PEMANFAATAN LARUTAN PENYANGGA BUFFER DAL (2)
PEMANFAATAN LARUTAN PENYANGGA (BUFFER) DALAM KEHIDUPAN SEHARIHARI
1. Darah Sebagai Larutan Penyangga
Ada beberapa faktor yang terlibat dalam pengendalian pH darah,
diantaranya penyangga karbonat, penyangga hemoglobin dan penyangga
fosfat.
a. Penyangga Karbonat
Penyangga karbonat berasal dari campuran asam karbonat (H
dengan basa konjugasi bikarbonat (HCO 3 ).
H 2 CO 3 (aq) --> HCO 3(aq) + H +
2
CO
3
)
(aq)
Penyangga karbonat sangat berperan penting dalam mengontrol pH
darah. Pelari maraton dapat mengalami kondisi asidosis, yaitu penurunan
pH darah yang disebabkan oleh metabolisme yang tinggi sehingga
meningkatkan produksi ion bikarbonat. Kondisi asidosis ini dapat
mengakibatkan penyakit jantung, ginjal, diabetes miletus (penyakit gula)
dan diare. Orang yang mendaki gunung tanpa oksigen tambahan dapat
menderita alkalosis, yaitu peningkatan pH darah. Kadar oksigen yang
sedikit di gunung dapat membuat para pendaki bernafas lebih cepat,
sehingga
gas
karbondioksida
yang
dilepas
terlalu
banyak, padahal CO 2 dapat larut dalam air menghasilkan H 2 CO 3 . Hal ini
mengakibatkan pH darah akan naik. Kondisi alkalosis dapat
mengakibatkan hiperventilasi (bernafas terlalu berlebihan, kadangkadang karena cemas dan histeris).
b. Penyangga Hemoglobin
Pada darah, terdapat hemoglobin yang dapat mengikat oksigen untuk
selanjutnya dibawa ke seluruh sel tubuh. Reaksi kesetimbangan dari
larutan penyangga oksi hemoglobin adalah:
HHb + O 2 (g) HbO 2 - + H +
Keberadaan oksigen pada reaksi di atas dapat memengaruhi
konsentrasi ion H +, sehingga pH darah juga dipengaruhi olehnya. Pada
reaksi
di
atas
O
2
bersifat basa. Hemoglobin yang telah melepaskan O 2 dapat mengikat H +
ARYA YUDA PANGESTU, AMINAH CITRASARI, ILHAM ROSYIDI, ANDI RIO
RAMADHAN, HIJRANA
1
dan
membentuk asam hemoglobin. Sehingga ion H + yang dilepaskan pada
peruraian H 2 CO 3 merupakan asam yang diproduksi oleh CO 2 yang
terlarut
dalam air saat metabolisme.
c. Penyangga Fosfat
Pada cairan intra sel, kehadiran penyangga fosfat sangat penting
dalam mengatur pH darah. Penyangga ini berasal dari campuran
dihidrogen fosfat (H 2 PO 4 - ) dengan monohidrogen fosfat (HPO 3 2- ).
2. Air ludah sebagai larutan penyangga
Gigi dapat larut jika dimasukkan pada larutan asam yang kuat. Email
gigi yang rusak dapat menyebabkan kuman masuk ke dalam gigi. Air
ludah dapat mempertahankan pH pada mulut sekitar 6,8. Air liur
mengandung larutan penyangga fosfat yang dapat menetralisir asam
yang terbentuk dari fermentasi sisa-sisa makanan.
H 2 PO 4
-
H 2 PO 4 -
(aq)
+ H+
(aq)
+ OH -
(aq)
H 2 PO 4(aq)
(aq)
HPO 4
2-
(aq) )
+ H 2 O (aq)
Penyangga fosfat dapat mempertahankan pH darah 7,4. Penyangga di
luar sel hanya sedikit jumlahnya, tetapi sangat penting untuk larutan
penyangga urin.
