Manfaat Larutan Buffer [PDF]

Citation preview

MANFAAT LARUTAN BUFFER



A. Larutan Penyangga atau Buffer Larutan penyangga, larutan dapar, atau buffer adalah larutan yang digunakan untuk mempertahankan nilai pH tertentu agar tidak banyak berubah selama reaksi kimia berlangsung. Sifat yang khas dari larutan penyangga ini adalah pH-nya hanya berubah sedikit dengan pemberian sedikit asam kuat atau basa kuat. Larutan penyangga tersusun dari asam lemah dengan basa konjugatnya atau oleh basa lemah dengan asam konjugatnya. Reaksi di antara kedua komponen penyusun ini disebut sebagai reaksi asambasa konjugasi.



B. Manfaat Larutan Penyangga atau Buffer Larutan penyangga digunakan secara luas dalam kimia analisis, biokimia, dan bakteriologi, dalam fotografi, industri kulit, dan industri zat warna. Dalam tiap bidang tersebut, terutama dalam biokimia dan bakteriologi, diperlukan rentang pH tertentu yang sempit untuk mencapai hasil optimum. Kerja suatu enzim, tumbuhnya kultur bakteri, dan proses biokimia lainnya sangat sensitif terhadap perubahan pH. Diantara banyak manfaat yang ada contohnya adalah sebagai berikut. 1. Larutan Buffer sebagai penjaga pH tubuh Cairan tubuh, baik cairan intra sel maupun cairan luar sel, merupakan larutan penyangga. Sistem penyangga yang utama dalam cairan intra sel adalah pasangan dihidrogenfosfatmonohidrogenfosfat (H2PO4-—HPO42-). Reaksi HPO42- dengan asam menghasilkan H2PO4-. Dan H2PO4- bereaksi dengan basa menghasilkan HPO42- dan air. Sistem penyangga utama cairan luar sel (darah) adalah pasangan asam karbonat-bikarbonat (H2CO3 —HCO3-). Reaksi antara asam karbonat dan basa menghasilkan ion bikarbonat dan air, sedangkan ion bikarbonat bereaksi dengan asam menghasilkan asam karbonat. Sistem penyangga tersebut menjaga pH darah hampir konstan, yaitu sekitar 7,4. Perbandingan konsentrasi ion bikarbonat terhadap asam karbonat yang diperlukan untuk menjadikan pH 7,4 adalah 20 : 1. Jumlah ion bikarbonat yang relatif jauh lebih banyak, itu karena hasil-hasil metabolisme yang diterima darah lebih banyak yang



bersifat asam. Proses metabolisme dalam jaringan, terus menerus mengeluarkan asam-asam seperti asam laktat, asam fosfat, dan asam sulfat. Ketika asam-asam itu memasuki darah maka ion bikarbonat akan berubah menjadi asam karbonat, kemudian asam karbonat akan terurai membentuk CO2. Dan akan dikeluarkan lewat paru-paru lewat pernapasan. Apabila darah menerima zat yang bersifat basa, maka asam karbonat akan berubah menjadi ion bikarbonat. Untuk mempertahankan perbandingan tetap, maka sebagian CO2 yang terdapat dalam paru-paru akan larut ke dalam darah membentuk asam karbonat. Apabila mekanisme pengaturan pH darah dalam tubuh gagal, seperti saat sakit sehingga pH darah mengalami kenaikan atau penurunan, dapat mengakibatkan kerusakan pada organ tubuh bahkan kematian. Faktor-faktor yang dapat menyebabkan asidosis atau penurunan pH darah adalah penyakit jantung, penyakit ginjal, penyakit gula, diare terus-menerus atau makanan berkadar protein tinggi selama janga waktu lama. Asidosis sementara juga dapat terjadi akibat olahraga yang terlalu lama. Alkalosis atau peningkatan pH darah dapat terjadi akibat muntah yang hebat, hiperventilasi. Sebuah penelitian mengatakan seseorang yang mendaki Gunung Himalaya tanpa bantuan oksigen pH darah menunjukkan kenaikan antara 7,7-7,8. 2. Air ludah sebagai larutan penyangga Larutan penyangga H2PO4- / HPO42- ditemukan dalam air ludah, yang berfungsi menjaga pH mulut sekitar 6,8 dengan cara menetralisir asam yang dihasilkan dari fermentasi sisa-sisa makanan yang dapat merusak gigi. pH dalam tubuh manusia sangat beragam dari satu cairan ke cairan lainnya: misalnya, pH darah adalah sekitar 7,4, sementara pH cairan lambung sekitar 1,5. Nilai-nilai pH ini, yang penting agar enzim dapat bekerja dengan benar dan agar tekanan osmotik tetap seimbang, dalam banyak kasus dipertahankan oleh larutan buffer . 3. Larutan Buffer dalam bidang Farmasi Dalam bidang farmasi (obat-obatan) banyak zat aktif yang harus berada dalam keadaan pH stabil. Perubahan pH akan menyebabkan khasiat zat aktif tersebut berkurang atau hilang sama sekali.



