca Morh-Westphal, Hidrometer dan alat-alat lain.

Pada umumnya semua zat yang ada di alam ini memiliki bobot jenisnya

masing masing. Namun penetapan bobot jenis biasanya dilakukan terhadap zat

atau senyawa yang berbentuk cair. Adapun sifat dari zat cair, antara lain:

1. Bentuk mengikuti tempat dan volumenya tetap.

2. Molekulnya dapat bergerak tetapi tidak semudah gerak molekul gas.

3. Jarak partikelnya lebih dekat daripada gas sehingga lebih sukar

dimampatkan.

4. Dapat diuapkan dengan memerlukan energi.

Bobot jenis suatu zat didefinisikan sebagai perbandingan bobot zat terhadap air

dengan volum yang sama ditimbang di udara pada suhu yang sama.

(Farmakope Indonesia Edisi III )

Bobot jenis yang juga dikenal dengan istilah Specific Gravity biasanya

dilambangkan dengan huruf S dan memiliki persamaan rumus sebagai berikut:

Dimana :

S = bobot jenis

mx = massa suatu zat

mair = massa zat cair

Bilangan bobot jenis atau biasa disebut sebagai densiti merupakan

perbandingan antara bobot jenis zat dengan bobot jenis air. Dari definisi

4

S = mxma

tersebut dapat disimpulkan bahwa densiti merupakan ukuran yang tidak

mempunyai satuan. Dapat dikatakan bahwa densiti merupakan n kali kerapatan

air yang artinya zat tersebut mempunyai n kali kerapatan air.

Densiti menunjukan jumlah massa per unit volume, dengan persetujuan

sistem CGS. Ukuran densiti biasanya menunjukan jumlah gram per sentimeter

kubik pada temperatur 20o C. Dalam farmakope, densiti yakni bobot jenis yang

mengacu kepada ukuran berat dan merupakan perbandingan berat serta bagian

volume yang sama dari zat yang diteliti terhadap air, dimana keduanya diukur

pada suhu 20oC.

Massa jenis (kerapatan-Density) adalah perbandingan antara bobot zat

dibanding dengan volume zat pada suhu tertentu (biasanya 250 C). Semakin

tinggi massa jenis suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap

volumenya. Massa jenis rata-rata setiap benda merupakan total massa dibagi

dengan total volumenya. Sebuah benda yang memiliki massa jenis lebih tinggi

(misalnya besi) akan memiliki volume yang lebih rendah daripada benda

bermassa sama yang memiliki massa jenis lebih rendah (misalnya air).

Massa jenis berfungsi untuk menentukan zat. Setiap zat memiliki massa

jenis yang berbeda. Dan satu zat berapapun massanya berapapun volumenya

akan memiliki massa jenis yang sama. Rumus untuk menentukan massa jenis

adalah

Dengan

\ ρ = massa jenis,

m = massa,

V = volume.

Satuan massa jenis dalam 'CGS [centi-gram-sekon]' adalah: gram per

sentimeter kubik (g/cm3). Massa jenis air murni adalah 1 g/cm3 atau sama

5

d = ∫ ρ zat / ρ air = g/ml / g/ml

dengan 1000 kg/m3. Selain karena angkanya yang mudah diingat dan mudah

dipakai untuk menghitung, maka massa jenis air dipakai perbandingan untuk

rumus ke-2 menghitung massa jenis, atau yang dinamakan 'Massa Jenis Relatif'.

Cara mengukur bobot jenis ada beberapa cara antara lain:

1. Piknometer

Digunakan untuk mengukur berat jenis suatu zat cair dan zat padat,

kapasitas volumenya antara 10 mL – 25 mL, bagian tutup mempunyai

lubang berbentuk saluran kecil. Pengukuran harus dilakukan pada suhu

tetap. Volume zat cair selalu sama dengan volume piknometer. Ruang

piknometer diketahui dengan membuang air menurut peraturan harus

digunakan piknometer yang sudah ditara dengan diisi ruang dalam ml suhu

tertentu (20o C).

Ketentuan piknometer akan meningkat sampai dengan kondisi tertentu

sampai dengan bertambahnya volume piknometer ± isi ruang 25 ml.

Kapasitas piknometer ditentukan dari bobot diudara dan sejumlah air yang

dinyatakan dalam gram yang mengisi piknometer.