3. Menjaga keseimbangan pH tanaman
Suatu metode penanaman dengan media selain tanah, biasanya
dikerjakan dalam kamar kaca dengan menggunakan mendium 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.
4. Larutan penyangga dalam obat-obatan
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
ARYA YUDA PANGESTU, AMINAH CITRASARI, ILHAM ROSYIDI, ANDI RIO
RAMADHAN, HIJRANA
2
itu, pada aspirin ditambahkan MgO yang dapat mentransfer kelebihan
asam.
Adanya larutan penyangga ini dapat kita lihat dalam kehidupan seharihari seperti pada obat-obatan, fotografi, industri kulit dan zat warna.
Selain aplikasi tersebut, terdapat fungsi penerapan konsep larutan
penyangga ini dalam tubuh manusia seperti pada cairan tubuh. Cairan
tubuh ini bisa dalam cairan intrasel maupun cairan ekstrasel. Dimana
sistem penyangga utama dalam cairan intraselnya seperti H2PO4- dan
HPO42- yang dapat bereaksi dengan suatu asam dan basa. Adapun
sistem penyangga tersebut, dapat menjaga pH darah yang hampir
konstan yaitu sekitar 7,4. Selain itu penerapan larutan penyangga ini
dapat kita temui dalam kehidupan sehari-hari seperti pada obat tetes
mata.
5. Larutan penyangga pada 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. Untuk obat
suntik atau obat tetes mata, pH obat-obatan 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.
6. Larutan Penyangga Pada Shampo Bayi
Rambut tersusun dari protein keratin. Ikatan kimia pada protein
rambut, antara lain ikatan hidrogen dan ikatan disulfida. Ikatan tersebut
stabil pada PH 4,6 – 6,0. PH sampo yang terlalu tinggi atau rendah akan
memutuskan ikatan pada protein rambut. Akibatnya, rambut dapat rusak.
sampo dengan PH seimbang mengandung larutan penyangga supaya PH
sampo sama dengan PH rambut.
Bayi memiliki rambut yang lebih halus, daripada rambut orang dewasa.
Selain itu, kelenjar minyak dan keringat pada kulit kepala bayi belum
berfungsi sempurna. Oleh karena itu, sampo bayi harus mengandung
sedikit bahan aktif dan memiliki PH seimbang. Alasan lain untuk memilih
sampo bayi dengan PH seimbang ialah sampo tidak pedih jika terkena
mata
ARYA YUDA PANGESTU, AMINAH CITRASARI, ILHAM ROSYIDI, ANDI RIO
RAMADHAN, HIJRANA
3
7. Menjaga kadar pH cairan dalam tubuh
Menjaga kadar ph cairan dalam organ tubuh, terutama pada ginjal.
Pada ginjal terjadi ekskresi ion H+ dari asam dihidrogen fosfat dengan
basa monohidrogen fosfat.
8. Menjaga pH plasma darah
Menjaga ph plasma darah supaya stabil berada pada kisaran 7,45.
Larutan ini terjadi antara ion HCO3+ dan Na+.
9. Menjaga kadar asam dan basa dalam makanan kaleng
Menjaga kadar asam basa pada makanan olahan nan dikemas dalam
kaleng. Kadar ph nan terjaga membuat makanan kaleng tersebut jadi tak
mudah rusak. Larutan penyangga ialah antara asam benzoate dan
natrium benzoate.
10.
Bahan pengawet alami pada buah
Asam sitrat sebagai larutan penyangga pada buah. Fungsi asam sitrat
ini ialah sebagai bahan pengawet nan alami dan kondusif serta buat
menambah rasa masam pada makanan dan minuman olahan. Asam sitrat
pada siklus metabolisme pada hampir setiap makhluk hayati nan
berfungsi sebagai zat antioksidan. Asam sitrat dalam global industri
sering dipakai dalam pembuatan zat pembersih permukaan barangbarang rumah tangga.
