Laporan Praktikum Hari/tanggal
: Rabu/26
Februari 2014
Biokimia Umum Waktu : 14.00-17.00 WIB
PJP : Rahadian Pratama, S.Si, M.Si
Asisten : 1. Syahdan Sayidah U.
2. Amar Husna
3.
Ukdiah Tiara Astiati
4. Elmita Hapsari
BIOFISIK
Kelompok
XI
Alriando
Hidayat (B04130032)
Dhea
Kharisma Putri (B04130135)
Nindia
Indriani (B04130162)
DEPARTEMEN BIOKIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU
PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PENDAHULUAN
Bobot jenis
adalah suatu rasio massa suatu benda atau suatu zat dengan massa air pada
volume dan temperatur yang sama. Temperatur dapat ditentukan sendiri atau
sesuai dengan alat uang kita gunakan. Bobot jenis dari suatu larutan bergantung
pada komponen yang ada didalam larutan tersebut. Sehingga menjadikan setiap
larutan berbeda bobot jenisnya. Faktor-faktor yang mempengaruhi bobot jenis
yaitu suhu dan konsentrasi. Tegangan permukaan adalah gaya persatuan panjang
yang harus dikerjakan sejajar permukaan untuk mengimbangi gaya tarikan ke dalam
pada cairan. Hal ini disebabkan oleh gaya adhesi (antara cairan dan udara)
lebih kecil dari pada gaya kohesi antara molekul cairan sehingga menyebabkan
terjadinya gaya ke dalam pada permukaan cairan (Giancoli dan Douglas 2001).
Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya tegangan permukaan suatu cairan
diantaranya konsentrasi zat, jenis zat,
suhu, dan zat terlarut. Cairan yang memiliki gaya tarik menarik antara
molekulnya besar, maka tegangan permukaan juga besar. Tegangan permukaan cairan
turun bila suhu naik (Young 2002).
Emulsi
adalah suatu sistem koloid yang fase terdispersi dan medium pendispersinya
berupa cairan, gas atau padatan. Emulsi merupakan sediaan yang mengandung dua
zat atau lebih yang tidak dapat
bercampur, biasanya terdiri dari minyak dan air, dimana cairan yang satu
terdispersi menjadi butir-butir kecil dalam cairan yang lain. Dispersi ini
tidak stabil, butir – butir ini bergabung (koalesen) dan membentuk dua lapisan
yaitu air dan minyak yang terpisah yang dibantu oleh zat pengemulsi
(emulgator) yang merupakan komponen yang paling penting untuk memperoleh
emulsi yang stabil.
Zat
pengemulsi (emulgator) merupakan komponen yang paling penting agar memperoleh
emulsi yang stabil. Emulsi dapat dibedakan
menjadi emulsi minyak dalam air (O/W) dan emulsi air dalam minyak (W/O)
berdasarkan medium pendispersi dan zat terdispersinya (Hartomo & Widiatmoko
1993).
Tujuan dari praktikum ini adalah
untuk menentukan bobot jenis suatu larutan. Selain itu, praktikum ini bertujuan
untuk mengamati perbedaan tegangan permukaan pada berbagai jenis larutan dan
mengamati perbedaan sifat berbagai jenis emulsi.
METODE PRAKTIKUM
Tempat dan Waktu
Praktikum
Karbohidrat dilaksanakan pada tanggal 26
Februari 2014, hari Rabu pukul 14.00-17.00 WIB di Laboratorium Biokimia
FMIPA-IPB Bogor.
Alat dan Bahan
Alat-alat
yang digunakan praktikum ini adalah thermometer, hidrometer, gelas ukur, gelas arloji,
jarum, tabung reaksi,
pipet volumetrik, dan pipet tetes.
Sedangkan
bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah larutan NaCl 5%,
larutan
NaCl 0.9%, larutan NaCl 5%, glukosa 5%, air kelapa, air kran, larutan
albumin 1%, urin, akuades, cairan empedu, air sungai, larutan
detergen, larutan NaCl 20%, alkohol, minyak mineral (minyak
tanah),minyak kelapa, gum arab, susu segar, dan margarin.
Prosedur Percobaan
1.