2. Hidrometer

Hidrometer merupakan alat berupa pipa kaca yang ujungnya tertutup

dan diberi pemberat pada bagian bawahnya. Bila alat ini dicelupkan dalam

cairan yang akan diperiksa maka angka menunjukkan bobot jenisnya.

(Penuntun praktikum farmasi fisik oleh Robert Tungadi, S.si.,M.si, Apt, 2)

6

3. Mohr-Wesphal Balance

Alat ini digunakan untuk mengukur bobot jenis zat cair, terdiri atas

luas dengan 10 buah lefufu ke 10 tergantung sebuah benda C tersebut dari

gelas / kaca. Pejal (tidak berongga), ada yang dalam benda celup dilengkapi

dengan sebuah termometer kecil umtuk mengetahui suhu cairan yang diukur

massa jenisnya neraca setimbang bila ujung jarum D tepat pada ujung jarum

T. antina (rider) R1, R2, R3, R4, yeng tertentu beratnya, dimana R paling

berat R2 = 0,1 ; R3 = 0,01 ; R4 = 0,001.

Syarat-syarat Mohr :

1. Jika benda celup bergantung diudara pada ujung lengan (titik bagi no.

10) neraca harus setimbang.

2. Jika benda celup digantungkan pada ujung lengan dan dicelupkan dalam

air yang massa jenisnya = 1g / cm3.

3. Perbandingan anting dari nomor yang berurutan harus 0 : 1

4. Jarak antara dua titik bagi = 0,1 panjang lengan

7

4. Densimeter

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. Penentuan bobot jenis dengan densimeter didasarkan

pada pembacaan seberapa dalamnya tabung gelas tercelup dan skala dibaca

tepat pada miniskus cairan.

II.2. URAIAN BAHAN

1. Alkohol (Farmakope Indonesia III, 65)

Nama resmi : Aethanolum

Sinonim : Alkohol

Bobot Jenis : 0, 8119 – 0, 8139 g/ml

Pemerian : Cairan tak berwarna, jernih, mudah menguap dan

mudah bergerak; bau khas, rasa panas, mudah

terbakar dengan memberikan nyala biru yang tidak

berasap.

Kelarutan : Sangat mudah larut dalam air, dalam kloroform P

dan dalam eter P.

Khasiat : Zat tambahan

Kegunaan : Mensterilkan alat

8

2. Air suling (Farmakope Indonesia III, 96)

Nama resmi : Aqua destillata

Sinonim : Air suling

Bobot Jenis : 0,997 g/ml

Pemerian : Cairan jernih, tidak berwarna, tidak berbau, tidak

mempunyai rasa

Kegunaan : Sebagai pembilas

3. Minyak kelapa (Farmakope Indonesia ed.III, 456)

Nama resmi : Oleum Cocos

Sinonim : Minyak kelapa

Bobot jenis : 0,903 g/ml

Pemerian : Cairan jernih; tidak berwarna atau kuning pucat, bau

                                    khas. Tidak tengik.

Kelarutan : Larut dalam 2 bagian etanol (95%) p pada suhu 60º;

                                    sangat mudah larut dalam kloroform dan dalam eter

                                    p.

Khasiat : Zat tambahan

Kegunaan : Sampel

4. Paraffin cair (Farmakope Indonesia ed.III, 474)

Nama resmi : parafinum liquidum

Sinonim : paraffin cair

Berat molekul : 0,870 – 0,890 g

Pemerian : cairan kental, transparan, tidak berfluoresensi;

                                tidak berwarna; hampir tidak berbau; hampir tidak

                                mempunyai rasa.

Kelarutan : praktis tidak larut dalam air dan dalam etano (95%) p ;

                                larut  dalam kloroform p; dan dalam eter p.   

khasiat : laksativum

kegunaan : sampel

9

BAB III

METODE KERJA

III.1.ALAT DAN BAHAN

III.1.1 Alat

1. Baskom

2. Gelas kimia (pyrex)

3. Lap halus

4. Lap kasar

5. Neraca analitik (citizen)

6. Oven (shel lab)

7. Piknometer 25 ml (pyrex)

8. Stopwatch

9. Termometer

III.1.2 Bahan

1. Alcohol

2. Air suling

3. Etanol 70%

4. Es batu

5. Minyak kelapa

6. Parafin cair

7. Tissue roll

III.2.CARA KERJA

1. Disiapkan alat dan bahan yang akan digunakan

2. Dibersihkan piknometer dengan air suling kemudian dibilas dengan alkohol

untuk menghilangkan lemak dan kotoran yang melekat

3. Dipanaskan piknometer pada suhu 100C selama1 jam

4. Dikeluarkan lalu ditimbang massa pikno kosong 25 ml pada neraca analitik

sebanyak 3x (a gram)

