Laporan Praktikum Biokimia Buffer
I. PENDAHULUAN
A. Judul
Buffer
B. Tujuan
1. Membuat buffer pada berbagai pH
2. Menentukan pH larutan buffer
3. Membuktikan kemampuan buffer dalam menjaga pH
II. TINJAUAN PUSTAKA
Larutan penyangga atau larutan buffer atau larutan dapar merupakan suatu larutan yang dapat menahan perubahan pH yang besar ketika ion – ion hidrogen atau hidroksida ditambahkan, atau ketika larutan itu diencerkan. Secara umum, larutan buffer mengandung pasangan asam – basa konjugat atau terdiri dari campuran asam lemah dengan garam yang mengandung anion yang sama dengan asam lemahnya, atau basa lemah dengan garam yang mengandung kation yang sama dengan basa lemahnya. Oleh karena mengandung komponen asam dan basa tersebut, larutan buffer dapat bereaksi dengan asam (ion H+) maupun dengan basa (ion OH-) apa saja yang memasuki larutan. Oleh karena itu, penambahan sedikit asam ataupun sedikit basa ke dalam larutan buffer tidak mengubah pH-nya. Larutan penyangga dapat dibedakan atas larutan penyangga asam dan larutan penyangga basa. Apabila asam lemah dicampur dengan basa konjugasinya maka akan terbentuk larutan buffer asam, dimana larutannya mempertahankan pH pada daerah asam (pH 7) (Underwood, A. L., 2002 ).
Menurut Syukri (1999), sifat-sifat yang dimiliki oleh buffer atau larutan penyangga yaitu :
1. Mempunyai pH tertentu
pH buffer dapat dicari dengan persamaan Henderson-Hasselbalch, yaitu:
pH = pKa + log [garam]/[asam]
pOH = pKb + log [garam]/[basa]
pH buffer bergantung pada Ka asam lemah atau Kb basa lemah dan perbandingan konsentrasi asam dengan konsentrasi basa konjugasinya atau konsentrasi basa lemah dengan konsentrasi asam konjugasinya. Persamaannya (Purba, 1994):
a. Reaksi ionisasi asam lemah:
HA(aq) ↔ H+(aq) + A–(aq)
Tetapan ionisasinya dilambangkan dengan Ka
Ka = [H+][A–] / [HA]
b. Reaksi ionisasi basa lemah:
LOH(aq) ↔ L+(aq) + OH–(aq)
Tetapan ionisasinya dilambangkan dengan Kb
Kb = [L+][OH–] / [LOH]
2. pHnya relatif tidak berubah jika ditambah sedikit asam atau basa.
3. pHnya tidak berubah jika diencerkan.
Menurut Syukri (1999), larutan buffer juga mempunyai kapasitas buffer (yang biasa disebut indeks buffer atau intensitas buffer). Kapasitas buffer merupakan suatu ukuran kemampuan buffer untuk mempertahankan pHnya yang konstan apabila ditambahkan asam kuat atau basa kuat. Kapasitas buffer bergantung pada jumlah asam-garam atau basa-garam yang terkandung di dalamnya. Apabila jumlahnya besar, pergeseran kesetimbangan ke kanan maupun ke kiri dapat berlangsung banyak untuk mengimbangi asam kuat atau basa kuat yang ditambahkan. Sehingga dapat disebut kapasitas buffernya besar. Sebaliknya apabila jumlah asam-garam atau basa-garam itu kecil, dapat menyebabkan pergeseran kesetimbangan ke kanan dan ke kiri berlangsung sedikit. Sehingga dapat dikatakan kapasitas buffernya kecil. Suatu buffer dapat menahan perubahan [H+] sebanyak 100x semula. Perubahan pH yang diizinkan hanyalah sekitar 2. Ka atau Kb adalah konstanta, maka suatu buffer hanya efektif pada daerah pH tertentu yang disebut rentang daerah buffer. Sesungguhnya penambahan asam/basa pada suatu buffer akan mengubah pH-nya, namun perubahan itu sangatlah kecil dan dapat diabaikan. Namun, jika jumlah asam/basa yang ditambahkan makin banyak, maka perubahan pH-nya tak dapat diabaikan lagi. Jumlah asam atau basa yang dapat dinetralkan suatu buffer sebelum pH larutan berubah disebut kapasitas buffer .
