Larutan penyangga merupakan larutan yang bisa mempertahankan pH, jika ditambahka asam atau basa kuat. PH Sendiri merupakan derajat keasaman yang digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman atau kebasaan yang dimiliki suatu larutan.
Terdapat dua jenis larutan penyangga, yakni larutan penyangga bersifat asam dan larutan penyangga bersifat basa. Dilansir dari salah satu buku kimia karya Unggul Sudarmo, disebutkan bahwa larutan penyangga merupakan sistem reaksi kimia yang terkadang hanya dapat berlangsung pada kondisi lingkungan mempunyai pH tertentu.
Anda dapat menemukan lauran penyangga saat proses reaksi pemecahan protein dalam lambung oleh enzim peptidase, yang dapat berjalan dengan baik jika cairan lambung memiliki pH=3. Oksigen dapat dengan mudah terikat oleh butir-butir darah merah jika pH larutan tersebut berada pada kisaran angka tertentu. Oleh karenanya, diperlukan suatu sistem yang dapat memepertahankan nilai pH.
Peta Konsep Larutan Penyangga
Larutan penyangga dapat mempertahankan pH yang hasilnya berupa larutan penyangga basa dan larutan penyangga asam. Antara asam dan basa juga masih memiliki dua sub pembahasan masing-masing.
Larutan penyangga asam mengandung asam lemah dan basa konjugasi. Adapun larutan penyangga basa mengandung asam konjugasi dan basa lemah.
Larutan Penyangga Asam
Larutan penyangga asam merupakan larutan yang mengandung asam lemah dan basa konjugasinya. Larutan ini dapat mempertahankan pH pada kondisi asam atau pH kurang dari 7 (pH<7). Untuk mendapatkan larutan ini, bisa dengan mencampurkan asam lemah dan garamnya, atau asam lemah berlebih dengan basa kuat.
Advertising
Advertising
Larutan penyangga asam dapat dibuat dari asam lemah dan garamnya. Misalkan, dalam larutan penyangga asam yang mengandung asam asetat (CH3COOH) dan ion asetat (CH3COO-) terdapat reaksi kesetimbangan sebagai berikut : CH3COOH (aq) ↔CH3COO– (aq) + H+ (aq), maka harga tetapan kesetimbangan asam (Ka) dan harga dari (H+) adalah:
Larutan Penyangga (Kelaspintar.id)
Larutan Penyangga Basa
Larutan penyangga basa adalah larutan yang berisi atas basa lemah dan asam konjugasinya. Fungsi dari larutan ini adalah untuk mempertahankan pH pada kondisi basa yang mempunyai pH lebih besar dari 7 (pH>7). Larutan penyangga basa dapat diperoleh dengan mencampur basa lemah dengan garamnya atau basa lemah berlebih dengan asam kuat.
Larutan penyangga basa dapat dibuat dari basa lemah dan garamnya. Misalkan dalam larutan penyangga basa yang mengandung ammonia (NH3) dan ion ammonium (NH4+), terdapat reaksi kesetimbangan sebagai berikut : NH3 (aq) + H2O (I) ↔NH4+ (aq) + OH– (aq), maka harga tetapan kesetimbangan asam (Ka) dan harga dari (H+).
Baca Juga
Larutan Penyangga dalam Kehidupan
Dalam kehidupan sehari-hari larutan penyangga dapat memberikan sejumlah manfaat, baik untuk manusia hingga tumbuhan. Berikut manfaat larutan penyangga:
1. Larutan Penyangga dalam Air Ludah
Kadar pH dalam mulut harus mencapai 6,8 agar tidak merusak email gigi. Kendati demikian, makanan yang masuk ke dalam mulut dapat mempengaruhi tingkat keasaman tersebut.
Untuk mempertahankan pH, air ludah akan mengeluarkan larutan penyangga fosfat yang mampu menetralkan asam sisa-sisa makanan.