10

5. Dipiknometer masukkan sejumlah volume minyak kelapa sampai penuh dan

dimasukkan ke dalam baskom yang berisi es batu

6. Diukur suhunya dengan termometer sampai mencapai 25C

7. Ditutup piknometer, lalu diangkat, dilab dengan tissue jika suhu sudah

mencapai 25C

8. Ditimbang pada neraca analitik sebanyak 3x (b gram)

9. Dicatat hasilnya dan diulangi untuk zat cair lain yaitu parafin cair

10. Dihitung bobot jenis zat cair yaitu (b-a) gram/25 ml

BAB IV

11

HASIL PENGAMATAN

IV.1 Data pengamatan

Dari percobaan pengukuran bobot jenis minyak kelapa dan paraffin cair

diperoleh data pengamatan sebagai berikut.

No Sampel Berat rata-rata

piknometer + sampel

Berat rata-rata

piknometer kosong

Volume pikno meter

1.

2.

Minyak

kelapa

Paraffi

n cair

44, 1405 g

41,8559 g

21,3583 g

20,8875

24, 582 ml

24,744 ml

IV.2 Perhitungan

a. Minyak kelapa

Bobot jenis

BJ = berat pikno berisi cairan – berat pikno kosong

volume pikno

= 44,1405 g -21,3583 g

24, 582 ml

= 22,782 g

24,582 ml

= 0,926 g/ml

Rapat jenis

RJ = berat jenis cairan

Berat jenis air

= 0,926 g/ml

0,997 g/ml

= 0,928

12

b. Paraffin cair

Bobot jenis

BJ = berat pikno berisi cairan – berat pikno kosong

volume pikno

= 41,8559 g – 20,8875 g

24, 744 ml

= 20,968 g

24, 744 ml

= 0,847 g/ml

Rapat jenis

RJ = berat jenis cairan

Berat jenis air

= 0,847 g/ml

0,997 g/ml

= 0,849

BAB V

13

PEMBAHASAN

Pada pratikum kali ini kami melakukan percobaan tentang penetapan bobot

jenis dan rapat jenis suatu zat dengan menggunakan metode tertentu. Bobot jenis

suatu zat adalah perbandingan antara bobot zat dibandingkan dengan volume zat

pada suhu tertentu (biasanya pada suhu 25ºC), sedangkan rapat jenis (specific gravity)

adalah perbandingan antara bobot jenis zat dengan air pada suhu tertentu (dalam

bidang farmasi biasanya digunakan 25º/25º). Sampel yang akan ditentukan bobot

jenis dan rapat jenisnya pada percobaan ini yaitu minyak kelapa dan paraffin cair.

Penetapan bobot jenis minyak kelapa dan paraffin cair menggunakan

metode piknometer. Piknometer adalah salah satu alat yang digunakan untuk

menentukan bobot jenis suatu zat dalam bentuk cairan. Prinsip kerja piknometer yaitu

dengan penimbangan pikno kosong dan pikno berisi cairan, selisih kedua timbangan

dibandingkan volume larutan uji dan hasilnya bobot jenis larutan tersebut. sedangkan

untuk mengetahui rapat jenisnya yaitu dengan membandingkan berat jenis minyak

kelapa maupun paraffin dengan berat jenis air. Berat jenis air pada umumnya

digunakan sebagai pembanding dalam penentuan rapat jenis suatu zat dalam bentuk

cairan murni serta padatan yang memungkinkan untuk dilarutkan.

Untuk menentukan berat jenis minyak kelapa maupun paraffin, pikno meter

dibersihkan terlebih dahulu dengan air kemudian dibilas dengan etanol untuk

menghilangkan lemak maupun kotoran yang melekat serta untuk mempercepat

pengeringan pikno dengan adanya alcohol. Proses pencucian tersebut belum dapat

mematikan mikroorganisme seluruhnya. Oleh karena itu, Pikno meter yang telah

dibersihkan dimasukkan kedalam oven pada suhu 100° c selama 1 jam, untuk

disterilkan dengan tujuan untuk mematikan mikroorganisme yang tersisa. Selain itu

pemanasan juga bertujuan untuk menghilangkan titik air yang tersisa dalam pikno

dapat mempengaruhi penimbangan pikno.yang akhirnya dapat mempengaruhi pula

bobot jenis zat yang akan diuji.