11.
Membantu kerja enzim
Larutan penyangga nan berfungsi menstabilkan kadar ph juga dapat
membantu kerja enzim sebagai katalis dalam tubuh manusia. Enzim
ARYA YUDA PANGESTU, AMINAH CITRASARI, ILHAM ROSYIDI, ANDI RIO
RAMADHAN, HIJRANA
4
nantinya akan membantu laju reaksi kimia pada suhu eksklusif dalam
metabolisme manusia.
12.
Menetralkan asam sulfat pada limbah pabrik
Natrium asetat merupakan larutan penyangga nan bisa menetralkan
asam sulfat dari buangan pabrik berupa limbah. Kegunaan lainnya dalam
global industri ialah sebagai penyangga bersama-sama dengan asam
klorida.
13.
Pelaksanaan mikroskop electron dengan larutan sodium cacodylate
Sodium cacodylate ialah larutan nan dipakai dalam pelaksanaan
mikroskop elektron. Ph nan baik buat alat dalam global medis dan biologi
ini berada pada kisaran 5 ,0 - 7,4.
14.
Pengolahan limbah
Larutan penyangga juga sangat krusial dalam pengolahan limbah
dengan proses anaerob. Proses anaerob sendiri melalui tiga termin yaitu
proses hidrolisis, proses pembentukan asam, dan proses pembentukan
metana. Dalam proses pembentukan metana, penambahan buffer
dimanfaatkan agar ph-nya tetap 7.
15. Sitrat sangat baik digunakan dalam larutan penyangga untuk
mengendalikan pH larutan. Ion sitrat dapat bereaksi dengan banyak
ion logam membentuk garam sitrat. Selain itu, sitrat dapat mengikat
ion-ion logam dengan pengkelatan, sehingga digunakan sebagai
pengawet dan penghilang kesadahan air. Pada temperatur kamar, asam
sitrat berbentuk serbuk Kristal berwarna putih. Serbuk Kristal tersebut
dapat berupa bentuk anhydrous (bebas air), atau bentuk monohidrat
yang mengandung satu molekul air untuk setiap molekul asam
sitrat. Bentuk anhydrous asam sitrat mengkristal dalam air panas,
sedangkan bentuk monohidrat didapatkan dari kristalisasi asam sitrat
dalam air dingin. Bentuk monohidrat tersebut dapat diubah menjadi
bentuk anhydrous dengan pemanasan di atas 74 °C
ARYA YUDA PANGESTU, AMINAH CITRASARI, ILHAM ROSYIDI, ANDI RIO
RAMADHAN, HIJRANA
5
16. Penggunaan utama asam sitrat saat ini adalah sebagai zat pemberi
cita rasa dan pengawet makanan dan minuman, terutama minuman
ringan. Kode asam sitrat sebagai zat aditif makanan (E number )
adalah E330. Garam sitrat dengan berbagai jenis logam digunakan untuk
menyediakan logam tersebut (sebagai bentuk biologis) dalam bany
ak suplemen makanan. Sifat sitrat sebagai larutan penyangga digunakan
sebagai pengendali pH dalam larutan pembersih dalam rumah tangga
dan obat -obatan.
17. Kemampuan asam sitrat untuk mengkelat logam menjadikannya
berguna sebagai bahan sabun dan deterjen. Dengan mengkelat logam
pada air sadah, asam sitrat memungkinkan sabun
dan
deterjen
membentuk busa dan berfungsi dengan baik tanpa penambahan zat
penghilang kesadahan. Demikian pula, asam sitrat digunakan untuk
memulihkan bahan penukar ion yang digunakan pada alat penghilang
kesadahan dengan menghilangkan ion ion logam yang terakumulasi pada
bahan penukar ion tersebut sebagai kompleks sitrat.