Menurut Keenan (1980), larutan penyangga dibagi menjadi 2 yaitu :
1. Larutan penyangga yang bersifat asam. Larutan ini mempertahankan pH pada daerah asam (pH < 7). Larutan ini dapat dibuat dari asam lemah dan garamnya (yang merupakan basa konjugasi dari asamnya). Adapun cara lainnya yaitu mencampurkan suatu asam lemah dengan suatu basa kuat, asam lemahnya dicampurkan dalam jumlah berlebih. Campuran akan menghasilkan garam yang mengandung basa konjugasi dari asam lemah yang bersangkutan. Pada umumnya basa kuat yang digunakan seperti natrium hidroksida, kalium hidroksida, barium hidroksida, kalsium hidroksida, dan lain-lain.
2. Larutan penyangga yang bersifat basa
Larutan ini mempertahankan pH pada daerah basa (pH > 7). Larutan ini dapat dibuat dari basa lemah dan garam (yang berasal dari asam kuat). Adapun cara lainnya yaitu: mencampurkan suatu basa lemah dengan suatu asam kuat dimana basa lemahnya dicampurkan berlebih.
Buffer fosfat adalah buffer netral dengan kisaran pH 7. Buffer fosfat dapat dibuat dengan menggunakan monosodium fosfat (NaH2PO4) dan basa konjugatnya yaitu disodium fosfat (Na2HPO4). Meskipun buffer fosfat juga merupakan larutan penyangga, namun kerja buffer ini tidak lebih baik dari cairan rumen dalam mempertahankan pH. Hal ini dikarenakan adanya proses saliviasi di dalam rumen. Saliva yang dihasilkan kelenjar ludah berperan sebagi buffer alami bagi rumen sehingga kemampuan mempertahankan pH rumen lebih bagus (Daintith, 2005).
Larutan penyangga ini dapat dilihat dalam kehidupan sehari-hari seperti pada obat-obatan, fotografi, industri kulit dan zat warna. Selain aplikasi tersebut, terdapat penerapan konsep larutan penyangga ini dalam tubuh manusia, contohnya seperti pada cairan tubuh. Cairan tubuh (baik cairan intrasel maupun cairan ekstrasel) merupakan larutan penyangga. Sistem penyangga yang utama dalam cairan intrasel adalah pasangan dihidrogenfosfat-monohidrogenfosfat (H2PO4– -HPO42-). Sedangkan sistem penyangga yang utama dalam cairan ekstrasel adalah pasangan asam karbonat-bikarbonat (H2CO3 – HCO3–). Sistem penyangga ini dapat menjaga pH darah hampir konstan, yaitu sekitar 7,4 (Keenan et al., 1980).
Buffer dapat mempertahankan kondisi pH walaupun ditambah dengan sedikin asam kuat maupun basa kuat atau juga diencerkan. Kelemahan yang dimiliki oleh larutan buffer yaitu Apabila komponen asam terlalu sedikit, penambahan sedikit basa dapat mengubah pHnya. Sebaliknya apabila komponen basanya terlalu sedikit, penambahan sedikit asam dapat mengubah pHnya. Sedangkan, perbandingan mol antara komponen-komponen suatu larutan penyangga sebaiknya antara 0,1-10. Di luar perbandingan tersebut, maka sifat penyangganya akan berkurang (Keenan et al., 1980).
III. METODE PERCOBAAN
A. Alat dan Bahan
Dalam percobaan kali ini, alat-alat yang digunakan yaitu pH meter, gelas beker dan pipet tetes.
Bahan yang digunakan yaitu 10 ml NH3 0,1 M , 5 ml NH4Cl 0,2 M , Na2HPO4 0,01 M , akuades, buffer asam, buffer basa, buffer fosfat, CH3COOH, CH3COONa , dan NH3 .
B. Cara Kerja
1. Pembuatan Buffer Asam
Pada percobaan pembuatan buffer asam, 10 ml CH3COOH 0,1 M dimasukkan ke dalam gelas beker dan diukur pHnya menggunakan pH meter. Hasil yang didapat dicatat sebagai pH awal. Kemudian, ditambahkan 5 ml CH3COONa 0,2 M dan diukur lagi pHnya menggunakan pH meter. Hasil diamati dan dicatat.
