Download Laporan Praktikum Biokimia Umum/Lab Reports of Generan Biochemistry: Biofisik I and more Lab Reports Biochemistry in PDF only on Docsity!
BIOFISIK I
Tujuan : Setelah mengikuti praktikum ini, mahasiswa akan dapat menunjukkan
aspek biofisik yang terkait dengan proses biokimia :
- Menentukan bobot jenis suatu larutan.
- Mengamati perbedaan tegangan permukaan pada berbagai jenis larutan.
- Mengamati perbedaan sifat berbagai jenis emulsi.
Hasil Pengamatan
Tabel 1 Bobot jenis berbagai jenis cairan
Sampel Suhu sampel (^0 C) Bobot Jenis (g/mL) BJ Terukur BJ Terkoreksi Akuades NaCl 0.3%
280 C 1.006 1.
NaCl 0.9%
270 C 1.010 1.
NaCl 5%
280 C 1.036 1.
Glukosa 5%
260 C 1.024 1.
Air kelapa
280 C 1.026 1.
Air kran
280 C <1 <1 + 0,
Larutan albumin 1 %
170 C 1.002 1.
Urin kel …………
250 C 1.004 1.
Urin kel ………… Urin kel ………… Urin kel ………… Urin kel ………… Urin kel …………
Contoh perhitungan :
NaCl 0.3% : Suhu NaCl : 28^0 C
Suhu Alat: 20^0 C Fakor koreksi (FK) = ( Suhu larutan−Suhu tera 3 ) 10
FK=
28 − 20 3
= 2 , 66 = 3. 10 -^3
BJ Terukur: 1.
BJ Terkoreksi: BJ Terukur + FK =1.006 + 0.003 = 1.
Tabel 2 Tegangan permukaan cairan
Sampel Masa Jenis (g/ 𝒄𝒎𝟑 ) Hasil pengamatan (Terapung/Tenggelam) Jumlah Tetesan Akuades (^1) g/𝑐𝑚^3 Terapung 34 Tetes Cairan empedu 1,09 g/𝑐𝑚^3 Terapung Air kelapa 1.02 g/𝑐𝑚^3 Terapung Air sungai 1 g/𝑐𝑚^3 Terapung Larutan detergen 0,89 g/𝑐𝑚^3 Tenggelam NaCl 20% 1,01 g/𝑐𝑚^3 38 Tetes Alkohol 0,8 g/𝑐𝑚^3 49 Tetes Minyak mineral 0,8 g/𝑐𝑚^3 45 Tetes Air sabun 0,96 g/𝑐𝑚^3 46 Tetes
Tabel 3 Emulsi berbagai larutan
Sampel Stabilitas (Stabil/Tidak Stabil) Tipe Emulsi (WO/OW ) Media pendispersi Zat Terdispersi Gambar Minyak kelapa dan air Tidak Stabil WO Oil Water Minyak kelapa dan sabun Stabil WO Oil Water
Pembahasan :
Bobot jenis adalah rasio bobot suatu zat terhadap bobot zat baku yang volumenya sama pada suhu yang sama dan dinyatakan dalam desimal (Ansel dan Prince 2006). Merujuk pada tabel 1, pengukuran bobot jenis larutan alamiah menghasilkan Bobot Jenis Terukur dan Terkoreksi. BJ Terukur adalah BJ awal yang terdapat pada skala dan BJ Terkoreksi adalah BJ setelah dihitung berdasarkan suhu. BJ yang paling kecil dari Air Kran sebesar < dan menghasilkan BJ Terukur dan BJ Terkoreksi yang paling besar dari larutan NaCl dengan konsentrasi 5% berturut-turut 1.036 dan 1.040 dengan suhu 28^0 C. Hal ini disebabkan kecilnya konsentrasi dari air kran, bobot jenis dipengaruhi oleh konsentrasi larutan tersebut sehingga bobot jenis dari air kran-lah yang paling kecil, sementara konsentrasi larutan NaCl paling besar yaitu 5%, semakin besar konsentrasi suatu larutan akan memengaruhi viskositas larutan tersebut, semakin besar viskositas/kekentalan suatu larutan maka semakin besar pula bobot jenisnya itulah sebabnya bobot jenis NaCl 5% lah yang paling besar. Semakin besar konsentrasi senyawa suatu larutan, maka semakin besar pula berat jenis larutan tersebut (Kristian et al 2016 ). Setelah mengukur bobot jenis dari berbagai macam larutan alamiah, dilakukan pengukuran bobot jenis urin manusia menggunakan alat yang bernama urinometer. Urinometer memiliki prinsip kerja yang sama seperti hidrometer. Pengukuran bobot jenis dari urin manusia ini menggunakan satu probandus dari setiap meja. Nilai bobot jenis urin normal berkisar antara 1.010-1.120 g/mL. Tegangan permukaan adalah gaya yang terjadi karena adanya tarik menarik antar molekul pada permukaan zat cair yang melawan ekspansi dari luar permukaan zat tersebut atau kerja yang diperlukan suatu zat untuk memperluas permukaan. Besar kecilnya tegangan permukaan dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu jenis cairan, suhu, tekanan, massa