Laporan Farmasi Fisika: Bobot Jenis [PDF]

Citation preview

BAB I PENDAHULUAN 1.1



Latar Belakang Sediaan farmasi yang beredar dipasaran meliputi sediaan solid, semi solid,



dan larutan. Dalam proses pembuatannya, tentu sangat memerlukan pengetahuan dasar fisika agar dapat diterapkan secara baik dan benar. Pengetahuan dasar tersebut dirangkum dalam salah satu cabang ilmu farmasi yakni farmasi fisika. Farmasi Fisika merupakan suatu ilmu yang menggabungkan antara ilmu Fisika dengan ilmu Farmasi. Ilmu Fisika mempelajari tentang sifat-sifat fisika suatu zat baik berupa sifat molekul maupun tentang sifat turunan suatu zat. Sedangkan ilmu Farmasi adalah ilmu tentang obat-obat



yang mempelajari cara membuat,



memformulasi senyawa obat menjadi sebuah sediaan jadi yang dapat beredar di pasaran. Gabungan kedua ilmu tersebut akan menghasilkan suatu sediaan farmasi yang berstandar baik, berefek baik,



dan mempunyai kestabilan yang baik pula



(Ansel, 1989). Dalam mempelajari ilmu farmasi fisika ini, tentunya akan mengidentifikasi secara kualitatif dan kuantitatif senyawa organic dan anorganik yang berhubungan dengan sifat fisiknya serta menganalisis pembuatan dari pengujian hasil akhir dari sediaan obat sebelum disalurkan pada konsumen. Suatu sediaan akan dikatakan baik apabila mencapai bioavaibilitas yang sesuai. Adapun salah satu faktor yang dapat mempengaruhi tercapainya bioavaibilitas dari suatu sediaan adalah bobot jenis dan rapat jenis. Farmasi fisika merupakan cabang ilmu pengetahuan antara fisika dan kerfamasian yang mempelajari tentang analisis kualitatif dan kuantitatif senyawa organic dan anorganik yang berhubungan dengan sifat fisiknya serta menganalisis pembuatan dari pengujian hasil akhir dari sediaan obat sebelum disalurkan pada konsumen. Suatu sediaan akan dikatakan baik apabila mencapai bioavaibilitas yang sesuai. Adapun salah satu faktor yang dapat mempengaruhi tercapainya bioavaibilitas dari suatu sediaan adalah bobot jenis dan rapat jenis. 1



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 jenis sampel dengan bobot jenis air suling, jadi rapat jenis tidak memiliki satuan. Dan massa jenis adalah perbandingan antara bobot zat dibanding dengan volume zat pada suhu tertentu (biasanya 25o). untuk mengetahui rapat jenis, biasanya di bandingkan degan massa jenis air sebagai standar untuk zat cair dan padat, hidrogen atau udara untuk gas. Sebagai mahasiswa yang bergelut dibidang farmasi, pengetahuan tentang bobot jenis dan rapat jenis ini sangat penting untuk diketahui. Untuk itu, dibuatlah percobaan mengenai bobot jenis dengan metode piknometer dengan menggunakan Paraffin sebagai sampel. 1.2



Maksud dan Tujuan Percobaan



1.2.1



Maksud Percobaan Maksud dari percobaan ini adalah untuk mengetahui dan memahami cara-cara



penentuan bobot jenis dan rapat jenis dari suatu zat cair dengan menggunankan metode tertentu. 1.2.2



Tujuan Percobaan Tujuan dilakukannya percobaan ini adalah untuk menentukan bobot jenis dan



rapat jenis dari parafin cair dengan menggunakan metode Piknometer. 1.3



Prinsip Percobaan Adapun prinsip dari percobaan ini adalah penetapan bobot jenis sampel



paraffin cair dengan penimbangan pikno kosong dan pikno yang sudah berisi sampel paraffin cair kemudian selisih keduanya dibandingkan dengan volume awal sampel dimana hasilnya adalah bobot jenis dari paraffin cair. Kemudian dihitung rapat jenisnya dengan membandingkan bobot jenis paraffin cair dengan bobot jenis air.