14

Pikno yang sudah disterilkan kemudian ditimbang pada neraca analitik dan

hasilnya dicatat sebagai koofisien a gram. Kemudian pikno tersebut dimasukkan

sejumlah volume cairan sampai penuh, didinginkan di dalam baskom yang berisi es

agar suhunya bisa mencapai 25° c. suhu tersebut biasanya digunakan dalam farmasi

untuk menentukan bobot jenis larutan uji.

Pikno yang berisi cairan tersebut kemudian ditimbang dan dicatat sebagai

koofisien b gram. Dalam penimbangan, harus dipastikan bahwa tidak ada air yang

melekat pada pikno agar hasilnya lebih akurat. Hasil penimbangan koofisien a gram

dan b gram dimasukkan ke dalam rumus dan bobot jenis larutan tersebut pun dapat

diketahui.

Adapun volume pikno yang digunakan pada percobaan ini yaitu untuk

paraffin cair sebesar 27,744 ml dengan berat pikno kosong sebesar 20,8875 g, dan

pikno berisi cairan sebesar 41,8559 g serta untuk minyak kelapa sebesar 24,582 ml

dengan berat pikno kosong sebesar 21,3583 g dan pikno berisi cairan sebesar 44,1405

g. Hasil yang diperoleh dari data tersebut yaitu minyak kelapa memiliki bobot jenis

sebesar 0,926 g/ml dengan rapat jenis sebesar 0,928. Sedangkan paraffin cair berat

jenisnya sebesar 0,847 g/ml dan rapat jenisnya sebesar 0,849. Hal ini sedikit berbeda

dengan literatur yang menyatakan bahwa berat jenis minyak kelapa 0,903 g/ml dan

paraffin cair 0,870- 0,89 g/ml. Hal ini mungkin disebabkan akibat kurangnya

ketelitian praktikan dalam membersihkan alat (piknometer) sehingaa tetesan air yang

tersisah dalam piknometer mempengaruhi pada saat proses penimbangan atau pada

saat penimbangan neraca analitik yang digunakan belum setara.

Selain itu factor factor lain yang dapat mempengaruhi berat jenis suatu zat

antara lain :

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.

15

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.

Adapun keuntungan dari penentuan massa 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 dalam literatur.

BAB VI

PENUTUP

16

VI.1 KESIMPULAN

Dari percobaan ini telah diketahui bahwa minyak kelapa memiliki berat

jenis yaitu sebesar 0,926 g/ml dan rapat jenis sebesar 0,928. Sedangkan paraffin

cair berat jenisnya sebesar 0,847 g/ml dan rapat jenisnya sebesar 0,849.

Sedangkan menurut literatur berat jenis minyak kelapa dan paraffin cair adalah

0,93 g/ml dan 0,870-0,890 g/ml. Hal ini mungkin saja dikarenakan oleh

beberapa hal seperti pengaruh suhu, massa zat, dan volume zat.

VI.2 SARAN

Sebaiknya pada saat praktikum ini praktikan diharapkan bisa

meningkatkan ketelitiannya dalam melihat skala yang terbaca dalam viscometer

viscometer modern yang digunakan agar dapat meminimalisir berbagai

kesalahan yang mungkin saja terjadi pada saat praktikum berlangsung.

DAFTAR PUSTAKA

Ansel. H. (1989). Pengantar Bentuk Sediaan Farmasi. UI Press. Jakarta.

17

Alfred. M. (1993). Farmasi Fisika. UI Press. Jakarta.

Ditjen PO. (1979).  Farmakope Indonesia III. Departemen Kesehatan RI. Jakarta.

Ditjen POM. (1995). Farmakope Indonesia edisi IV. Depkes RI. Jakarta

Lachman. L. dkk. (1994). Teori dan Praktek Farmasi Industri II. Edisi III.

diterjemahkan oleh Siti suyatmi. UI Press. Jakarta

Tungadi. R. (2009). “Penuntun Praktikum Farmasi Fisika”. Universitas Negeri

Gorontalo: Gorontalo

Voigt. Rudolf. (1994). Buku Pelajaran Teknologi Farmasi. edisi ke-5. UGM Press.

Yogyakarta.

18