APLIKASI LARUTAN BUFFER

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta karunia-Nya kepada kami sehingga kami berhasil menyelesaikan Makalah ini yang alhamdulillah tepat pada waktunya yang berjudul “Sistem Larutan Penyangga”.

Makalah ini berisikan tentang fungsi larutan penyangga, macam-macam larutan penyangga alami, cara kerja larutan penyangga, akibatnya jika PH larutan penyangga dalam tubuh terganggu. Diharapkan Makalah ini dapat memberikan informasi kepada kita semua tentang Larutan Penyangga.

            Kami menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun selalu kami harapkan demi kesempurnaan makalah ini.

Akhir kata, kami sampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah berperan serta dalam penyusunan makalah ini dari awal sampai akhir. Semoga Allah SWT senantiasa meridhai segala usaha kita. Amin.

Batujai, 02 Maret 2012

                               
                                Penyusun

Daftar  isi

Kata Pengantar  ........................................................................................................  1

Daftar isi ................................................................................................................... 2

Pentingnya Fungsi Larutan Penyangga ....................................................................  3

Sistem Penyangga Alami ........................................................................................... 3

Penyangga Dalam Tubuh Manusia  ........................................................................... 3

Penyangga Lainnya  .................................................................................................  5

Akibat Jika pH Penyangga Terganggu  ..................................................................... 5

1.Pentingnya Fungsi Larutan Penyangga

Kebanyakan reaksi-reaksi biokimia dalam tubuh makhluk hidup hanya dapat berlangsung pada pH tertentu. Oleh karena itu, cairan tubuh harus merupakan larutan penyangga agar pH senantiasa konstan ketika metabolisme berlangsung. Dalam keadaan normal, pH dari cairan tubuh termasuk darah kita adalah 7,35 – 7,5. Walaupun sejumlah besar ion H+ selalu ada sebagai hasil metabolisme dari zat-zat, tetapi keadaan setimbang harus selalu dipertahankan dengan jalan membuang kelebihan asam tersebut. Hal ini disebabkan karena penurunan pH sedikit saja menunjukkan keadaan sakit.Larutan penyangga sangat berperan dalam kehidupan sehari-hari.

pH darah tubuh manusia berkisar antara 7,35-7,45. pH darah tidak boleh kurang dari 7,0 dan tidak boleh melebihi 7,8 karena akan berakibat fatal bagi manusia. Organ yang paling berperan untuk menjaga pH darah adalah paru-paru dan ginjal. Kondisi di mana pH darah kurang dari 7,35 disebut asidosis. Faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya kondisi asidosis antara lain penyakit jantung, penyakit ginjal, kencing manis, dan diare yang terus-menerus. Sedangkan kondisi di mana pH darah lebih dari 7,45 disebut alkolosis. Kondisi ini disebabkan muntah yang hebat, hiperventilasi (kondisi ketika bernafas terlalu cepat karena cemas atau histeris pada ketinggian).

2. Sistem Penyangga Alami

                       Untuk menjaga pH darah agar stabil, di dalam darah terdapat beberapa larutan penyangga alami, yaitu:

1. Penyangga Hemoglobin

2. Penyangga Karbonat

3. Penyangga Fosfat

4. Penyangga Air Ludah

5. Penyangga pH Tanaman

6. Dll

2. Penyangga Dalam Tubuh Manusia

Dalam tubuh manusia, terdapat fungsi penerapan konsep larutan penyangga misalnya 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. pH darah tubuh manusia berkisar antara 7,35-7,45. Kondisi di mana pH darah kurang dari 7,35 disebut asidosis. Faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya kondisi asidosis antara lain penyakit jantung, penyakit ginjal, kencing manis, dan diare yang terus-menerus. Sedangkan kondisi di mana pH darah lebih dari 7,45 disebut alkolosis. Kondisi ini disebabkan muntah yang hebat, hiperventilasi (kondisi ketika bernafas terlalu cepat karena cemas atau histeris pada ketinggian).

Darah Sebagai Larutan Penyangga                   

Ada beberapa faktor yang terlibat dalam pengendalian pH darah, diantaranya penyangga karbonat, penyangga hemoglobin dan penyangga fosfat.

a. 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 ⁺

Asam hemoglobin ion aksi hemoglobin

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 ⁺ 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.

b. Penyangga Karbonat

Penyangga karbonat berasal dari campuran asam karbonat (H ₂ CO ₃ ) dengan basa konjugasi bikarbonat (HCO ₃ ).

H ₂ CO _{3 (aq)} --> HCO _3(aq) + H ⁺ _(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, kadang-kadang karena cemas dan histeris).

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- ).

H ₂ PO ₄ ^- _(aq) + H ⁺ _(aq) --> H ₂ PO _4(aq)

H ₂ PO ₄ - _(aq) + OH ^- _(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.

d. 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.

3. Penyangga Lainnya

a. 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. Setiap tanaman hidroponil memiliki suatu kisaran pH untuk dapat tumbuh
dengan baik. Untuk menjaga kisaran pH tersebut, telah dijual dipasaran
larutan penyangga seperti Bio-Zyme.

b. Larutan Penyangga pada 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 itu, pada aspirin ditambahkan MgO yang dapat mentransfer kelebihan asam.

Adanya larutan penyangga ini dapat kita lihat dalam kehidupan sehari-hari 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.

c. 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 ak 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.

Larutan Penyangga Pada Shampo. pH untuk obat tetes mata harus disesuaikan dengan pH air mata agar tidak perih.

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.

                                                    

d. Larutan Penyangga di Industri

Larutan penyangga digunakan seperti pada proses fotografi, penanganan
limbah, dan elektroplating.
• Beberapa larutan penyangga yang digunakan perusahaan Fuji dalam
proses fotografi dibuat dari berbagai campuran zat.
Larutan penyangga Fotografi
pH = 4,0
0,5% formaidehid
0,02% metanol
1,00% kalium hidrogen ftalat
0,02% red#3
pH = 7,0
0,1% natrium hidroksida
0,0 – 0,2% pewarna tatrazin
0,7% kalium fosfat monobasik.
• Pada penanganan limbah, pH proses harus berkisar antara 5-7,5 agar
materi organik dapat dipisahkan. Limbah dikatakan layak dibuang ke air
laut jika 90% padatan telah dipisahkan dan sudah ditambah Cl2.

4. Akibat Jika pH Penyangga Terganggu

            Apabila mekanisme pengaturan pH dalam tubuh gagal, seperti dapat terjadi selama sakit, sehingga pH darah turun di bawah 7,0 atau naik ke atas 7,8, dapat menyebabkan kerusakan permanen pada organ tubuh atau bahkan kematian.

            Faktor-faktor yang dapat menyebabkan keadaan asidosis (penurunan pH) adalah penyakit jantung, penyakit ginjal, diabetes mellitus (penyakit gula), diare yang terus menerus, atau makanan berkadar protein tinggi dalam jangka waktu lama. Keadaan asidosis sementara dapat terjadi karena olahraga intensif yang dilakukan terlalu lama.

            Alkalosis (peningkatan pH darah) dapat terjadi sebagai akibat muntah yang hebat, hiperventilasi (bernapas terlalu berlebihan, kadang-kadang karena cemas atau histeris atau berada di ketinggian). Suatu penelitian yang dilakukan terhadap para pendaki gunung yang mencapai puncak Everest (8.848 m) tanpa oksigen tambahan menunjukkan pH darah mereka berada di antara 7,7–7,8. Hiperventilasi diperlukan untuk mengatasi tekanan oksigen yang amat rendah (kira-kira 43 mmHg) di tempat setinggi itu.

Lirik Lagu Michael Jackson and Friends We are the World

There comes a time
When we heed a certain call
When the world must come together as one
There are people dying
And it's time to lend a hand to life
The greatest gift of all

We can't go on
Pretending day by day
That someone, somewhere will soon make a change
We are all a part of
God's great big family
And the truth, you know love is all we need

[Chorus]
We are the world
We are the children
We are the ones who make a brighter day
So let's start giving
There's a choice we're making
We're saving our own lives
It's true we'll make a better day
Just you and me

Send them your heart
So they'll know that someone cares
And their lives will be stronger and free
As God has shown us by turning stone to bread
So we all must lend a helping hand

[Chorus]
We are the world
We are the children
We are the ones who make a brighter day
So let's start giving
There's a choice we're making
We're saving our own lives
It's true we'll make a better day
Just you and me

When you're down and out
There seems no hope at all
But if you just believe
There's no way we can fall
Well, well, well, well, let us realize
That a change will only come
When we stand together as one

[Chorus]
We are the world
We are the children
We are the ones who make a brighter day
So let's start giving
There's a choice we're making
We're saving our own lives
It's true we'll make a better day
Just you and me
{4x}