jenis,konsentrasi zat terlarut, dan kerapatan. Percobaan tabel 2, dilakukan dengan meletakkan jarum diatas cairan alamiah. Pada larutan aquades, cairan empedu, air kelapa, dan air sungai jarum yang diletakkan di atasnya mengapung. Sementara jarum yang diletakkan di atas larutan detergen tenggelam, hal ini disebabkan detergen yang termasuk emulsifier yang mengurangi tegangan permukaan sehingga tegangan permukaan menjadi rendah dan tidak bisa menahan jarum. Selain itu dilakukan pengamatan terhadap jumlah tetesan larutan alamiah. Alkohol meneteskan paling banyak jumlah tetesan yaitu sebanyak 46 tetes dengan ukuran tetesan yang kecil. Akuades meneteskan paling sedikit jumlah tetesan yaitu sebanyak 34 tetes dengan ukuran yang lebih besar. Hal ini menunjukkan bahwa akuades memiliki tegangan permukaan yang paling besar. Semakin tinggi tegangan permukaan, ukuran tetesan semakin besar tetapi jumlah tetesan semakin sedikit. Ukuran tetesan berbanding terbalik dengan jumlah tetesan. Emulsi adalah sistim dispersi antara dua zat cair yang tidak saling melarut; salah satu zat cair itu terdispersi dalam zat cair yang lain dalam bentuk butir-butir yang sangat halus. Biasanya emulsi terdiri atas minyak dan air. Berdasarkan tipenya, emulsi terbagi menjadi dua yaitu:
- Oil in water (o/w): fase minyak terdispersi sebagai tetesan dalam keseluruhan fase luar air (Winarno, 1997).
- Water in oil (w/o): fase air terdispersi sebagai tetesan dalam fase luar minyak (Winarno, 1997). Merujuk pada tabel 3, dapat diketahui bahwa emulsi minyak kelapa dan air termasuk emulsi tipe WO dengan media pendispersi berupa minyak dan zat terdispersinya air. Emulsi minyak kelapa dan air merupakan satu- satunya emulsi yang tidak stabil karena meskipun sudah dikocok, hanya menyatu sebentar lalu langsung terpisah karena memiliki kepolaran yang berbeda. Perbedaan minyak kelapa dan air pun terlihat cukup jelas saat ditambahkan sudan merah. Sudan merah berfungsi untuk mewarnai minyak agar bisa dibedakan dengan air. Pada penambahan sudan III, bila diperoleh fase dalam berwarna merah dan fase luar tidak berwarna, maka emulsi yang terbentuk adalah emulsi minyak dalam air (Noviani et al). Emulsi minyak kelapa dan sabun termasuk tipe WO, emulsi ini stabil karena minyak ditambahkan sabun yang berfungsi untuk memperkecil tegangan permukaan. Emulsi minyak kelapa dan gum arab termasuk tipe emulsi OW dengan media pendispersinya air dan minyak sebagai zat terdispersi, dengan volume minyak yang lebih sedikit dibanding air. Gum arab mengandung protein yang berperan penting menjaga kemampuan emulsifikasinya namun mudah mengalami denaturasi (Mirhosseini et al 2008). Gum arab mempunyai kemampuan
meningkatkan viskositas fase pendispersi sehingga dapat berperan sebagai penstabil (Hartayani et al). Susu segar termasuk kedalam emulsi alamiah yang terdiri atas komponen asam lemak dan air. Pada susu segar terdapat protein yang bisa menyatukan komponen polar dan nonpolar sehingga menjadi stabil. Susu basi mendenaturasi protein yang menyebabkan minyak terdispersi secara tidak stabil dalam air sehingga terlihat suatu gumpalan yang disebut susu pecah. Emulsi margarin termasuk emulsi industri yang terbuat dari minyak nabati dan terkadang juga minyak hewani. dari komponen lemak yang nonpolar dan komponen air yang polar sehingga tak bisa menyatu dan tidak stabil. Faktor faktor yang mempengaruhi pembentukan emulsi diantaranya, suhu, waktu pengadukan, dan kecepatan pengadukan (Ayu 2011). Peningkatan kecepatan dan lama waktu pengadukan berperan dalam pembentukan emulsi dan tingkat kestabilan emulsi (McClements dan Rao, 2011). Semakin