Laporan Praktikum BIOFISIK I Biokimia

Lapran Praktikum                      Hari/Tanggal        : Selasa, 17 September 2013

Biokimia Umum                         Waktu                  : 08.00-11.00 WIB

                                                   PJP                       : Popi Asri Kurniatin, Msi, A.pt

                                                   Asisten                 : 1. Andal Yakinudin

                                                                                  2. Nur Fitriani M.

                                                                                  3. RiskiWulan Sari

BIOFISIK I

(BOBOT JENIS, TEGANGAN PERMUKAAN, DAN EMULSI)

Kelompok VI A

Mida Laela Pisema      G34120033

Warsih                         G34120065

Iis Setiana                   G34120092

DEPARTEMEN BIOKIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2013

Pendahuluan

Bobot jenis merupakan rasio massa dari suatu benda atau zat dengan massa air pada volume atau temperature yang sama. 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 khohesi antara molekul cairan sehingga menyebabkan terjadinya gaya ke dalam pada permukaan cairan (Giancoli dan Douglas 2001). Molekul-molekul cairan memberikan gaya tarik satu dengan yang lainnya. Terdapat gaya total yang besarnya nol pada molekul di dalam volume cairan, tetapi molekul permukaan ditarik ke dalam volume. Sehingga cairan cenderung memperkecil luas permukaannya, hanya dengan meregang lapisan. 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 (Emulsion) 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. Beberapa bahan kimia alami dapat digunakan sebagai emulglator, seperti gelatin, pektin, kuning telur, albumin, dan madu alam. Bahan kimia sintetis seperti sabun dan deterjen dapat juga dipakai untuk maksud yang sama. Emulsi dapat dibedakan menjadi emulsi minyak dalam air (O/W) dan emulsi air dalam minyak (W/O) berdasarkan medium pendispersi dan zat terdispersinya. Air merupakan molekul yang memiliki gugus polar sedangkan minyak merupakan zat yang memiliki gugus non polar. Perbedaan ini menyebabkan keduanya tidak bisa menyatu karena gugus polar hanya bisa bersatu dengan gugus polar (Hartomo & Widiatmoko 1993).

Tujuan

Praktikum ini bertujuan agar praktikan mampu menentukan bobot jenis suatu larutan, mengamati perbadaan tegangan permukaan pada berbagai jenis larutan, mengamati perbadaan sifat berbagai jenis emulsi.

Metode Penelitian

Alat dan Bahan

            Alat yang digunakan dalam praktikum ini berupa densitometer, gelas piala, termometer, gelas arloji, jarum, pipet, tabung reaksi, timbangan, mortar, mikroskop. Sedangkan bahan yang digunakan adalah akuades, NaCl 0.3%, NaCl 0.9%, NaCl 5%, glukosa 5%, air kelapa, air kran, larutan albumin 1%, urin, air sungai, larutan detergen, NaCl 2%, alkohol, minyak mineral dan air sabun.

Prosedur Percobaan

            Prosedur pengukuran bobot jenis sangat sederhana. Densitometer di masukkan ke dalam cairan (akuades, NaCl 0.3%, NaCl 0.9%, NaCl 5%, glukosa 5%, air kelapa, air kran, larutan albumin 1% dan urin) yang sebelumnya telah diukur suhunya. Suhu alat (densitometer) dan skala yang tertera dalam pengukuran masing-masing cairan dicatat dan dihitung dengan rumus koreksi. Prosedur percobaan tegangan permukaan. Tegangan permukaan cairan alamiah, jarum dimasukkan ke dalam gelas arloji yang kemudian diisi dengan masing-masing cairan yang tersedia (air kelapa, akuades, cairan empedu, air sungai dan larutan detergen). Kedudukan jarum dalam masing-masing jarum diamati, apakah tenggelam, melayang tau terapung. Jumlah tetesan dan tegangan permukaan, masing-masing cairan (NaCl 2%, alkohol, minyak mineral dan air sabun) dipipet sebanyak 1-2 mL. jumlah tetesan yang keluar dari masing-masing cairan dicatat dan dibandingkan dengan cairan lainnya. Pengamatan jenis emulsi dilakukan dengan minyak kelapa dengan air, minyak kelapa dengan sabun, dan minyak kelapa dengan gum arab. Masing-masing percobaan diberi perlakuan (dikocok) untuk dilihat apakah emulsinya stabil atau tidak dan ditentukan jenis emulsi O/W atau W/O.