2. Larutan Penyangga dalam Darah
Darah manusia memiliki 7,4 pH dalam kondisi normal. PH tersebut tidak boleh turun ataupun naik. PH tersebut juga dipertahankan larutan penyangga yang terdapat dalam darah, seperti larutan penyangga hemoglobin, larutan penyangga karbonat, dan larutan penyangga fosfat.
3. Larutan Penyangga sebagai Penyeimbang pH Tanaman
Tanaman yang dipelihara dengan sistem hidroponik memerlukan kadar pH air tertentu agar dapat tumbuh dan berkembang. Untuk mengatasi hal itu, tanaman perlu ditambahkan larutan penyangga.
Proses Kerja Larutan Penyangga
Larutan penyangga memiliki komponen asam dan basa dengan asam dan basa konjugasinya, sehingga mampu mengikat adun ion H+ maupun ion OH-. Penambahan sedikit asam kuat atau basa kuat tidak mengubah pH-nya secara signifikan. Berikut cara kerja larutan penyangga:
Larutan penyangga asam
Adapun cara kerja pada larutan penyangga ini, mampu dilihat pada larutan penyangga yang memuat CH3COOH dan CH3COO- yang mengalami kesetimbangan. Dengan anggota sebagai berikut:
- Pada penambahan asam
Penambahan asam (H+) akan menggeser kesetimbangan ke kiri. Di mana ion H+ yang ditambahkan akan bereaksi dengan ion CH3COO- membentuk molekul CH3COOH.
CH3COO-(aq) + H+(aq) → CH3COOH(aq)
- Pada penambahan basa
Jika yang ditambahkan adalah suatu basa, maka ion OH- dari basa itu akan bereaksi dengan ion H+ membentuk cairan. Hal ini akan menyebabkan kesetimbangan bergeser ke kanan sehingga konsentrasi ion H+ mampu dipertahankan. Jadi, penambahan basa menyebabkan susutnya komponen asam (CH3COOH), bukan ion H+. Basa yang ditambahkan tersebut bereaksi dengan asam CH3COOH membentuk ion CH3COO- dan cairan.
CH3COOH(aq) + OH-(aq) → CH3COO-(aq) + H2O(l)
- Larutan penyangga basa
Adapun cara kerjanya mampu dilihat pada larutan penyangga yang memuat NH3 dan NH4+ yang mengalami kesetimbangan. Dengan anggota sebagai berikut:
Pada penambahan asam
Jika ditambahkan suatu asam, maka ion H+ dari asam akan mengikat ion OH-. Hal tersebut menyebabkan kesetimbangan bergeser ke kanan, sehingga konsentrasi ion OH- mampu dipertahankan. Di samping itu, penambahan ini menyebabkan susutnya komponen basa (NH3), bukannya ion OH-. Asam yang ditambahkan bereaksi dengan basa NH3 membentuk ion NH4+.
NH3 (aq) + H+(aq) → NH4+ (aq)
Pada penambahan basa
Jika yang ditambahkan adalah suatu basa, maka kesetimbangan bergeser ke kiri, sehingga konsentrasi ion OH- mampu dipertahankan. Basa yang ditambahkan itu bereaksi dengan komponen asam (NH4+), membentuk komponen basa (NH3) dan cairan.