2. Pembuatan Buffer Basa
Pada percobaan pembuatan buffer basa, 10ml NH3 0,1 M dimasukkan ke dalam gelas beker dan diukur pHnya menggunakan pH meter. Hasil yang didapat dicatat sebagai pH awal. Kemudian, ditambahkan 5 ml NH4Cl 0,2 M dan diukur lagi pHnya menggunakan pH meter. Hasil diamati dan dicatat.
3. Pembuatan Buffer Fosfat
Pada percobaan pembuatan buffer fosfat, 10 ml Na2HPO4 0,01 M dimasukkan kedalam gelas beker. Kemudian, 5 ml NaH2PO4 ditambahkan sedikit demi sedikit hingga pH larutan bernilai 7. Volume Na2HPO4 yang digunakan dicatat.
4. Uji Sifat Buffer
Sedangkan pada percobaan pengujian sifat buffer, akuades, buffer asam, buffer basa, buffer fosfat dimasukkan kedalam 2 gelas beker 80 ml masing-masing 5 ml. Kemudian, pada gelas I diteteskan CH3COOH sebanyak 3 tetes sedangkan pada gelas II diteteskan NH3 sebanyak 3 tetes. Setelah itu, pH semua larutan diukur dengan pH meter. Hasil yang diperoleh dicatat.
DAFTAR PUSTAKA
Daintith, J., 2008, Kamus Lengkap Kimia, Erlangga, Jakarta
Day, R.A & A.L.Underwood. 2002. Analisis kimia Kuantitatif. Erlangga, Jakarta.
Keenan, C.W., Kleinfelter, D.C., Wood, J.H. 1980. General College Chemistry, 6th edition. Knoxville: Harper and Row Publisher, Inc.
Purba, M. 1994. Kimia untuk SMA kelas XI: 2B. Jakarta: Penerbit Erlangga.
Syukri, S. 1999. Kimia Dasar 2. Bandung : ITB Press.
A. Judul
Buffer
B. Tujuan
1. Membuat buffer pada berbagai pH
2. Menentukan pH larutan buffer
3. Membuktikan kemampuan buffer dalam menjaga pH
II. TINJAUAN PUSTAKA
Larutan penyangga atau larutan buffer atau larutan dapar merupakan suatu larutan yang dapat menahan perubahan pH yang besar ketika ion – ion hidrogen atau hidroksida ditambahkan, atau ketika larutan itu diencerkan. Secara umum, larutan buffer mengandung pasangan asam – basa konjugat atau terdiri dari campuran asam lemah dengan garam yang mengandung anion yang sama dengan asam lemahnya, atau basa lemah dengan garam yang mengandung kation yang sama dengan basa lemahnya. Oleh karena mengandung komponen asam dan basa tersebut, larutan buffer dapat bereaksi dengan asam (ion H+) maupun dengan basa (ion OH-) apa saja yang memasuki larutan. Oleh karena itu, penambahan sedikit asam ataupun sedikit basa ke dalam larutan buffer tidak mengubah pH-nya. Larutan penyangga dapat dibedakan atas larutan penyangga asam dan larutan penyangga basa. Apabila asam lemah dicampur dengan basa konjugasinya maka akan terbentuk larutan buffer asam, dimana larutannya mempertahankan pH pada daerah asam (pH 7) (Underwood, A. L., 2002 ).
Menurut Syukri (1999), sifat-sifat yang dimiliki oleh buffer atau larutan penyangga yaitu :
1. Mempunyai pH tertentu
pH buffer dapat dicari dengan persamaan Henderson-Hasselbalch, yaitu:
pH = pKa + log [garam]/[asam]
pOH = pKb + log [garam]/[basa]
pH buffer bergantung pada Ka asam lemah atau Kb basa lemah dan perbandingan konsentrasi asam dengan konsentrasi basa konjugasinya atau konsentrasi basa lemah dengan konsentrasi asam konjugasinya. Persamaannya (Purba, 1994):
a. Reaksi ionisasi asam lemah:
HA(aq) ↔ H+(aq) + A–(aq)
Tetapan ionisasinya dilambangkan dengan Ka
Ka = [H+][A–] / [HA]
b. Reaksi ionisasi basa lemah:
LOH(aq) ↔ L+(aq) + OH–(aq)
Tetapan ionisasinya dilambangkan dengan Kb
Kb = [L+][OH–] / [LOH]
2. pHnya relatif tidak berubah jika ditambah sedikit asam atau basa.