ARYA YUDA PANGESTU, AMINAH CITRASARI, ILHAM ROSYIDI, ANDI RIO
RAMADHAN, HIJRANA
6
1. Darah Sebagai Larutan Penyangga
Ada beberapa faktor yang terlibat dalam pengendalian pH darah,
diantaranya penyangga karbonat, penyangga hemoglobin dan penyangga
fosfat.
a. Penyangga Karbonat
Penyangga karbonat berasal dari campuran asam karbonat (H
dengan basa konjugasi bikarbonat (HCO 3 ).
H 2 CO 3 (aq) --> HCO 3(aq) + H +
2
CO
3
)
(aq)
Penyangga karbonat sangat berperan penting dalam mengontrol pH
darah. Pelari maraton dapat mengalami kondisi asidosis, yaitu penurunan
pH darah yang disebabkan oleh metabolisme yang tinggi sehingga
meningkatkan produksi ion bikarbonat. Kondisi asidosis ini dapat
mengakibatkan penyakit jantung, ginjal, diabetes miletus (penyakit gula)
dan diare. Orang yang mendaki gunung tanpa oksigen tambahan dapat
menderita alkalosis, yaitu peningkatan pH darah. Kadar oksigen yang
sedikit di gunung dapat membuat para pendaki bernafas lebih cepat,
sehingga
gas
karbondioksida
yang
dilepas
terlalu
banyak, padahal CO 2 dapat larut dalam air menghasilkan H 2 CO 3 . Hal ini
mengakibatkan pH darah akan naik. Kondisi alkalosis dapat
mengakibatkan hiperventilasi (bernafas terlalu berlebihan, kadangkadang karena cemas dan histeris).
b. Penyangga Hemoglobin
Pada darah, terdapat hemoglobin yang dapat mengikat oksigen untuk
selanjutnya dibawa ke seluruh sel tubuh. Reaksi kesetimbangan dari
larutan penyangga oksi hemoglobin adalah:
HHb + O 2 (g) HbO 2 - + H +
Keberadaan oksigen pada reaksi di atas dapat memengaruhi
konsentrasi ion H +, sehingga pH darah juga dipengaruhi olehnya. Pada
reaksi
di
atas
O
2
bersifat basa. Hemoglobin yang telah melepaskan O 2 dapat mengikat H +
ARYA YUDA PANGESTU, AMINAH CITRASARI, ILHAM ROSYIDI, ANDI RIO
RAMADHAN, HIJRANA
1
dan
membentuk asam hemoglobin. Sehingga ion H + yang dilepaskan pada
peruraian H 2 CO 3 merupakan asam yang diproduksi oleh CO 2 yang
terlarut
dalam air saat metabolisme.
c. Penyangga Fosfat
Pada cairan intra sel, kehadiran penyangga fosfat sangat penting
dalam mengatur pH darah. Penyangga ini berasal dari campuran
dihidrogen fosfat (H 2 PO 4 - ) dengan monohidrogen fosfat (HPO 3 2- ).
2. Air ludah sebagai larutan penyangga
Gigi dapat larut jika dimasukkan pada larutan asam yang kuat. Email
gigi yang rusak dapat menyebabkan kuman masuk ke dalam gigi. Air
ludah dapat mempertahankan pH pada mulut sekitar 6,8. Air liur
mengandung larutan penyangga fosfat yang dapat menetralisir asam
yang terbentuk dari fermentasi sisa-sisa makanan.
H 2 PO 4
-
H 2 PO 4 -
(aq)
+ H+
(aq)
+ OH -
(aq)
H 2 PO 4(aq)
(aq)
HPO 4
2-
(aq) )
+ H 2 O (aq)
Penyangga fosfat dapat mempertahankan pH darah 7,4. Penyangga di
luar sel hanya sedikit jumlahnya, tetapi sangat penting untuk larutan
penyangga urin.