NH4+ (aq) + OH-(aq) → NH3 (aq) + H2O(l)
Aturan PH Larutan Penyangga
Larutan penyangga asam
Mampu digunakan tetapan ionisasi dalam menentukan konsentrasi ion H+ dalam suatu larutan dengan rumus berikut:
[H+] = Ka x a/valxgataupH = p Ka - log a/g
dengan, Ka = tetapan ionisasi asam lemah
a = banyak mol asam lemahg = banyak mol basa konjugasiLarutan penyangga basa
Mampu digunakan tetapan ionisasi dalam menentukan konsentrasi ion H+ dalam suatu larutan dengan rumus berikut:
[OH-] = Kb x b/valxgataupOH = p Kb - log b/g
pH = 14 - pOH
dengan, Kb = tetapan ionisasi basa lemah
b = konsentrasi basa lemah
g = konsentrasi asam konjugasi
Larutan Penyangga Ekstrasel dan Intrasel – Dalam ilmu kimia, terdapat jenis campuran yang disebut dengan larutan. Larutan dibagi menjadi beberapa bagian yang memiliki fungsi berbeda-beda dalam kehidupan sehari-hari. Dalam kondisi tertentu, kadang-kadang PH Larutan dapat berubah. Saat PH larutan berubah, maka sifatnya juga akan berubah, padahal fungsi larutan hanya dapat bekerja secara optimal dengan PH biasa. Karena itu, ada jenis larutan yang disebut Larutan Penyangga. Untuk lebih jelasnya, IPA akan memberikan ulasan lengkap tentang Larutan Penyangga Ekstrasel dan Intrasel.
Berdasarkan tingkat keasaman atau PH, larutan dibagi menjadi 3, yaitu larutan asam, basa, dan garam. Larutan basa adalah larutan yang mempunyai PH antara 7 sampai 14, larutan asam memiliki PH antara 1 sampai 7, dan larutan garam merupakan larutan netral dengan PH 7. Agar sifat PH tidak berubah dalam kondisi tertentu, dibutuhkan larutan penyangga agar fungsi larutan dapat bekerja optimal.
Baca Juga : Alat dan Sistem Pernapasan pada Serangga
Pengertian Larutan Penyangga Ekstrasel dan Intrasel
Larutan Penyangga disebut juga dengan Larutan Buffer. Larutan penyangga adalah larutan yang menahan atau buffer perubahaan PH ketika sejumlah kecil asam, basa atau kondisi lain masuk kedalam larutan asam atau basa. Larutan penyangga akan membuat campuran zat tidak berubah PH dan sifatnya.
Dalam kehidupan sehari-hari, larutan peyangga banyak terdapat dalam tubuh manusia, ditambah lagi dengan berbagai kegiatan manusia. Larutan yang digunakan dalam tubuh manusia berkaitan dengan fungsi tubuh yang dapat berubah jika keasaman tubuh berubah.
Larutan penyangga banyak digunakan dalam cairan sel. Larutan Intrasel adalah larutan yang berada dalam cairan sel. Sedangkan Larutan ekstrasel adalah larutan penyangga yang terdapat dalam tubuh manusia namun berasal dari luar cairan sel.
Baca Juga : Contoh Hewan Porifera dan Coelenterata Serta Perbedaannya
Cara Kerja Larutan Penyangga
Larutan Penyangga Asam
Larutan penyangga Asam adalah larutan yang mempertahankan sifat keasaman dengan PH kurang dari 7. Larutan penyangga asam ditambahkan pada larutan asam lemah dan garam sehingga akan mengubah rasio asam terhadap garam. Fungsinya :
- Larutan penyangga asam mengubah kesetimbangan kimia bergeser ke kiri.
- Penambahan asam pada larutan, membuat PH hanya sedikit turun,
- sehingga sifat larutan dapat dipertahankan.
- Penambahan basa pada larutan akan menghilangkan ion hidorksida.
Contoh Larutan Penyangga Asam : CH₃COOH (Asam Lemah) Dan CH₃COO–(Basa Konjugasinya).
Larutan Penyangga Basa
Larutan penyangga Basa adalah larutan yang mempertahankan sifat keasaman dengan PH lebih dari 7, yang berarti mempertahankan kondisi basa. Larutan penyangga Basa ditambahkan pada basa lemah dan garamnya, fungsinya:
- Larutan penyangga Basa menyebabkan kesetimbangan kimia bergeser ke kiri sama dengan asam. Namun, pergeseran menunjukkan kondisi kesetimbangan masing-masing.