lama waktu pengadukan dan meningkatnya kecepatan pengadukan dapat menurunkan viskositas dari emulsi namun juga dapat memperlama waktu pemisahaan dari emulsi miyak dalam air (Tri,2008) Simpulan Bobot Jenis suatu larutan dapat diukur, setiap larutan memiliki bobot jenis yang berbeda-beda, pada larutan yang digunakan dipengaruhi oleh suhu dan konsentrasi. Tegangan permukaan berbanding lurus dengan ukuran tetesan, dan berbanding terbalik dengan jumlah tetesan. Emulsi terdiri dari dua tipe yaitu WO ( Water in Oil ) dengan media pendispersinya minyak dan zat terdispesinya air, dan OW ( Oil in Water ) dengan media pendispersinya air dan zat terdispesinya minyak, dan OW ( Oil in Water ). Emulsi yang stabil yaitu emulsi yang ketika ditambah emulsifier (contoh:dikocok) bisa membuatnya menyatu meskipun sebentar, sedangkan emulsi yang tidak stabil yaitu emulsi yang tidak akan bisa menyatu dan terlihat jelas perbedaan dua larutan meskipun sudah di kocok. Emulsifier juga bisa menurunkan tegangan permukaan.
ukuran partikel dari zat, bobot molekulnya serta kekentalan dari suatu zat dapat mempengaruhi bobot jenisnya. Kekentalan / viskositas Semakin besar viskositas suatu zat maka semakin besar pula berat jenisnya.
- BJ Terkecil: Larutan Air Keran karena konsentrasi air keran yang kecil memengaruhi kekentalan/viskositas yang semakin mengecil juga sehingga larutan tersebut memiliki bobot jenis yang kecil. BJ Terbesar: Larutan NaCl 5% karena memiliki konsentrasi yang paling besar , Semakin besar konsentrasi senyawa suatu larutan, maka semakin besar pula berat jenis larutan tersebut (Kristian et al 2016). Semakin besar konsentrasi semakin besar viskositas yang juga memengaruhi besarnya bobot jenis.
- Perbedaan bobot jenis urin manusia bergantung pada berat badan, usia,jenis kelamin, pola makan, dan kondisi lingkungan ,temperatur dan kelembaban. orang yang terhidrasi dengan baik memiliki konsentrasi zat terlarut di dalam urin yang lebih rendah daripada orang yang terhidrasi kurang baik (Uliyah 2008)
- Diabetes Mellitus merupakan suatu penyakit kronik yang menyebabkan gangguan pada metabolisme karbohidrat, lemak dan protein di dalam tubuh. Gangguan metabolisme tersebut disebabkan kurang produksi hormon insulin yang diperlukan dalam proses pengubahan gula menjadi tenaga serta sintesa lemak. Bila terjadi gangguan pada kerja insulin, maka kadar glukosa darah akan cenderung meningkat. Sehingga menimbulkan keadaan hiperglukemia dan glukosuria. Adanya gula dalam urin menyebabkan berat jenis menjadi lebih besar dan akan menambah tekanan osmotik dalam urin tersebut (Ismiyati 2005)
- Urin yang mempunyai berat jenis yang sangat rendah, dikatakan oleh situs WebMD , sebagai akibat dari penyakit ginjal berat.
- Konsentrasi urin yang terlalu tinggi berarti urin sangat pekat yang disebabkan oleh dehidrasi, kehilangan banyak cairan yang dipicu muntah berlebihan atau diare, serta keberadaan glukosa atau protein. Tegangan Permukaan
- Saat larutan ditambahkan dengan larutan garam tegangan permukaan menjadi naik dibandingan saat larutan belum ditambahkan garam, penambahan zat terlarut akan meningkatkan viskositas larutan sehingga tegangan permukaan akan bertambah besar.
- Deterjen atau sabun cuci memiliki sesuatu yang disebut molekul pembersih. Molekul ini berperan untuk mengurangi tegangan permukaan dan tekanan pada berbagai jenis molekul deterjen serta meningkatkan kemampuannya untuk menempel pada sesuatu. (Fayanto dan Toifur 2018)
- Viskositas fluida memiliki pengaruh sama pada ukuran butiran droplet seperti pada tegangan permukaan. Minyak memiliki viskositas yang tinggi maka tegangan pemukaan pun tinggi.