2



BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1



Dasar Teori



2.1.1 Bobot Jenis Bobot jenis adalah konstanta/tetapan bahan yang bergantung pada suhu unutuk padat, cair, dan bentuk gas yang homogen. Didefinisikan sebagai hubungan dari massa (m) suatu bahan terhadap volumenya. Atau bobot jenis adalah suatu karakteristik bahan yang penting yang digunakan untuk pengujian identitas dan kemurnian dari bahan obat dan bahan pembantu, terutama dari cairan dan zat-zat bersifat seperti malam. (Voigt, 1994) 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 (Voigt, 1994). Kerapatan atau densitas adalah massa per satuan. Satuan umumnya adalah kilogram per meter kubik, atau ungkapan yang umum, gram per sentimeter kubik, atau gram per milliliter. Pernyataan awal mengenai kerapatan adalah bobot jenis. Satuannya sudah kuno dan sebaiknya tidak dipakai lagi. Penjelasan berikut diberikan sebagai petunjuk (Brescia, 1975) Kerapatan



berubah



dengan



perubahan



temperatur



(dalam



banyak



kasus,kerapatan menurun dengan kenaikan temperatur, karena hamper semua substansi mengembang ketika dipanaskan). Konsekuensinya, temperatur harus dicatat dengan nilai kerapatannya. Sebagai tambahan, tekanan gas harus spesifik (Voigt, 1994). 2.2.2



Penentuan bobot jenis Penentuan bobot jenis berlangsung dengan pikonometer, Areometer,



timbangan hidrostatis (timbangan Mohr-Westphal) dan cara manometeris (Voigt., 1994).



3



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 (Voigt, R., 1994). Penentuan bobot jenis selain piknometer, neraca Westphalt, danaerometer adalah neraca Hidrostatik, neraca Reimenn, untuk menentukan mengetahui berat jenis zat cair; neraca Ephin, untuk mengukur zatcair; neraca Qeimann, untuk mengukur zat cair saja (karena telah memiliki bendapadat yang tak bisa diganti dengan zat padat (Roth, 1988). Menurut Roth, Hermann J dan Gottfried Blaschke (1988) Metode penentuan untuk cairan : 1.



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. 2.



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. 3.



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.



4



4.



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. 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. (Ansel, 1989) 2.2.3



Macam-macam Bobot Jenis Menurut Lachman, (1994) pengujian bobot jenis dilakukan untuk menentukan



3 macam bobot jenis yaitu : a.



Bobot jenis sejati



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



Bobot jenis nyata



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



Bobot jenis efektif



Massa partikel 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. (Voigt, R., 1994) 2.2.4



Rapat Jenis 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 temperatur yang telah diketahui. Air digunakan untuk standar untuk zat cair dan padat, hidrogen 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. (Lachman, 1994) 5



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. (Ansel, 1989) Kerapatan partikel, karena partikel bisa keras dan lembut dalam satu hal dan kasar serta berpori dalam hal lainnya, seseorang harus menyatakan kerapatan dengan hati-hati. Kerapatan partikel secara umum didefinisikan sebagai berat per satuan volume, kesulitan timbul bila seseorang mencoba untuk menentukan volume dan partikel yang mengandung retakan-retakan mikroskopis pori-pori dalam ruang kapiler. (Martin., 1993) Menurut Martin,(1993) untuk mudahnya, bisa didefinisikan tiga tipe kerapatan, yaitu : a.



Kerapatan sebenarnya dari bahan itu sendiri, tidak termasuk rongga-rongga



dan pori-pori di dalam partikel yang lebih besar dari dimensi molekuler atau dimensi atomis dalam kisi-kisi kristal. b.



Kerapatan granul, seperti ditentukan oleh perpindahan tempat dari air raksa,



yang tidak mempenetrasi pada tekanan biasa ke dalam pori-pori yang lebih kecil sekitar 10 mili micron. c.