- Penambahan larutan asam pada larutan akan menghilangkan ion hidrogen yang akan membentuk air. Penambahan basa pada larutan akan menghilangan ion hidroksida.
Contoh Larutan Penyangga Basa : NH₃ (Basa Lemah) Dan NH₄+ (Asam Konjugasinya).
Baca Juga : Daur Hidup Kucing dan Penjelasannya
Fungsi Larutan Penyangga
Berikut ini , fungsi larutan penyangga dalam kehidupan sehari-hari, antara lain:
- Dalam tubuh manusia terdapat larutan penyangga intrasel dan esktrasel. Larutan ini berfungsi untuk menjaga PH plasma darah, menjaga PH darah secara keseluruhan, dan menjaga PH dalam cairan ginjal sehingga eksresinya tidak terganggu.
- Dalam industri pengalengan buah-buahan, larutan penyangga berfungsi agar buah dalam kaleng tidak mudah rusak karena bakteri. Jenis Buffer yang sering digunakan adalah asam benzoate dan natrium benzoate.
- Dalam industri obat-obatan dan farmasi, Buffer berfungsi membantu penyangga di dalam tubuh manusia agar berfungsi dengan baik. Contoh, adanya asam asetilsalisilat pada obat aspirin.
- Larutan penyangga banyak digunakan dalam analisis kimia, biokimia dan mikrobiologi.
- Dalam bidang industri, larutan peyangga banyak digunakan pada proses seperti fotografi, electroplating (penyepuhan), pembuatan bir, penyamakan kulit, sintesis zat warna, sintesis obat-obatan, maupun penanganan limbah.
Baca Juga : Perkembangbiakan Vegetatif Pada Hewan
Contoh Larutan Penyangga Ekstrasel dan Intrasel
Larutan Penyangga Ekstrasel
1. Larutan Penyangga Karbonat dalam Darah
Larutan ini merupakan reaksi antara asam karbonat dengan asam konjugasi bikarbonat. Larutan ini berfungsi agar PH darah dalam keadaan stabil, dengan perbandingan keduanya dalam darah selalu 20 : 1. Dengan demikian, PH selalu berada di 7,4.
2. Larutan Penyangga pada Asam Amino
Pada asam amino terdapat cairan H+ dan OH- yang selalu menjaga kestabilan PH dalam asam amino.
3. Larutan Penyangga pada Mulut
Air ludah menghasilkan larutan penyangga yang menjaga keasaman di daerah gigi dan sekitarnya, sekitar 6,8. Hal ini penting karena terkadang makanan yang dikonsumsi mengandung asam tinggi yang dapat merusak gigi.
4. Larutan Penyangga pada Ginjal
Dalam ginjal, meski jumlah larutan penyangga sedikit, ia memiliki fungsi untuk mempertahankan PH urin yang dibentuk.
Larutan Penyangga Intrasel
Larutan penyangga intrasel tidak sebanyak dalam cairan ekstrasel, contohnya adalah penyangga posfat dalam cairan sel darah merah atau hempglobin. Dengan jumlah yang lebih banyak ,dibandingkan penyangga pada ginjal dan urin. Fungsinya untuk menjaga PH darah selalu pada
Reaksi kimia larutan penyangga posfat intrasel ini adalah :
H2PO4 – (aq) + H + (aq) –> H2PO4 (aq)
H2PO4 – (aq) + OH – (aq) –> (HPO4)2- (aq) ) + H2O (aq)
Tanpa adanya buffer atau larutan penyangga, organ dan fungsi tubuh dapat berbahaya dan mengalami kelumpuhan.
Baca Juga : Organ Sistem Pernapasan Manusia
Demikian artikel mengenai Larutan Penyangga Ekstrasel dan Intrasel . Semoga artikel ini dapat bermanfaat dan menambah wawasan anda mengenai pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam.