Laporan praktikum farfis BJ dan kerapatan suatu zat

BAB I

PENDAHULUAN

A.          Latar belakang

Spesific gravity atau massa jenis relativ suatu zat adalah hasil yang diperoleh dengan membagi bobot zat dengan bobot air,dalam piknometer.Kecuali dinyatakan lain dalam monografi, keduanya ditetapkan pada suhu .Density atau biasanya disebut massa jenis,bobot jenis atau kerapatan zat merupakan karakteristik mendasar yang dimiliki zat. Kerapatan suatu zat merupakan perbandingan massa dan volume zat itu, sehingga nilai kerapatan dapat diukur melalui pengukuran massa dan volumenya.

Kerapatan suatu zat tidak tergantung pada ukuran sampel. Untuk menentukan massa benda dapat dilakukan dengan menimbang benda tersebut dengan timbangan yang sesuai, seperti timbangan digital atau yang lainnya.

Diantara sifat fisika yang paling berpengaruh terhadap bioavailabilitas dari sediaan farmasi adalah bobot jenis dan rapat jenisnya.

          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.

B.          Maksud percobaan

Ø  Mengetahui dan memahami cara penetapan bobot jenis beberapa zat cair seperti, parafin cair, dan berbagai macam sirup.  

Ø  Untuk menentukan kerapatan bulk, kerapatan mampat, dan kerapatan sejati dari asam borat.

C.         Tujuan pratikum

Ø  Menentukan bobot jenis dari beberapa cairan

Ø  Menentukan kerapatan beberapa padatan

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A.          Dasar teori

Kerapatan adalah massa per unit volume suatu zat pada temperatur tertentu. Sifat ini merupakan salah satu sifat fisika yang paling sederhana dan sekaligus merupakan salah satu sifat fisika yang paling definitive, dengan demikian dapat digunakan untuk menentukan kemurnian suatu zat (Martin, 1993).

Bobot jenis suatu zat adalah perbandingan bobot zat terhadap air dengan volume yang sama ditimbang di udara pada suhu yang sama (Ditjen POM,1979).

Penetapan bobot jenis digunakan hanya untuk cairan dan kecuali dinyatakan lein didasarkan pada perbandingan bobot zat di udara pada suhu yang telah ditetapkan terhadap bobot air dengan volume dan suhu yang sama. Bila pada suhu 25°C zat berbentuk padat, tetapkan bobot jenis pada suhu yang telah tertera pada masing-masing monografi dan mengacu pada air pada suhu 25°C. (Ditjen POM, 1995)

 Hubungan antara massa dan volume tidak hanya menunjukan ukuran dan bobot molekul suatu komponen, tetapi juga gaya-gaya yang mempengaruhi sifat karakteristik “pemadatan” (“Packing Characteristic”). Dalam sistem matriks kerapatan diukur dengan gram/milimeter (untuk cairan) atau gram/cm² (Martin, 1993).

Ahli farmasi sering kali mempergunakan besaran pengukuran ini apabila mengadakan perubahan antara massa dan volume. Kerapatan adalah turunan besaran karena menyangkut satuan massa dan volume. Batasannya adalah massa per satuan volume pada temperatur dan tekanan tertentu, dan dinyatakan dalam sistem cgs dalam gram per sentimeter kubik (gram/cm³) (Martin, 1993).

Berbeda dengan kerapatan, berat jenis adalah bilangan murni tanpa dimensi, yang dapat diubah menjadi kerapatan dengan menggunakan rumus yang cocok. Berat jenis didefinisikan sebagai perbandingan kerapatan dari suatu zat terhadap kerapatan air, harga kedua zat itu ditentukan pada temperatur yang sama, jika tidak dengan cara lain yang khusus. Istilah berat jenis, dilihat dari definisinya, sangat lemah, akan lebih cocok apabila dikatakan sebagai kerapatan relatif (Martin, 1993).

Pengujian bobot jenis dilakukan untuk menentukan 3 macam bobot jenis yaitu (Lachman, 1986) :

1.     Bobot jenis sejati

Massa partikel dibagi volume partikel tidak termasuk rongga yang terbuka dan  tertutup.

2.       Bobot jenis nyata

partikel dibagi volume partikel tidak termasuk pori/lubang terbuka, tetapi termasuk pori yang tertutup.