- Salah satu factor yang mempengaruhi besarnya tegangan permukaan adalah massa jenis/ densitas, semakin besar densitas berarti semakin rapat muatan-muatan atau partikelpartikel dari cairan tersebut. Kerapatan partikel ini menyebabkan makin besarnya gaya yang diperlukan untuk memecahkan permukaan cairan tersebut. Hal ini karena partikel yang rapat mempunyai gaya tarik menarik antar partikel yang kuat. Sebaliknya cairan yang mempunyai densitas kecil akan mempunyai tegangan permukaan yang kecil pula. (Juniarta et al 2017)
- Peranan penting dari tegangan permukaan sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Air sering digunakan untuk mencuci. Air memiliki tegangan permukaan yang tinggi. Hal ini menyebabkanair sulit masuk di antara serat-serat pakaian dan kotoran sulit dibersihkan. Kemudian kita melarutkan detergen ke dalam air. Setelah diberikan detergen, air dapat masuk ke dalam serat pakaian dan kotoran dapat dihilangkan. Dengan demikian detergen menurunkan tegangan permukaan air dan membantu membersihkan kotoran (Wahyuni HS
Emulsi
- terdapat dua tipe emulsi, yaitu : a. Water-in-oil (w/o), artinya air terdispersi di dalam minyak b. Oil-in-water (o/w), artinya minyak terdispersi di di dalam air Dalam batas emulsi, fase terdispersi dianggap sebagai fase dalam dan medium dispersi sebagai fase luar atau kontinu. Emulsi yang mempunyai fase dalam minyak dan fase luar air disebut emulsi minyak-dalam-air dan biasanya diberi tanda sebagai emulsi “O/W”. Sebaliknya emulsi yang mempunyai fase dalam air da n fase luar minyak di sebut emulsi air-dalam-minyak dan dikenal sebagai emulsi „W/O”. Karena fase luar dari suatu emulsi bersifat kontinu, suatu emulsi minyak dalam air diencerkan atau ditambahkan dengan air atau suatu preparat dalam air. Umumnya untuk membuat suatu emulsi yang stabil, perlu fase ketiga atau bagian dari emulsi, yakni: zat pengemulsi (emulsifying agent). Tergantung pada ko nstituennya, viskositas emulsi dapat sangat bervariasi dan emulsi farmasi bisa disiapkan sebagai cairan atau semisolid (setengah padat). (Azmi dan Sajida 2016)
- Gum arab dan sabun memiliki persamaan sifat, yaitu sebagai emulsifier. Emulsifier berfungsi untuk menjaga kestabilan emulsi pada suatu cairan. Daya kerja zat pengemulsi terutama disebabkan oleh bentuk molekulnya yang terikat baik pada minyak maupun air. Bila zat pengemulsi tersebut lebih terikat atau larut dalam air, maka molekul-molekul minyak lebih mudah masuk ke dalam molekul-molekul air, sehingga terjadi dispersi minyak dalam air (O/W). Sebaliknya bila zat pengemulsi lebih larut dalam minyak akan terjadi emulsi air dalam minyak (W/O) (Manik et al. 1987)
- Emulsifier alami (tumbuhan, hewan, tanah mineral) : diperoleh dari alam tanpa melalui proses). Contoh : Agar-agar, pectin, kuning telur. (Azmi dan Sajida 2016) Daftar Pustaka Ansel HC, Prince SJ. 2006. Kalkulasi Farmasetik Panduan untuk Apoteker. Jakarta (ID): Penerbit Buku Kedokteran. Azmi L, Sajida GN.2016.Pengaruh penambahan surfaktan terhadap kestabilan emulsi solar-air sebagai bahan bakar alternatif pada mesin diesel.[Skripsi].Surabaya(ID):Institut Sepuluh November. Fayanto S, Toifur M.2018. Penentuan kualitas sabun cuci melalui tegangan permukaan berbantuan Tracking dengan menggunakan Software Logger Pro. Hartayanie H,Adriani M,Lindayani.2014.Karakteristik emulsi santan dan minyak kedelai yang ditambah gum arab dan sukrosa ester.Jurnal Teknologi dan Industri Pangan.25(2):152-157.
Ismiyati.2005. Hubungan glukosaurin dengan berat jenis urin pada penderita diabetes mellitus yang
dirawat inap di rumah sakit roemani semarang.[Tesis].Semarang(ID):Universitas Muhammadiyah
Semarang.
Juniarta IK,Wirawan IKG,Ghurri A. 2017. Studi eksperimental pengaruh variasi tekanan terhadap sudut semburan minyak jelantah. Jurnal Ilmiah Teknik Desain Mekanika. 6(2):215-219.