3. pHnya tidak berubah jika diencerkan.
Menurut Syukri (1999), larutan buffer juga mempunyai kapasitas buffer (yang biasa disebut indeks buffer atau intensitas buffer). Kapasitas buffer merupakan suatu ukuran kemampuan buffer untuk mempertahankan pHnya yang konstan apabila ditambahkan asam kuat atau basa kuat. Kapasitas buffer bergantung pada jumlah asam-garam atau basa-garam yang terkandung di dalamnya. Apabila jumlahnya besar, pergeseran kesetimbangan ke kanan maupun ke kiri dapat berlangsung banyak untuk mengimbangi asam kuat atau basa kuat yang ditambahkan. Sehingga dapat disebut kapasitas buffernya besar. Sebaliknya apabila jumlah asam-garam atau basa-garam itu kecil, dapat menyebabkan pergeseran kesetimbangan ke kanan dan ke kiri berlangsung sedikit. Sehingga dapat dikatakan kapasitas buffernya kecil. Suatu buffer dapat menahan perubahan [H+] sebanyak 100x semula. Perubahan pH yang diizinkan hanyalah sekitar 2. Ka atau Kb adalah konstanta, maka suatu buffer hanya efektif pada daerah pH tertentu yang disebut rentang daerah buffer. Sesungguhnya penambahan asam/basa pada suatu buffer akan mengubah pH-nya, namun perubahan itu sangatlah kecil dan dapat diabaikan. Namun, jika jumlah asam/basa yang ditambahkan makin banyak, maka perubahan pH-nya tak dapat diabaikan lagi. Jumlah asam atau basa yang dapat dinetralkan suatu buffer sebelum pH larutan berubah disebut kapasitas buffer .
Menurut Keenan (1980), larutan penyangga dibagi menjadi 2 yaitu :
1. Larutan penyangga yang bersifat asam. Larutan ini mempertahankan pH pada daerah asam (pH < 7). Larutan ini dapat dibuat dari asam lemah dan garamnya (yang merupakan basa konjugasi dari asamnya). Adapun cara lainnya yaitu mencampurkan suatu asam lemah dengan suatu basa kuat, asam lemahnya dicampurkan dalam jumlah berlebih. Campuran akan menghasilkan garam yang mengandung basa konjugasi dari asam lemah yang bersangkutan. Pada umumnya basa kuat yang digunakan seperti natrium hidroksida, kalium hidroksida, barium hidroksida, kalsium hidroksida, dan lain-lain.
2. Larutan penyangga yang bersifat basa
Larutan ini mempertahankan pH pada daerah basa (pH > 7). Larutan ini dapat dibuat dari basa lemah dan garam (yang berasal dari asam kuat). Adapun cara lainnya yaitu: mencampurkan suatu basa lemah dengan suatu asam kuat dimana basa lemahnya dicampurkan berlebih.
Buffer fosfat adalah buffer netral dengan kisaran pH 7. Buffer fosfat dapat dibuat dengan menggunakan monosodium fosfat (NaH2PO4) dan basa konjugatnya yaitu disodium fosfat (Na2HPO4). Meskipun buffer fosfat juga merupakan larutan penyangga, namun kerja buffer ini tidak lebih baik dari cairan rumen dalam mempertahankan pH. Hal ini dikarenakan adanya proses saliviasi di dalam rumen. Saliva yang dihasilkan kelenjar ludah berperan sebagi buffer alami bagi rumen sehingga kemampuan mempertahankan pH rumen lebih bagus (Daintith, 2005).