Bobot jenis berbagai larutan alamiah
Bahan alamiah disiapkan. Bahan
alamiah yang digunakan adalah akuades, larutan NaCl 0.3%, larutan NaCl 0.9%,
larutan NaCl 5%, air kelapa, air keran, urin, glukosa 5%, dan albumin 1%.
Bahan yang telah disiapkan dimasukkan ke dalam gelas ukur. Kemudian diukur suhu dari setiap sampel dengan menggunakan termometer. Setelah diukur suhunya kemudian ke dalam gelas ukur masukkan hydrometer untuk menghitung bobot jenis dari setiap sampel. Hasil pengukuran bobot jenis dapat dilihat di alat hidrometer.
2.
Bobot jenis urin manusia
Percobaan ini dilakukan sama dengan proses pengukuran bobot jenis
pada sampel alamiah.
3.
Tegangan permukaan cairan alamiah
Gelas arloji diisi dengan akuades, kemudian jarum disimpan
kedalam gelas arloji.Jarum disimpan kedalam arloji harus dilakukan dengan
hati-hati sehingga jarum dapat mengapung.
Pengukuran tegangan permukaan juga dilakukan pada sampel yang lainnya, yaitu cairan empedu, air kelapa, air sungai, dan larutan detergen.
4.
Jumlah tetesan dan tegangan permukaan
Akuades yang telah disiapkan sebanyak 1 ml dimasukkan ke tabung reaksi dengan
pipet volumetrik, kemudian diambil kembali dan dihitung jumlah
tetesannya dengan menggunakan pipet. Pipet
yang digunakan harus sudah dicuci terlebih dahulu.Percobaan ini diulangi lagi dengan menggunakan sampel yang berbeda, yaitu larutan NaCl 20%, alkohol, minyak
tanah, dan air sabun.
5.
Emulsi minyak kelapa dan air
Minyak kelapa dan air dimasukkan ke dalam tabung reaksi dengan
volume yang sama. Kemudian dicampurkan dan dikocok agak lama. Perubahan yang terjadi harus diperhatikan. Hasil pencampuran dioleskan di kaca preparat serta ditetesi sudan merah kemudian dilihat dengan menggunakan mikroskop.
6. Emulsi minyak kelapa dan sabun
Perngerjaan sama dengan percobaan minyak kelapa dan air.
7.
Emulsi minyak kelapa dengan gum arab
Gum arab ditimbang sebanyak 1
gram. Gum arab yang telah ditimbang dimasulkan ke dalam mortar lalu ditambahkan minyak kelapa dan sabun.
Kemudian ditambahkan akuades sebanyak 3 ml sampai homogen dan pekat. Lalu ditambahkan
5 ml akuades sedikit demi sedikit sambil diaduk. Hasil pencampuran
dilihat dengan menggunakan mikroskop.
8.
Emulsi alamiah
Susu segar dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan kemudian diamati dengan menggunakan mikroskop. Perhatikan sifat alamiahnya.
9.
Emulsi Industri
Margarin diletakan
di atas kaca preparat kemudian diperhatikan dengan menggunakan mikroskop.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
percobaan dapat disajikan sebagai berikut.