Kerapatan bulk, seperti ditentukan dari volume bulk dan berat suatu serbuk



kering dalam sebuah gelas ukur. Kerapatan sebenarnya adalah kerapatan dari bahan padat yang nyata (sebenarnya). Metode untuk menentukan kerapatan padatan tidak berpori dengan pemindahan cairan di mana padatan tersebut tidak larut ditemukan dalam buku-buku farmasi umum. Jika bahan berpori seperti halnya kebanyakan serbuk-serbuk, kerapatan sebenarnya dapat ditentukan dengan menggunakan densitometer helium. Kerapatan granul bisa ditentukan dengan suatu metode yang serupa dengan metode pemindahan cairan. Digunakan air raksa, karena air raksa mengisi ruangruang kosong tetapi tidak berpenetrasi ke dalam pori-pori dalam dari partikel. 6



Kerapatan bulk didefinisikan sebagai massa dari suatu serbuk dibagi dengan volume bulk (Martin,1993). 2.2



Uraian Bahan



1.



Alkohol (Dirjen POM, 1995 ; Rowe, 2009) Nama resmi



: AETHANOLUM



Nama lain



: Alkohol



Rumus molekul



: C2H5OH



Berat molekul



: 46,07 g/mol



Rumus struktur



:



H3C Pemerian



OH



: Cairan tak berwarna, jernih, mudah menguap dan mudah bergerak, bau khas, rasa panas. Mudah terbakar dengan memberikan nyala biru yang tidak berasa.



Kelarutan



:



Sangat mudah larut dalam air, dalam kloroform P dan



dalam eter P.



Kegunaan



: Desinfektan



Khasiat



: Sebagai



desinfektan



(mencegah



pertumbuhan



/



pencemaran jasad renik) pada benda mati. Digunakan juga



sebagai



antiseptik



untuk



menghambat



mikroorganisme pada jaringan hidup. Penyimpanan



: Dalam wadah tertutup rapat, terlindungi dari cahaya, ditempat yang sejuk, jauh dari jangkauan api.



2.



Aquadest (Rowe, 2009) Nama Resmi



: AQUA DESTILLATA



Nama Lain



: Air suling



Rumus Molekul



: H2O



Berat Molekul



: 18,02 g/mol 7



3.



Rumus Struktur



:



Pemerian



: Cairan jernih, tidak berwarna.



Kelarutan



: Larut dengan semua jenis larutan.



Kegunaan



: Sebagai pelarut.



Penyimpanan



: Dalam wadah tertutup rapat.



Paraffin Cair (Dirjen POM, 1995; Rowe, 2009 ) Nama Resmi



: PARAFFIN LIQUIDUM



Nama Lain



: Paraffin cair



Rumus Molekul



: C15H11ClO7



Berat Molekul



: 338.6 g/mol



Rumus Struktur



:



Pemerian



: Cairan kental, transparan, tidak berflouresensi, tidak berwarana,



hampir tidak berbau, hampir



tidak



mempunyai rasa. Kelarutan



: Praktis tidak larut dalam air dan etanol 95%, larut dalam kloroform dan eter.



Kegunaan



: Sebagai fase minyak dalam distribusi obat.



Penyimpanan



: Dalam wadah tertutup baik, terlindungi dari cahaya.



8



BAB III METODE PENELITIAN 3.1



Waktu dan Tempat Praktikum Farmasi Fisika tentang bobot jenis dan rapat jenis dilaksanakan pada



hari Sabtu 20 Oktober 2018 Pukul 17.00-20.00 WITA, bertempat di Laboratorium Teknologi Farmasi, Jurusan Farmasi, Fakultas Olahraga dan Kesehatan, Universitas Negeri Gorontalo. 3.2



Alat dan Bahan



3.2.1 Alat Adapun alat yang digunakan dalam praktikum ini yaitu Gelas ukur 100 mL, Neraca analitik, Oven, Penjepit, Piknometer 50 mL, Termometer dan Wadah. 3.2.1 Bahan Adapun bahan yang digunakan dalam praktikum ini yaitu Alkohol 70 %, Aluminium foil, Aquadest, Es batu, Paraffin cair Tisu. 3.3