3.     Bobot jenis efektif

Massa parikel dibagi volume partikel termasukk 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. (Lachman, 1986)

Kebanyakan zat padat dan cairan mengembang sedikit bila dipanaskan dan menyusut sedikit bila dipengaruhi penambahan tekanan eksternal. Perubahan dalam volume ini relatif kecil sehingga dapat dikatakan bahwa kerapatan kebanyakan zat padat dan cairan hampir tidak bergantung pada temperatur dan tekanan. Sebaliknya, kerapatan gas sangat bergantung pada tekanan dan temperatur sehingga harus dinyatakan bila memberikan kerapat gas (Mochtar,1990).

Kesulitan utama pada saat penentuan volume sebenarnya dari serbuk bulk, dimana tiga tipe ruang-ruang udara atau rongga dapat dibedakan:(Lachman.1986)

1. Rongga intrapartikel yang terbuka - rongga-rongga terdapat didalam partikel tunggal,tetapi terbuka pada lingkungan luar.

2.   Rongga intrapartikel yang tertutup – rongga-rongga terdapat didalam partikel tunggal, tetapi tertutup pada lingkungan luar.

3.   Rongga antarpartikel – ruang-ruang udara antara dua partikel individu.

          Pemampatan serbuk adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan situasi dimana bahan-bahan dihadapkan pada suatu tingkat dari gaya mekanik. Pada industry farmasi, efek dari gaya semacam  itu sangat perlu didalam pengolahan tablet dan granul, dalam pengisian cangkang kapsul gelatin, dan penanganan serbuk secara umum. (Lachman, L. 1986)

          Porositas bubuk didefenisikan sebagai proposi dari tempat tidur bubuk atau kompak yang ditempati oleh pori-pori dan merupakan ukuran efisiensi kemasan bubuk. (Gibson, 2004)

          Penerapan dalam farmasi. Bobot jenis adalah faktor yang memungkinkan pengubahan jumlah zat dalam formula farmasetik dari bobot menjadi volume dan sebaliknya. Bobot jenis juga digunakan untuk mengubah pernyataan kekuatan dalam b/b, b/v, dan v/v . (Ansel,H.C. 2004)

B.          Uraian bahan

1.       Asam borat (Ditjen Pom, 1979)

              Nama resmi        : ACIDUM BORICUM

              Nama lain           : asam borat

              Rumus molekul   : H₃BO₃

                     Berat  molekul     : 61,83

              Bobot jenis          : 1,435

              Kerapatan           : 1,435 gr/ml

           Pemerian           : hablur, serbuk hablur putih atau sisik mengkilap tidak berwarna; kasar; tidak berbau; rasa agak Asam dan pahit kemudian manis.

Kelarutan           :   larut dalam 20 bagian air, dalam 3 bagian air mendidih,  16 bagian etanol (95%) p  dan dalam 5 bagian gliserol p.

              Penyimpanan     :   dalam wadah tertutup baik

              Kegunaan           :   antiseptikum ekstern

2.   Parafin cair (Ditjen pom, 1979)

              Nama resmi        : PARAFFINUM LIQUIDUM

        Nama lain           : paraffin cair

Rumus molekul   : C₃H₈O₃

Berat molekul      : 92,09

        Bobot jenis          : 0,870 g/ml

Pemerian            : cairan kental, transparan, tidak berfluorensasi; tidak berwarna; hampir tidak berbau; hampir tidak mempunyai rasa.

         Kelarutan           : praktis tidak larut dalam air dan dalam etanol      (95%) p; larut dalam kloroform p; dan dalam eter p

        Penyimpanan                : dalam wadah tertutup baik, terlingdung

              Kegunaan           : laksativum

3.   Alkohol (Ditjen POM 1979)

              Nama resmi        : AETHANOLUM

Nama lain                  : Etanol / Alkohol

  Rumus molekul   : C₂H₅OH

  Berat molekul      : 46,01

                          Pemerian : Cairan tak berwarna 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.

Penyimpanan  : Dalam wadah tertutup rapat, terlindung dari  cahaya

                            Kegunaan      : Zat tambahan.

4.         Pocari sweat

  Komposisi : Air, gula, pengatur keasaman, perisa sitrus, natrium klorida, kalium klorida, kalsium laktat, magnesium karbonat dan antioksidan, dan asam asam askorban.

5.     Sirup melon

Komposisi : Gula pasir, air, konsentrat melon, perisa melon, pengatur keasaman Asam sitrat, pewarna (Tartazin (cl 19140) dan biru berlian (cl 42090)).