Larutan penyangga ini dapat dilihat dalam kehidupan sehari-hari seperti pada obat-obatan, fotografi, industri kulit dan zat warna. Selain aplikasi tersebut, terdapat penerapan konsep larutan penyangga ini dalam tubuh manusia, contohnya seperti pada cairan tubuh. Cairan tubuh (baik cairan intrasel maupun cairan ekstrasel) merupakan larutan penyangga. Sistem penyangga yang utama dalam cairan intrasel adalah pasangan dihidrogenfosfat-monohidrogenfosfat (H2PO4– -HPO42-). Sedangkan sistem penyangga yang utama dalam cairan ekstrasel adalah pasangan asam karbonat-bikarbonat (H2CO3 – HCO3–). Sistem penyangga ini dapat menjaga pH darah hampir konstan, yaitu sekitar 7,4 (Keenan et al., 1980).
Buffer dapat mempertahankan kondisi pH walaupun ditambah dengan sedikin asam kuat maupun basa kuat atau juga diencerkan. Kelemahan yang dimiliki oleh larutan buffer yaitu Apabila komponen asam terlalu sedikit, penambahan sedikit basa dapat mengubah pHnya. Sebaliknya apabila komponen basanya terlalu sedikit, penambahan sedikit asam dapat mengubah pHnya. Sedangkan, perbandingan mol antara komponen-komponen suatu larutan penyangga sebaiknya antara 0,1-10. Di luar perbandingan tersebut, maka sifat penyangganya akan berkurang (Keenan et al., 1980).
III. METODE PERCOBAAN
A. Alat dan Bahan
Dalam percobaan kali ini, alat-alat yang digunakan yaitu pH meter, gelas beker dan pipet tetes.
Bahan yang digunakan yaitu 10 ml NH3 0,1 M , 5 ml NH4Cl 0,2 M , Na2HPO4 0,01 M , akuades, buffer asam, buffer basa, buffer fosfat, CH3COOH, CH3COONa , dan NH3 .
B. Cara Kerja
1. Pembuatan Buffer Asam
Pada percobaan pembuatan buffer asam, 10 ml CH3COOH 0,1 M dimasukkan ke dalam gelas beker dan diukur pHnya menggunakan pH meter. Hasil yang didapat dicatat sebagai pH awal. Kemudian, ditambahkan 5 ml CH3COONa 0,2 M dan diukur lagi pHnya menggunakan pH meter. Hasil diamati dan dicatat.
2. Pembuatan Buffer Basa
Pada percobaan pembuatan buffer basa, 10ml NH3 0,1 M dimasukkan ke dalam gelas beker dan diukur pHnya menggunakan pH meter. Hasil yang didapat dicatat sebagai pH awal. Kemudian, ditambahkan 5 ml NH4Cl 0,2 M dan diukur lagi pHnya menggunakan pH meter. Hasil diamati dan dicatat.
3. Pembuatan Buffer Fosfat
Pada percobaan pembuatan buffer fosfat, 10 ml Na2HPO4 0,01 M dimasukkan kedalam gelas beker. Kemudian, 5 ml NaH2PO4 ditambahkan sedikit demi sedikit hingga pH larutan bernilai 7. Volume Na2HPO4 yang digunakan dicatat.
4. Uji Sifat Buffer
Sedangkan pada percobaan pengujian sifat buffer, akuades, buffer asam, buffer basa, buffer fosfat dimasukkan kedalam 2 gelas beker 80 ml masing-masing 5 ml. Kemudian, pada gelas I diteteskan CH3COOH sebanyak 3 tetes sedangkan pada gelas II diteteskan NH3 sebanyak 3 tetes. Setelah itu, pH semua larutan diukur dengan pH meter. Hasil yang diperoleh dicatat.
DAFTAR PUSTAKA
Daintith, J., 2008, Kamus Lengkap Kimia, Erlangga, Jakarta
Day, R.A & A.L.Underwood. 2002. Analisis kimia Kuantitatif. Erlangga, Jakarta.
Keenan, C.W., Kleinfelter, D.C., Wood, J.H. 1980. General College Chemistry, 6th edition. Knoxville: Harper and Row Publisher, Inc.
Purba, M. 1994. Kimia untuk SMA kelas XI: 2B. Jakarta: Penerbit Erlangga.
Syukri, S. 1999. Kimia Dasar 2. Bandung : ITB Press.
Komentar
Posting Komentar