Cara Kerja



1. Disiapkan alat dan bahan yang akan digunakan 2. Dibersihkan piknometer dengan air suling kemudian dibilas dengan alkohol 70% untuk menghilangkan lemak dan kotoran yang melekat 3. Dipanaskan piknometer 50 mL di dalam oven dengan suhu 100°C selama 30 menit 4. Dikeluarkan piknometer 50 mL yang telah dipanaskan, kemudian ditimbang berat piknometer kosong 50 mL pada neraca analitik sebanyak 3 kali 5. Dimasukkan paraffin cair ke dalam piknometer hingga penuh 6. Dikalibrasi termometer, kemudian dimasukkan piknometer ke dalam wadah berisi es batu 7. Diukur suhu paraffin cair dengan termometer hingga mencapai 25°C 8. Ditimbang piknometer yang berisi paraffin cair pada neraca analitik sebanyak 3 kali 9.



Dicatat hasilnya dan dihitung bobot jenis dan rapat jenis dari paraffin cair. 9



BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1



Hasil No.



Sampel



Berat pikno kosong (a)



Berat pikno berisi zat (b)



35,8427 g



74,4192 g



35,8415 g



74,7210 g



35,8560 g



74,4211 g



35,8500 g



74,5204 g



1. 2.



Paraffin



3. Rata-rata 4.2



Perhitungan Dik



: Rata-rata berat pikno kosong (a)



= 35,8500 g



Rata-rata berat pikno berisi zat (b) = 74,5204 g Volume Dit



= 50 ml



: a. bobot jenis (ρ)? b. rapat jenis (d)?



Peny : a. bobot jenis



ρ=



𝑀



ρ=



𝑏−𝑎



ρ=



74,5204 𝑔 −35,8500 𝑔



ρ=



38,6701 𝑔



𝑉 𝑉 50 𝑚𝑙 50 𝑚𝑙



ρ = 0,7734 𝑔/𝑚𝑙



b. rapat jenis d= d=



ρzat ρair 0,7734 g/ml 1 g/mlair



d = 0,7734 10



4.3



Pembahasan Bobot jenis adalah rasio bobot zat baku yang volumenya sama pada suhu



yang sama dan dinyatakan dalam desimal. Bobot jenis menggambarkan hubungan antara bobot suatu zat terhadap bobot suatu zat baku. Bobot jenis juga digunakan untuk mengubah pernyataan kekuatan b/b, b/v, dan v/v. Bobot jenis suatu zat dapat dihitung dengan mengetahui bobot dan volumenya (Ansel, 1989). 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 (Martin A, 1993). Praktikum ini bertujuan untuk menentukan bobot jenis dan rapat jenis dari paraffin dengan menggunakan metode piknometer. Penentuan dari metode piknometer sendiri dengan cara penimbangan pikno kosong dan pikno yang berisi cairan, selisih kedua timbangan dibandingkan volume larutan uji dan hasilnya adalah bobot jenis dari larutan tersbut. Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini antara lain alkohol 70%, alumunium foil, aquades, esbatu, corong, gelas ukur, neraca analitik, paraffin, penjepit, piknometer, termometer, tisu dan wadah. Zat yang akan digunakan adalah paraffin. Menurut Dirjen POM (1979), paraffin cair adalah campuran hidrokarbon yag diperoleh dari minyak mineral. Zat ini berupa zairan kental, tansparan, tidak berfluoresensi, tidak berwarna, hampir tidak berbau dan hampir tidak berasa. Untuk itu, hal pertama yang dilakukan adalah membersihkan alat dengan menggunakan alkohol 70%. Menurut Pratiwi (2008), Alkohol dengan konsentrasi 70% dapat berperan sebagai desinfektan dan mempercepat pembersihan alat dari benda asing maupun mikrooraganisme. Untuk memastikan piknometer dalam kondisi kering, maka perlu dimasukkan kedalam oven agar piknometer dalam keadaan benar-benar dengan berat asli tanpa campuran dari apapun sebelum dilakukan penimbangan, hal ini sesuai dengan 11