Tabel 1 Hasil Bobot Jenis Larutan Alamiah
Jenis Cairan
|
Suhu alat
(° C)
|
Suhu Larutan
(° C)
|
BJ terukur
|
BJ terkoreksi
|
Akuades
Larutan NaCl 0.3 %
Larutan NaCl 0.9 %
Larutan NaCl 5%
Glukosa 5%
Air kelapa
Air keran
Larutan albumin 1%
|
20
20
20
20
20
20
20
20
|
26,5
28,5
27
28,5
27
27,5
27
27
|
1,002
1,006
1,008
1,028
1,016
1,012
1,002
1,002
|
1,004
1,009
1,010
1,031
1,018
1,015
1,010
1,010
|
Contoh perhitungan
Larutan akuades
T alat = 20 ° C
T larutan = 26,5° C
Faktor
Koreksi
=

=

=
0,002
BJ koreksi =
BJ terukur + Faktor koreksi
= 1,002 + 0,002
=
1,004
Tabel 2 Bobot Jenis Urin
Sampel
|
Suhu alat
(° C)
|
Suhu Larutan
(° C)
|
BJ terukur
|
BJ terkoreksi
|
1
2
3
4
5
6
|
20
20
20
20
20
20
|
29
33
33
31
29
35,5
|
1,018
1,018
1,018
1,027
1,014
1,010
|
1,021
1,022
1,022
1,031
1,017
1,015
|
Contoh perhitungan
Urin sampel ke-6
T alat = 20° C
T larutan = 35,5° C
Faktor
Koreksi
=

=

=
0,005
BJ koreksi =
BJ terukur + Faktor koreksi
= 1,010 + 0,005
=
1,015
Tabel 3 Tegangan Permukaan Cairan Alamiah
Jenis Cairan
|
Pengamatan
|
Waktu
|
Akuades
Air Kelapa
Air Sungai
Detergen
Cairan Empedu
|
Terapung
Terapung sebentar
Terapung
Tenggelam
Tenggelam
|
-
+
-
++++
+++++++
|
Ket :
+ Kecepatan jarum untuk tenggelam
Tabel 4 Jumlah Tetes pada 1 ml
Larutan Alamiah
Jenis Cairan
|
Pengamatan
|
Akuades
LarutanNaCl 20%
Alkohol
Minyak mineral (minyak tanah)
Air sabun
|
33 tetes
29 tetes
54 tetes
62 tetes
63 tetes
|
Tabel 5 Pengamatan Emulsi
|
Minyak kelapa + air
|
Minyak kelapa + sabun
|
Minyak kelapa + gum arab
|
Emulsi Alamiah
|
Emulsi Industri
|
Kestabilan
Jenis
Pendispersi
Terdispersi
Gambar
|
tidak stabil
W/O
minyak
air
|
Stabil
O/W
sabun
minyak
|
stabil
W/O
minyak
gum arab
|
stabil
O/W
air
asam lemak
|
stabil
W/O
minyak
air
|
PEMBAHASAN
Pengukuran berat jenis dipengaruhi
oleh adanya zat-zat bermolekul besar yang terlarut dalam urin. Zat-zat tersebut
dapat berasal dari dalam tubuh (endogenous) misalnya glukosa, protein, atau
kalsium. Selain itu, terdapat faktor dari luar tubuh (eksogenous) (Izzah A et al. 2013). Selain itu, suhu
berpengaruh terhadap pengukuran bobot jenis. Pada suhu yang tinggi, massa
larutan akan berkurang karena terdapat kemungkinan penguapan. Sebaliknya, pada
suhu rendah, massa larutan akan bertambah karena terdapat kemungkinan
pembekuan. Oleh karena itu, pengukuran bobot jenis akan lebih baik jika
dihitung pada kondisi suhu kamar yaitu sekitar 25oC.
Berat jenis urin tergantung dari
jumlah zat yang larut di dalam urin atau terbawa di dalam urin. Berat jenis
plasma (tanpa protein) adalah 1,010. Bila ginjal mengencerkan urin (misalnya
sesudah minum air) maka berat jenisnya kurang dari 1,010. Bila ginjal
memekatkan urin (misalnya ketika dehidrasi) maka berat jenisnya naik di atas
1,010. Daya pemekatan ginjal diukur menurut berat jenis tertinggi yang dapat
dihasilkan yaitu dapat lebih dari 1,025 (Izzah A et al. 2013).
Hasil pengamatan menunjukkan bahwa bobot
jenis ketiga larutan NaCl memiliki nilai yang berbeda. Larutan NaCl 0,3%
memiliki bobot jenis sebesar 1,009. Sementara itu, larutan NaCl 0,9% memiliki
bobot jenis sebesar 1,010. Larutan NaCl 5% memiliki bobot jenis yang paling
besar di antara ketiga larutan ini yaitu sebesar 1,031. Hal tersebut
menunjukkan bahwa semakin besar konsentrasi larutan, maka bobot jenis larutan akan
semakin besar. Hal ini sesuai dengan Hidayati (2009) yang menyatakan bahwa
konsentrasi akan memengaruhi bobot jenis suatu larutan.