Data dan Hasil Pengamatan

Tabel 1 Bobot jenis larutan alamiah

Jenis larutan	T alat (ºC)	T larutan (ºC)	BJ ukur (g/mL)	FK	BJ terkoreksi (g/mL)
Akuades NaCl 0.3% NaCl 0.9% NaCl 5% Glukosa 5% Air kelapa Air kran Lr. albumin 1% Urin	20 20 20 20 20 20 20 20 20	27 27 27,1 27,5 27 26,5 26 25 28	1,002 1,008 1,010 1,034 1,020 1,018 1.002 1,006 1,026	2 2 3 3 2 2 2 3 4	1,004 1,010 1,013 1,037 1,022 1,020 1.004 1,009 1,030

       Contoh perhitungan :

       BJ akuades =  = 2,3  FK=2, maka BJ terkoreksi = 1,002 + 0,002 = 1,004.

Tabel 2 Tegangan permukaan cairan alamiah

No	Jenis cairan	Jumlah tetesan	Jenis Larutan                   Pengamatan
1 2 3 4 5	Akuades NaCl 20% Air sabun Minyak Alkohol	27 39 53 66                 83	Air kelapa                      Mengapung   Air sungai                      Mengapung   Ampedu                         Mengapung   Detergen                        Tenggelam   Akuades                         Mengapung

Tabel 3 Data pengamatan berbagai emulsi

Emulsi Pengamatan	Minyak + Air	Minyak + sabun	Minyak + Gum arab	E.Alamiah (Susu)	E.Industri (Margarin)
Kestabilan Tipe emulsi Md.terdispersi Md.pendispersi	- W/O Air Minyak	+ O/W Minyak Lr. sabun	+ W/O Gum Minyak	+ O/W As.Lemak Air	+ W/O Air Minyak

           Keterangan : ( -  ) =  tidak stabil  dan ( + ) = stabil

Pembahasan

Bobot jenis suatu larutan bergantung  pada jumlah zat yang terlarut dalam larutan tersebut. Hasil pengukuran bobot jenis menunjukkan bahwa bobot yang paling besar adalah NaCl 5% dan yang paling kecil adalah akuades dan air kran. Jika  di bandingkan dengan NaCl 0,3% dan NaCl 0,9 %,  NaCl 5 % memiliki bobot jenis yang lebih besar diantara ketiganya. Hal ini dikarenakan NaCl 5% memiliki konsentrasi yang terbesar diantara semua NaCl. Semakin besar konsentrasi senyawa suatu larutan, maka semakin besar pula berat jenis larutan tersebut, ini sesuai dengan teori yang ada. Selain itu jika akuades dan air kelapa dibandingkan bobotnya tidak sebesar NaCl karena akuades tidak mengandung zat-zat terlarut atau sangat sedikit zat terlarutnya, sehingga konsentrasi larutannya rendah. Semakin tinggi konsentrasi  zat terlarut menunjukkan bahwa jumlah zat terlarut semakin banyak, sehingga bobot jenisnya tinggi. Sebaliknya, semakin rendah konsentrasi zat terlarut menunjukkan bahwa zat terlarut sedikit, sehingga bobot jenis larutan rendah. Pengukuran bobot jenis urine dilakukan dengan menggunakan urinometer. Bobot jenis urin setiap manusia berbeda-beda. Faktor yang mempengaruhi perbedaan berat jenis urin adalah jumlah relatif air, makanan yang di konsumsi, dan zat terlarut yang tersedia untuk eksresi (McPherson & Sacher 2004). Zat terlarut dapat berupa garam-garam dan urea serta setiap konstituen yg abnormal (Brooker 2001). Bobot jenis normal urin manusia adalah  1,010-1,025 (Carpenito 2009). Kemampuan ginjal memekatkan urin yaitu dari 1,001-1,035. Urin manusia paling pekat didapatkan pada saat bangun tidur karena biasanya kekurangan air saat tidur (McPherson & Sacher 2004). Bila urin encer, maka akan berwarna pucat dan bobot jenisnya rendah dan bila urin pekat, maka akan berwarna gelap dan bobot jenisnya tinggi (Brooker 2001).