pernyataan Sutresna (2007), bahwa pemananasan piknometer sebelum ditentukan berat yang sebenarnya ditujukan untuk mengembalikan piknometer pada bobot sesungguhnya. Pemanasan yang dilakukan pada suhu 100°C selama 30 menit sehingga piknometer dalam keadaan kering sempurna dan dihasilkan berat piknometer murni. Setelah waktu pemanasan telah mencapai 30 menit, piknometer yang berada didalam oven dikeluarkan untuk ditimbang berat murninya dengan bantuan penjepit. Selain untuk menghindari panasnya oven, penjepit juga ditujukan agar tidak ada bahan-bahan lain seperti debu yang menempel pada piknometer yang dapat mengganggu perhitungan. Penimbangan piknometer kosong dilakukan sebanyak 3 kali. Menurut Lachman (1994), Piknometer yang ditimbang pada neraca analitik sebanyak 3 kali bertujuan untuk mendapatkan berat piknometer yang murni/ketelitian yang jelas. Pada pikonometer yang telah ditimbang berat kosongnya akan dimasukkan paraffin cair hingga penuh untuk ditentukan bobot jenisnya. Disamping itu, dilakukan kalibrasi pada termometer yang akan digunakan dalam pengukuran suhu. Selanjunya adalah pemindahan piknometer yang telah berisi paraffin tadi kedalam wadah yang berisi es batu dan pengukuran suhu digunakan termometer sampai mencapai suhu 25°C karena suhu ini merupakan suhu yang konstan (termasuk pada suhu ruang). Menurut Voight (1994), salah satu faktor yang mempengaruhi bobot jenis suatu zat adalah suhu, dimana pada suhu yang tinggi senyawa yang akan diukur berat jenisnya dapat menguap sehingga dapat mempengaruhi bobot jenisnya, demikian pula 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). Selanjutnya, dilakukan penimbangan untuk piknometer yang telah berisi paraffin cair sebanyak 3 kali untuk mendapatkan ketelitiannya agar dapat dilakukan perhitungan untuk bobot jenis dan rapat jenis dari hasil penimbangan tersebut. Pada praktikum kali ini didapatkan berat rata-rata piknometer yang berisi paraffin yaitu 12



74,5204 gram dan berat untuk piknometer kosong yaitu 35,8500 gram. Sehingga dapat dilakukan perhitungan bobot jenisnya didapatkan hasil 0,7734 g/ml dan rapat jenis yang dihasilkan 0,7734. Menurut Dirjen POM (1979), bobot jenis dari paraffin cair yaitu 0,870-0,890 g/ml. Hasil ini menunjukkan selisih perbandingan 0,0966 dari hasil pada saat praktikum berlangsung. Dari hasil praktikum ini terdapat hal-hal yang keliru; yang tidak sesuai dengan literature penunjang. Hal ini disebabkan oleh kemungkinan kesalahan antara lain kurangnya ketelitian praktikan pada saat tidak sengaja menyentuh piknometer sehingga mempengaruhi suhu. Kemudian untuk mengefisiensikan waktu, praktikan tidak menunggu sampai thermometer menunjukan suhu 25◦, oleh sebab itu suhu dari piknometer sendiri tidak stabil.



13



BAB V PENUTUP 5.1



Kesimpulan Dari praktikum yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa Bobot jenis



dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor salah satunya adalah temperatur, dimana pada suhu yang tinggi senyawa yang akan 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. Sehingga pada hasil akhir didapatkan bobot jenis dari paraffin cair adalah 0,7734 g/ml dan untuk rapat jenis dari paraffin adalah 0,7734. 5.2



Saran



5.2.1



Saran Untuk Asisten Sebaiknya asisten lebih memperhatikan praktikan saat melaksanakan



praktikum. 5.2.2



Saran Untuk Laboratorium Sebaiknya alat-alat yang ada didalam laboratorium lebih diperbanyak lagi



untuk mempermudah dan mengoptimalkan kelancaran dari praktikum. 5.2.3



Saran Untuk Jurusan Sebaiknya jurusan lebih mengupayakan kelengkapan alat dalam laboratorium.



14