3. Menjaga keseimbangan pH tanaman
Suatu metode penanaman dengan media selain tanah, biasanya
dikerjakan dalam kamar kaca dengan menggunakan mendium 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.
4. Larutan penyangga dalam obat-obatan
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
ARYA YUDA PANGESTU, AMINAH CITRASARI, ILHAM ROSYIDI, ANDI RIO
RAMADHAN, HIJRANA
2
itu, pada aspirin ditambahkan MgO yang dapat mentransfer kelebihan
asam.
Adanya larutan penyangga ini dapat kita lihat dalam kehidupan seharihari seperti pada obat-obatan, fotografi, industri kulit dan zat warna.
Selain aplikasi tersebut, terdapat fungsi penerapan konsep larutan
penyangga ini dalam tubuh manusia seperti pada cairan tubuh. Cairan
tubuh ini bisa dalam cairan intrasel maupun cairan ekstrasel. Dimana
sistem penyangga utama dalam cairan intraselnya seperti H2PO4- dan
HPO42- yang dapat bereaksi dengan suatu asam dan basa. Adapun
sistem penyangga tersebut, dapat menjaga pH darah yang hampir
konstan yaitu sekitar 7,4. Selain itu penerapan larutan penyangga ini
dapat kita temui dalam kehidupan sehari-hari seperti pada obat tetes
mata.
5. Larutan penyangga pada 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. Untuk obat
suntik atau obat tetes mata, pH obat-obatan 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.
6. Larutan Penyangga Pada Shampo Bayi
Rambut tersusun dari protein keratin. Ikatan kimia pada protein
rambut, antara lain ikatan hidrogen dan ikatan disulfida. Ikatan tersebut
stabil pada PH 4,6 – 6,0. PH sampo yang terlalu tinggi atau rendah akan
memutuskan ikatan pada protein rambut. Akibatnya, rambut dapat rusak.
sampo dengan PH seimbang mengandung larutan penyangga supaya PH
sampo sama dengan PH rambut.
Bayi memiliki rambut yang lebih halus, daripada rambut orang dewasa.
Selain itu, kelenjar minyak dan keringat pada kulit kepala bayi belum
berfungsi sempurna. Oleh karena itu, sampo bayi harus mengandung
sedikit bahan aktif dan memiliki PH seimbang. Alasan lain untuk memilih
sampo bayi dengan PH seimbang ialah sampo tidak pedih jika terkena
mata
ARYA YUDA PANGESTU, AMINAH CITRASARI, ILHAM ROSYIDI, ANDI RIO
RAMADHAN, HIJRANA
3
7. Menjaga kadar pH cairan dalam tubuh
Menjaga kadar ph cairan dalam organ tubuh, terutama pada ginjal.
Pada ginjal terjadi ekskresi ion H+ dari asam dihidrogen fosfat dengan
basa monohidrogen fosfat.
8. Menjaga pH plasma darah
Menjaga ph plasma darah supaya stabil berada pada kisaran 7,45.
Larutan ini terjadi antara ion HCO3+ dan Na+.
9. Menjaga kadar asam dan basa dalam makanan kaleng
Menjaga kadar asam basa pada makanan olahan nan dikemas dalam
kaleng. Kadar ph nan terjaga membuat makanan kaleng tersebut jadi tak
mudah rusak. Larutan penyangga ialah antara asam benzoate dan
natrium benzoate.
10.
Bahan pengawet alami pada buah
Asam sitrat sebagai larutan penyangga pada buah. Fungsi asam sitrat
ini ialah sebagai bahan pengawet nan alami dan kondusif serta buat
menambah rasa masam pada makanan dan minuman olahan. Asam sitrat
pada siklus metabolisme pada hampir setiap makhluk hayati nan
berfungsi sebagai zat antioksidan. Asam sitrat dalam global industri
sering dipakai dalam pembuatan zat pembersih permukaan barangbarang rumah tangga.
11.