Tegangan permukaan karena karena adanya interaksi antar molekul larutan sehingga memberikan daya tolak untuk mempertahankan luas permukaan. Percobaan jumlah tetesan menunjukan tetesan yang paling banyak adalah pada minyak tanah, alkohol dan air sabun. Hal ini terjadi karena tegangan permukaan zat cair tersebut rendah sehingga jumlah tetesan yang dihasilkan tinggi. Sedangkan pada akuades dan NaCl 2% jumlah tetesan tidak terlalu banyak ini disebabkan tegangan permukaan pada akuades dan NaCl tinggi sehingga daya tolak untuk mempertahankan luas permukaan tinggi jadi jumlah tetesan yang dihasilkan larutan ini rendah, selain itu disebabkan molekul-molekul yang terdapat pada air dan NaCl berinteraksi lebih kuat yang mengakibatkan tiap tetes yang dihasilkan lebih besar, jadi jumlah tetesnya rendah. Walaupun alkohol memiliki ikatan hidrogen, namun alkohol adalah cairan yang mudah menguap, sehinggagayaantar molekulnya lemah, sedangkan sabun adalah cairan yang menurunkan tegangan permukaan zat cair. Data ini menunjukan, bahwa semakin besar tegangan permukaan suatu larutan maka semakin kuat permukaan larutan memberikan gaya tolak atas bagi benda yang ada di atasnya. Ini terbukti pada jarum yang diletakkan pada gelas arloji yang kemudian diberi cairan akuades, air sungai dan air kelapa yang terlihat mengapung. Sedangkan jika cairan di ganti dengan air sabun dan cairan empedu, jarum yang ada pada gelas arloji tenggelam, karena cairan ini bersifat emulgator yang berfungsi menurunkan tegangan permukan zat cair. Namun, pada percobaan ini jarum cairan empedu terapung dan hanya pada air sabun yang tenggelam. Kemungkinan hal ini terjadi karena saat pencucian gelas arloji kurang bersih sehingga ada kemungkinan cairan empedu tercampur dengan larutan lain.

Konsistensi stabilitas emulsi ditentukan oleh beberapa faktor, yaitu nisbah fasa kontinyu (yang menampung tetesan) terhadap fasa terdispersinya (tetesan) serta viskositas fasa kontinyu (Hartomo & Widiatmoko 1993). Pada percobaan emulsi minyak dan air digunakan sudan merah sebagai pewarna yang dapat berasosiasi dengan minyak namun tidak dapat berasosiasi dengan air, sehingga sifat suatu emulsi dapat ditentukan, apakah oil in water atau water in oil. Air dan minyak selamanya tidak akan bisa menyatu,   karena   adanya

Struktur kimia sudan merah

perbedaan tingkat polaritas. Air merupakan molekul yang memiliki gugus polar. Sedangkan minyak merupakan zat yang memiliki gugus non polar. Perbedaan ini menyebabkan keduanya tidak bisa menyatu, karena gugus polar hanya bisa bersatu dengan gugus polar, sedangkan gugus non polar hanya bisa bersatu dengan gugus non polar. Minyak kelapa dan air merupakan emulsi yang tidak stabil, namun ketika campuran tersebut dikocok akan menjadi stabil beberapa saat. Pada emulsi ini minyak kelapa dengan air, yang menjadi media pendispersinya adalah minyak kelapa, sedangkan air sebagai zat terdispersi. Ketikan ditambah sudanmerah, sudanmerah tercampur dengan minyak, sedangkan air tidak bias menyatu karena kepolarannya berbeda. Sudanmerah berfungsi sebagai zat warna agar dapat membedakan cairan minyak dengan air dan dapat menarik air. Emulsi diatas dinamakan emulsi tipe W/O, karena air terdispersi dalam minyak. Sedangkan pada emulsi minyak kelapa dengan air sabun membentuk emulsi yang lebih stabil Emulsi ini disebut emulsi O/W ( minyak dalam air). Hal ini karena air sabun yang sebagai zat amfipatik yang memiliki stuktur dua gugus yaitu hidofobik pada bagian ekor yang bersifat non-polar dan hidrofilik pada bagian kepalanya yang bersifat polar. Sehingga bagian non-polar akan bergabung dengan minyak yang kemudian bersama-sama bergabung dengan air (McPherson & Sacher 2004.).