6.   Sirup Freiss orange

Komposisi : air, gula, pengatur keasaman, perisa antifisial jeruk,   pemanis buatan, natrium siklamat 0,08% , asesulfam, penstabil (natrium  karboksimetil), natrium benzoat, garam, pewarna, sari buah jeruk.

7.   Sirup special grade ABC rasa cocopandan

Komposisi : Gula, air, perisa cocopandan, pengawet natrium benzoat, pengatur keasaman, sari kelapa, sari pandan, pewarna ponceau.

8.   Sirup DHT

Komposisi : Gula pasir, pewarna ponceau, perasa pisang ambon.

C.         PROSEDUR KERJA

Menentukan bobot jenis cairan :

a.       Timbang piknometer yang telah dibersihkan dengan alkohol (W1)

b.       Piknometer diisi dengan sampel, lalu ditimbang (W3)

c.       Hitung bobot jenis dengan menggunakan persamaan :

      D_t =

        Menentukan Kerapatan Bulk :

a.       Timbang asam borat sebanyak 10g, kemudian masukkan kedalam gelas ukur 50 ml.

b.       Ukur volume zat padat

c.       Hitung kerapatan bulk menngunakan persamaan :

   

Menentukan kerapatan mampat :

a.       Timbang zat padat sebanyak 10g

b.       Masukkan kedalam gelas ukur

c.       Ketuk sebanyak 100 kali ketukan

d.       Ukur volume yang terbentuk

e.       Hitung karapatan mampat dengan persamaan  :

Menentukan kerapatan sejati

Ø  Timbang piknometer beserta tutupnya yang telah dibersihkan dengan alkohol (W1)

Ø  Isi piknometer dengan asam borat kira-kira mengisi 2/3 bagian volumenya, kemudian timbang beserta tutupnya (W3)

Ø  Isikan parafin cair perlahan-lahan ke dalam piknometer berisi asam borat, kocok-kocok, dan isi sampai penuh sehingga tidak ada gelembung udara didalamnya. Kemudian timbang beserta tutupnya (W4)

Ø  Bersihkan piknometer dengan alkohol dan isi dengan parafin cair hingga penuh, dan ditimbang (W2).

Ø  Hitung kerapatan zat menggunakan persamaan :

 

BAB III

METODE KERJA

A.    Alat dan Bahan

1.      Alat

a)      Corong

b)      Gelas kimia               50 mL

c)      Gelas ukur                50 mL

d)      Neraca Digital

e)      Piknometer                25 mL

f)        Pipet tetes

g)      Tap density

2.      Bahan

a)      Alkohol  70%

b)      Aluminium foil

c)      Asam Borat

d)      Parafin

e)      Pocari Sweat

f)        Sirup DHT

g)      Sirup Freiss Rasa Jeruk

h)      Sirup Marjan Rasa Melon

i)        Sirup Squash Delight Rasa Coco pandan

B.    Cara Kerja

a.          Menentukan kerapatan bulk

Ditimbang asam borat sebanyak 10 gram, kemudian dimasukkan ke dalam gelas ukur 50 ml lalu diukur volume zat padat tersebut dan dihitung kerapatan bulknya.

b.          Menentukan kerapatan mampat

Ditimbang zat padat sebanyak 10 gram kemudian dimasukkan ke dalam gelas ukur, lalu dimasukkan kedalam alat Tap density dan diukur volume yang terbentuk kemudian dihitung kerapatan mampatnya.

c.           Menentukan kerapatan sejati

Pertama-tama ditimbang piknometer yang bersih dan kering bersama tutupnya, kemudian isi piknometer dengan zat padat kira-kira mengisi 2/3 bagian volumenya. Kemudian ditimbang piknometer berisi zat padat beserta tutupnya. diIsikan paraffin cair perlahan-lahan ke dalam piknometer berisi zat padat, di kocok-kocok, dan didisi sampai penuh sehingga tidak ada gelembung udara didalamnya. Ditimbang piknometer berisi zat padat dan paraffin cair tersebut beserta tutupnya. Kemudian dibersihkan piknometer dan diisi penuh dengan paraffin cair hingga tidak ada gelembung didalamnya, kemudian ditimbang piknometer berisi penuh paraffin cair dan tutupnya, kemudian hitung kerapatan zatnya.

d.          Menentukan bobot jenis cairan

Digunakan piknometer yang bersih dan kering, kemudian ditimbang piknometer kosong , lalu di isi dengan air suling, bagian luar piknometer dilap sampai kering dan ditimbang, kemudian dibuang air suling tersebut, keringkan piknometer lalu diisi dengan cairan yang akan di ukur (minyak kelapa, gliserin, alkohol dan sirup sunquick) bobot jenisnya pada suhu yang sama pada saat pengukuran air suling, dan ditimbang, kemudian dihitung bobot jenis cairannya.

BAB IV

HASIL DAN PENGAMATAN

A.          Tabel pengamatan

a.   Kerapatan bulk

Bobot zat (g)	10 g
Volume Bulk (ml)	13 ml
Kerapatan Bulk (g/ml)	0,7692 g/ml

b.   Kerapatan mampat

Bobot zat (g)	10 g
Volume Mampat (ml)	11 ml
Kerapatan Mampat (g/ml)	0,90 g/ ml

c.   Kerapatan sejati

Massa piknometer kosong (g)	11,2852
Massa piknometer + parafin (g)	32,9836
Massa piknometer + asam borat (g)	20,8820
Massa piknometer + parafin + asam borat (g/ml)	38,7162

d.     Bobot jenis

SAMPEL	BOBOT JENIS (gr/ml)
Sirup ABC cocopandan	1,43 gr/ml
Pocari sweat	0,9988 g/ml
Sirup Marjan (melon)	0,7418 g/ml
Sirup Fress orange	1,09 g/ml
Sirup DHT	1,1387 g/ml

B.          Perhitungan

a.   Kerapatan Bulk

Kerapatan Bulk =

                       =

                       = 0,7692 g/ml

b.   Kerapatan Mampat

Kerapatan Mampat =

=

= 0,909 g/ml

c.   Kerapatan Sejati

ρ padatan =

             =  

             =

                            = 2,483 g/ml

d.   Bobot jenis

1.      Sirup ABC cocopandan

   D_t =

       =

       =

= 1,427 g/ml

2.      Pocari sweat

   D_t =

       =

       =

       = 0,998  g/ml

3.      Sirup Marjan (melon)

   D_t =

       =

       =

       = 0,741 g/ml

4.      Sirup Freiss orange

   D_t =

       =

       =

       = 1,09 g/ml

5.      Sirup DHT

   D_t =

       =

                 =

 = 1,318 g/ml

C.         Pembahasan

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.

  Pada pratikum ini, percobaan yang dilakukan yaitu penentuan bobot jenis suatu zat cair dengan menggunakan sampel dari berbagai macam sirup seperti sirup ABC cocopandan, pocari sweat, sirup marjan (melon), sirup freiss dan sirup DHT. Alat yang digunakan adalah piknometer dan neraca analitik.

  Pembilasan piknometer dilakukan menggunakan alkohol. 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.

     Pada percobaan penentuan kerapatan zat, bahan yang dipakai yaitu asam borat sebanyak 10 g. Percobaan kali ini dilakukan untuk menentukan kerapatan bulk, mampat dan kerapatan sejati. Pada kerapatan bulk, tidak diberi perlakuan apapun, zat yang akan dihitung kerapatannya langsung dimasukkan ke dalam gelas ukur untuk mengukur volume bulk. Selanjutnya dihitung kerapatan bulk. Berbeda dengan kerapatan bulk, pada kerapatan sejati memiliki perlakuan khusus, untuk memampatkan zat, gelas ukur diketuk sebanyak 200 ketukan hingga zat yang ada di dalam gelas ukur menjadi mampat, kemudian diukur volume mampatnya. Selanjutnya dihitung kerapatan mampat. Untuk kerapatan sejati, asam borat yang dimasuk kedalam piknometer diisi dengan paraffin cair. Keberadaan paraffin cair untuk melarutkan asam borat. Selanjutnya hitung kerapatan sejatinya.

Pada penentuan kerapatan bulk dengan menggunakan sampel zat padat asam borat yang ditimbang sebanyak 10 gram kemudian dimasukkan kedalam gelas ukur 50 ml dan diukur volumenya sesuai yang tertera pada gelas ukur sehingga diperoleh volume bulk 13 ml. Untuk menentukan kerapatan bulk digunakan persamaan perbandingan antara bobot zat padat dengan volume bulk sehingga diperoleh hasil 0,77 gr/ml. Selanjutnya zat padat dalam gelas ukur diketuk sebanyak 200 kali ketukan dengan menggunakan tap density, sehingga diperoleh volume mampat 11 ml. Untuk menentukan kerapatan mampat dugunakan persamaan perbandingan antara bobot zat padat dengan volume mampat, sehingga diperoleh hasil kerapatan mampat 0,90 gr/ml.

Pada penentuan bobot jenis sirup abc cocopandan diperoleh hasil 1,43 gr/ml , bobot jenis pocari sweat diperoleh 0,998 gr/ml, bobot jenis sirup marjan (melon)  diperoleh 0,741 gr/ml, bobot jenis sirup freiss orange 1,09 gr/ml sedangkan bobot jenis sirup DHT diperoleh 1,1387 gr/ml.

Pada penentuan kerapatan sejati dilakukan dengan menggunakan piknometer bersih dan kering kemudian piknometer ditimbang. Pada saat penimbangan piknometer dipegang dengan menggunakan tissue hal ini dilakukan untuk mencegah kulit mati pada tangan yang akan menempel pada piknometer sehingga akan mengganggu keakurasian perhitungan. Setelah itu zat padat (asam borat) dimasukan kedalam piknometer dan ditimbang beserta tutupnya, kemudian piknometer berisi zat padat tersebut ditambahkan dengan parafin hingga penuh sampai tidak muncul gelembung dan ditimbang. Selanjutnya piknometer dibersihkan dan diisi dengan cairan parafin hingga penuh sampai  tidak ada gelembung, kemudian piknometer ditimbang. Kemudian dilakukan perhitungan kerapatan sejati sehingga diperoleh hasil perhitungan kerapatan sejati yaitu 2,483 gr/ml.

Adapun perbedaan hasil ini kemungkinan disebabkan oleh :

1.     Cairan yang digunakan sudah tidak murni lagi sehingga mempengaruhi bobot jenisnya

2.     Pengaruh suhu dari pemegang alat, juga berpengaruh pada alat

3.     Kesalahan-kesalahan praktikan seperti tidak sengaja memegang piknometer tanpa menggunakan tissue

BAB V

PENUTUP

A.          Kesimpulan

Dari praktikum yang telah dilaksanakan dapat disimpulkan bahwa :

1.   Kerapatan bulk dengan sampel asam borat kerapatan bulknya adalah 0,7692 g/ml g/ml.

2.   Kerapatan mampat dengan sampel asam borat kerapatannya adalah 0,909  g/ml.

3.   Kerapatan sejati dengan sampel asam borat dan paraffin cair adalah 2,483 g/ml.

4.   Bobot jenis untuk minyak sirup ABC cocopandan adalah 1,43 g/ml.

5.   Bobot jenis pocari sweat adalah adalah 0,9988 g/ml.

6.   Bobot jenis untuk sirup marjan melon adalah 0,7418 g/ml.

7.   Bobot jenis untuk sirup freiss orange adalah 1,09 g/ml, dan

8.   Bobot jenis untuk sirup DHT adalah 1,1387 g/ml.

Jadi nilai bobot jenis yang paling berat diantara sirup ABC cocopandan, pocari sweat, sirup marjan melon, sirup freiss orange dan sirup DHT adalah sirup DHT.

Pada intinya, bobot cairan itu berbeda, oleh sebab itu jika masing-masing cairan tersebut ditimbang, akan menghasilkan berat yang berbeda, walaupun dalam bentuk mililiter sama jumlahnya.

B.          Saran

1.   Sebaiknya sebelum praktikum di harapkan alat-alat dan bahan-bahan sudah lengkap di atas meja praktikum.

2.   Sebaiknya kita para praktikan harus lebih focus dan hati-hati dalam menggunakan alat-alat yang digunakan agar tidak terjadi hal-hal yang tidak diinginkan.

DAFTAR ISI

Ansel H.C. 2004. Kalkulasi Farmasetik. EGC: Jakarta.

Ditjen POM. 1979.  Farmakope Indonesia III.  Departemen Kesehatan RI. Jakarta.

Ditjen POM. 1995. Farmakope Indonesia Edisi IV. Departemen Kesehatan Republik    Indonesia. Jakarta.

Gibson, M. 2004. Pharmaceutical Preformulation and formulation. HIS Health Group, Tailor dan Prancis.

Lachman,Leon. 1994. Teori Dan Praktek Farmasi Industri. Jakarta: Universitas Indonesia.

Martin,A. 1990. Farmasi Fisik. Universitas Indonesia Press. Jakarta.

Mochtar. 1990. Farmasi Fisik Bagian Struktur Atom dan Molekul Zat Padat dan Mikromeretika. Gajah Mada University Press. Yogyakarta.