Tegangan permukaan dapat dipengaruhi
oleh rasio mol, suhu, dan lama reaksi sulfonasi (Hidayati 2009). Hasil
pengamatan menunjukkan bahwa air sabun memiliki jumlah tetes terbanyak yaitu 63
tetes. Hal tersebut dapat terjadi karena dalam sabun atau detergen terdapan
senyawa surfaktan. Senyawa aktif permukaan (surface
active agent) atau surfaktan adalah suatu senyawa yang telah diketahui
dapat menjadi senyawa penstabil emulsi. Surfaktan mempunyai dua jenis gugus
molekul yang berbeda kepolarannya, satu jenis gugus bersifat hidrofilik (suka
air) sedangkan gugus lain bersifat lipofilik (suka minyak). Surfaktan dalam
campuran air-minyak cenderung berada pada antarmuka air-minyak, yaitu gugus
hidrofilik pada fasa air dan gugus lipofilik pada fasa minyak.
Hasil pengamatan menunjukkan bahwa emulsi
minyak kelapa dan sabun, susu, minyak kelapa dan gum arab, dan mentega memiliki
kestabilan yang baik. Sementara itu, emulsi minyak kelapa dan air memiliki
kestabilan yang buruk. Hal tersebut dapat terjadi karena minyak dan air tidak
dapat bercampur secara homogen. Selain itu, hasil pengamatan menunjukkan bahwa
emulsi minyak kelapa dan air, minyak kelapa dan gum arab, serta mentega
memiliki jenis emulsi water in oil (W/O). Sementara itu, emulsi minyak kelapa
dan sabun, serta susu memiliki jenis emulsi oil in water (O/W). Emulsi jenis
W/O memiliki lapisan minyak yang mengelilingi air sedangkan emulsi jenis O/W
memiliki lapisan air yang mengelilingi minyak.
Gum arab pada dasarnya merupakan
serangkaian satuan-satuan D-galaktosa, L-arabinosa, asam D-galakturonat, dan
L-ramnosa. Gum arab jauh lebih mudah larut dalam air dibanding hidrokoloid lainnya.
Pada olahan pangan yang banyak mengandung gula, gum arab digunakan untuk
mendorong pembentukan emulsi lemak yang mantap dan mencegah kristalisasi gula
(Sidik SL et al. 2013). Dalam
percobaan yang dilakukan, sudan merah ditambahkan ke dalam emulsi gum arab
dengan minyak kelapa. Hal ini bertujuan untuk melihat jenis emulsi yang
terbentuk. Sudan merah pada prinsipnya akan bercampur secara homogen dengan
minyak sehingga menimbulkan senyawa yang berwarna. Sementara itu, sudan merah
tidak akan bereaksi dengan air karena memiliki kepolaran yang berbeda.
SIMPULAN
Bobot jenis suatu larutan dapat
ditentukan dengan hidrometer. Bobot jenis suatu larutan dapat dipengaruhi oleh
konsentrasi larutan. Tegangan permukaan suatu larutan juga dapat dipengaruhi
oleh konsentasi. Selain itu, senyawa kimia seperti surfaktan berpengaruh
terhadap tegangan permukaan. Sementara itu, jenis emulsi dapat dibedakan
menjadi emulsi water in oil (W/O) dan oil in water (O/W).
DAFTAR PUSTAKA
Giancoli DC. 2001. Fisika. Hanum Y, penerjemah;
Arif I, editor. Jakarta
(ID): Erlangga.
Terjemahan dari: Physcs Fifth Edition.
Ed ke-5.
Hartomo AJ, Widiatmoko MC. 1993. Emulsi
dan Pangan Instan Ber-lesitin. Yogyakarta (ID): ANDI OFFSET.
Hidayati
S. 2009. Pengaruh rasio mol, suhu, dan lama reaksi terhadap tegangan permukaan
dan stabilitas emulsi metil ester sulfonat dari CPO. Jurnal Teknologi Industri dan Hasil Pertanian. 14(1).
Izzah
A, Ginardi RVH, Saikhu A. 2013. Pendekatan algoritma heuristik dan neural
nerwork untuk screening test pada
urinalysis. Jurnal Cybermatika. 1(2).
Sidik
SL, Fatimah F, Sangi MS. 2013. Pengaruh penambahan emulsifier dan stabilizer terhadap kualitas santan
kelapa. Jurnal MIPA Unsrat Online. 2(2): 79-83.
Young D, Freedman RA. 2002. Fisika Universitas. Juliastuti E, penerjemah; Wibi H, Simarmata L, Safitri A,
editor. Jakarta (ID): Erlangga. Tejemahan dari: Sears and Zemanshy
Univenty Physics. Ed ke-10.