a. Untuk obat suntik (infus,faksin) atau obat tetes mata, pH obatobatan tersebut harus disesuaikan dengan pH cairan tubuh. pH untuk obat tetes mata harus disesuaikan dengan pH air mata agar tidak menimbulkan iritasi yang mengakibatkan rasa perih pada mata. Begitu juga obat suntik harus disesuaikan dengan pH darah agar tidak menimbulkan alkalosis atau asidosis pada darah. Perubahan pH pada larutan obat dapat merusak komposisi, fungsi, dan efektivitas obat tersebut. Oleh karena itu, obat-obatan dalam bentuk larutan sering kali bertindak sebagai sistem penyangga bagi obat itu sendiri untuk mempertahankan kadar larutan obat tetap berada dalam trayek pH tertentu. b. Asam asetilsalisilat merupakan komponen utama dari tablet aspirin, merupakan obat penghilang rasa nyeri. Adanya asam pada aspirin dapat menyebabkan perubahan pH pada perut. Perubahan pH ini mengakibakan pembentukan hormon, untuk merangsang penggumpalan darah terhambat, sehingga pendarahan tidak dapat dihindarkan. Oleh karena itu, pada aspirin ditambahkan MgO yang dapat mentransfer kelebihan asam. 4. Larutan Buffer dalam kehidupan sehari-hari Larutan Buffer juga berperan penting dalam beberapa produk rumah tangga komersial. Contohnya adalah. a. Sampo yang mengandung buffer asam nitrat dan natrium hidroksida yang bekerja untuk mengimbangi alkalinitas alami dari sabun, yang tidak akan membakar kulit kepala. b. Pada teknik pembuatan minuman penambah performa olahraga Campuran garam sitrat dengan asam sitrat dalam produk minuman biasanya digunakan sebagai pengatur keasaman yang juga dapat memperkaya rasa dari minuman. Namun dalam kaitannya dengan kegiatan olahraga, campuran garam sitrat dengan asam sitrat juga dapat berfungsi sebagai ergogenic aids yang dapat, membantu untuk meningkatkan performa olahraga.Hal ini salah satunya disebabkan karena molekul ini



dapat bersifat sebagai buffer terhadap asam laktat yang terbentuk dalam proses metabolisme energi secara anaerobik. Oleh sebab itu maka sitrat-natrium sitrat dapat membantu meningkatkan performa olahraga terutama pada olahraga intensitas tinggi yang bergantung terhadap sistem metabolisme secara anaerobik untuk menghasilkan energi. Selain membantu memberikan peningkatan terhadap performa olahraga intensitas tinggi yang bergantung terhadap sistem metabolisme energi secara anaerobik. Konsumsi sitrat-natrium sitrat juga dapat memberikan peningkatan terhadap performa olahraga yang bersifat ketahanan (endurance) seperti lari jarak jauh atau juga road cycling. 5. Larutan Buffer dalam industriy Alkohol Larutan buffer juga digunakan oleh industri alkohol dalam proses yang disebut fermentasi, mengkonversi gula dimana alkohol dalam ketiadaan oksigen. Jika tidak diatur, proses ini bisa mengakibatkan pembusukan dari bahan yang difermentasi, sehingga pembuat bir, anggur dan minuman keras sering menambahkan larutan buffer untuk campuran mereka, yang mengatur tingkat PH sehingga hal ini tidak mungkin terjadi. 6. Larutan buffer dalam pH tanaman Suatu metode penanaman dengan media selain tanah, biasanya dikerjakan dalam kamar kaca dengan menggunakan medium air yang berisi zat hara disebut dengan hidroponik . Setiap tanaman memiliki pH tertentu agar dapat tumbuh dengan baik. Oleh karena itu dibutuhkan larutan penyangga agar pH dapat dijaga. 7. Teknik pengolahan limbah melalui proses anaerob Teknik pengolahan limbah melalui proses anaerob melibatkan proses bufferisasi (menggunakan larutan penyangga). Inti dari teknik pengolahan limbah ini yaitu adanya proses pengubahan senyawa organik menjadi metana dan karbon dioksida, tanpa kehadiran oksigen. Dekomposisi senyawa organik melalui proses anaerob ini terjadi melalui tiga tahapan: (1) reaksi hidrolisis, (2)



reaksi pembentukan asam, (3) reaksi pembentukan metana. Reaksi hidrolisis merupakan proses pelarutan senyawa organik yang semula tidak larut dan proses penguraian senyawa tersebut menjadi senyawa dengan berat molekul yang cukup kecil dan dapat melewati membran sel. Proses pembentukan asam melibatkan dua golongan besar bakteri, yaitu bakteri asidogenik dan asetogenik. Proses pembentukan metana terutama berasal dari asam asetat, tetapi ada juga yang berasal dari hidrogen dan karbon dioksida. Ada dua kelompok bakteri yang berperan, yaitu bakteri metana asetoklastik dan bakteri metana pengkonsumsi hidrogen. Kedua bakteri penghasil metana ini sanagt sebsitif terhadap perubahan pH. Pada rentang pH 6-8,laju produksi gas metana berkisar antara 1-4 ml/hari. Penambahan larutan penyangga diperlukan untuk mempertahankan pH sekitar 7 agar pertumbuhan bakteri penghasil metana tidak terhambat. Larutan penyangga yang sering digunakan adalah Ca(OH)2, CaCO3, CaHCO3, Na2CO3.



C. Sumber



: 1. http://id.wikipedia.org/wiki/Larutan_penyangga, diunduh 22 Februari, pukul 14.04. 2. http://www.slideshare.net/ryzaladziz/savedfiles? s_title=fungsi-larutanbuffer&user_login=dianearini, diunduh 22 Februari, pukul 14.07. 3. Purba, Michael. 2006. Kimia XI. Jakarta: Erlangga.