Membantu kerja enzim
Larutan penyangga nan berfungsi menstabilkan kadar ph juga dapat
membantu kerja enzim sebagai katalis dalam tubuh manusia. Enzim
ARYA YUDA PANGESTU, AMINAH CITRASARI, ILHAM ROSYIDI, ANDI RIO
RAMADHAN, HIJRANA
4
nantinya akan membantu laju reaksi kimia pada suhu eksklusif dalam
metabolisme manusia.
12.
Menetralkan asam sulfat pada limbah pabrik
Natrium asetat merupakan larutan penyangga nan bisa menetralkan
asam sulfat dari buangan pabrik berupa limbah. Kegunaan lainnya dalam
global industri ialah sebagai penyangga bersama-sama dengan asam
klorida.
13.
Pelaksanaan mikroskop electron dengan larutan sodium cacodylate
Sodium cacodylate ialah larutan nan dipakai dalam pelaksanaan
mikroskop elektron. Ph nan baik buat alat dalam global medis dan biologi
ini berada pada kisaran 5 ,0 - 7,4.
14.
Pengolahan limbah
Larutan penyangga juga sangat krusial dalam pengolahan limbah
dengan proses anaerob. Proses anaerob sendiri melalui tiga termin yaitu
proses hidrolisis, proses pembentukan asam, dan proses pembentukan
metana. Dalam proses pembentukan metana, penambahan buffer
dimanfaatkan agar ph-nya tetap 7.
15. Sitrat sangat baik digunakan dalam larutan penyangga untuk
mengendalikan pH larutan. Ion sitrat dapat bereaksi dengan banyak
ion logam membentuk garam sitrat. Selain itu, sitrat dapat mengikat
ion-ion logam dengan pengkelatan, sehingga digunakan sebagai
pengawet dan penghilang kesadahan air. Pada temperatur kamar, asam
sitrat berbentuk serbuk Kristal berwarna putih. Serbuk Kristal tersebut
dapat berupa bentuk anhydrous (bebas air), atau bentuk monohidrat
yang mengandung satu molekul air untuk setiap molekul asam
sitrat. Bentuk anhydrous asam sitrat mengkristal dalam air panas,
sedangkan bentuk monohidrat didapatkan dari kristalisasi asam sitrat
dalam air dingin. Bentuk monohidrat tersebut dapat diubah menjadi
bentuk anhydrous dengan pemanasan di atas 74 °C
ARYA YUDA PANGESTU, AMINAH CITRASARI, ILHAM ROSYIDI, ANDI RIO
RAMADHAN, HIJRANA
5
16. Penggunaan utama asam sitrat saat ini adalah sebagai zat pemberi
cita rasa dan pengawet makanan dan minuman, terutama minuman
ringan. Kode asam sitrat sebagai zat aditif makanan (E number )
adalah E330. Garam sitrat dengan berbagai jenis logam digunakan untuk
menyediakan logam tersebut (sebagai bentuk biologis) dalam bany
ak suplemen makanan. Sifat sitrat sebagai larutan penyangga digunakan
sebagai pengendali pH dalam larutan pembersih dalam rumah tangga
dan obat -obatan.
17. Kemampuan asam sitrat untuk mengkelat logam menjadikannya
berguna sebagai bahan sabun dan deterjen. Dengan mengkelat logam
pada air sadah, asam sitrat memungkinkan sabun
dan
deterjen
membentuk busa dan berfungsi dengan baik tanpa penambahan zat
penghilang kesadahan. Demikian pula, asam sitrat digunakan untuk
memulihkan bahan penukar ion yang digunakan pada alat penghilang
kesadahan dengan menghilangkan ion ion logam yang terakumulasi pada
bahan penukar ion tersebut sebagai kompleks sitrat.
ARYA YUDA PANGESTU, AMINAH CITRASARI, ILHAM ROSYIDI, ANDI RIO
RAMADHAN, HIJRANA
6