Emulsi minyak kelapa dengan gum arab adalah emulsi yang lebih stabil jika dibandingkan dengan kedua emulsi diatas, karena gum arab berfungsi sebagai mengurangi tekanan permukaan (surface tension) air dan stabilizer (emulsifier), zat yang dapat menstabilkan emulsi. Gum arab dapat menjadi fosfolipida pengemulsi yang memiliki gugus hidrofilik dan hidrofobik sehingga emulsi dapat stabil (Hartomo & Widiatmoko 1993). Ketika dilihat di bawah mikroskop, molekul gum arab terdispersi merata dalam media minyak. Gum arab adalah salah satu produk getah (resin) yang dihasilkan dari penyadapan getah pada batang tumbuhan legum (polong-polongan). Pengadukan membuat ukuran partikel fasa minyak semakin kecil pada o/w sehingga dapat terdisperdi dengan baik dalam air. Begitu pula pada w/o, ukuran partikel fasa air semakin kecil sehingga dapat terdispersi dengan baik dalam minyak. Susu disebut juga sebagai emulsi alamiah, fase terdispersi dari susu adalah asam lemak dan media pendispersinya adalah air. Jadi tergolong emulsi O/W (minyak dalam air). Dalam susu terdapat zat penstabil emulsi yang berupa protein kasein. Jika mengalami denaturasi maka emulsi ini akan terlihat tidak stabil, dapat dibedakan minyak dan airnya, keadaan ini yang disebut dengan susu pecah. Contoh lain dari emulsi alamiah adalah santan dan lateks. Di samping emulsi alamiah terdapat pula emulsi industri. Contoh dari emulsi industri yaitu margarin, dan minyak bumi. Fase terdispersi pada margarin adalah air dan media pendispersinya adalah minyak, sehingga dinamakan tipe emulsi W/O.

Simpulan

Bobot jenis setiap larutan berbeda-beda dan bergantung jumlah zat yang terlarut dalam larutan tersebut. Semakin besar konsentrasi senyawa suatu larutan menyebabkan semakin besar pula berat jenis larutan tersebut. Tegangan permukaan berbagai larutan juga berbeda-beda, tergantung pada konsentrasi zat terlarut didalamnya. Semakin besar tegangan permukaan suatu larutan maka semakin kuat permukaan larutan memberikan gaya tolak atas bagi benda yang ada di atasnya. Sifat emulsi terdiri dari dua macam, yaitu oil in water (O\W) dengan minyak sebagai medium terdispersi dan air sebagai medium pendispersi, dan water in oil (W\O) dengan air sebagai medium terdispersi dan minyak sebagai medium pendispersi.

Daftar Pustaka

Brooker C. 2001. Kamus Saku Keperawatan. Hartono A, Nutr DA, penerjemah; Ester M, editor. Jakarta (ID): EGC. Terjemahan dari: The Nurse’s Pocket Dictionary. Ed ke-31.

Carpenito LG. 2009. Diagnosis Keperawatan: Aplikasi pada Praktik Klinis. Kadar KS, Eviriyani D, Yudha EK, Ester M, penerjemah; Mardella EA, Issuryanti M, editor. Jakarta (ID): EGC. Terjemahan dari: Nursing Diagnosis: Aplication to Clinical Practice. Ed ke-9.

Hartomo AJ, Widiatmoko MC. 1993. Emulsi dan Pangan Instan Ber-lesitin. Yogyakarta (ID): ANDI OFFSET.

McPherson RA, Sacher RA. 2004. Tinjauan klinis hasil pemeriksaan laboratorium. Pendit BU, Wulandari D, penerjemah; Hartanto H, editor. Jakarta (ID): EGC. Terjemahan dari: Widmann’s Clinical Interpretation of Laboratory Tesis. Ed ke-11.

Young D, et al. 2002. Fisika Universitas. Penerjemah: Endang. Tejemahan dari: Sears and Zemanshy Univenty Physics.