LARUTAN PENYANGGA (BUFFER)
DEPARTEMEN TEKNIK BIOSISTEM FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG
2022
NAMA : PUTRI NOVA ADHELIA
NIM : 225100900111031
KELAS : M
KELOMPOK : M3
ASISTEN : REVALINA MIFTAHUL RAHMAH
BAB 3
LARUTAN PENYANGGA (BUFFER)
1. PRELAB
1. Jelaskan pengertian, fungsi, dan prinsip kerja dari larutan penyangga
Larutan penyangga atau biasa disebut larutan buffer merupakan suatu larutan yang bisa mempertahankan pH tertentu dari setiap usaha perubahan pH, seperti penambahan larutan asam, basa, ataupun pengenceran. Atau dapat diarrtikan pH dari larutan penyangga tidak bisa berubah walaupun ditambahkan sedikit asam kuat, basa kuat, atau dilakukan pengenceran pada larutan penyangga. Fungsi dari larutan penyangga secara umum adalah untuk mempertahankan pH dari suatu larutan, dari fungsi umum tersebut larutan penyangga sering digunakan dalam berbagai bidang seperti bidang industri, analisis kimia, penanganan limbah, selain itu, di dalam tubuh manusia juga terdapat larutan penyangga yaitu darah, dan masih banyak lagi. Larutan penyangga mengandung asam/basa dan juga asam konjugasi/basa konjugasi, kedua hal inilah yang akan membentuk kesetimbangan ion di dalam air. Kesetimbangan ion tadi yang akan membuat larutan penyangga bisa menahan perubahan pH nya saat di tambahkan sedikit asam atau basa (Mulyani, 2016).
2. Sebutkan dan jelaskan mekanisme kerja larutan penyangga yang ada di dalam tubuh manusia!
Contoh larutan penyangga alami yang ada dalam tubuh manusia yaitu hemoglobin yaitu protein yang ada dalam sel darah merah manusia. Hemoglobin berfungsi sebagai pengontrol pH darah di kisaran 7,35-7,45 dengan cara mengikat oksigen yang diperoleh selama pernapasan dan berada di kesetimbangan dengan oksihemoglobin. Usaha untuk mengubah pH darah biasanya terjadi dari proses metabolisme dengan hasil buangan karbon dioksida yang membentuk H2CO3
yang nantinya akan diurai menjadi H+ dan HCO3-, kenaikan konsentrasi H+ inilah yang akan dinetralisir oleh komponen oksihemoglobin (Edasa, 2018).
3. Jelaskan mekanisme kerja larutan buffer!
Mekanisme larutan penyangga asam dapat dilihat pada campuran CH3COOH dan CH3COO- dalam keadaan setimbang. Dimulai dari penambahan asam yang akan menggeser kesetimbangan ke sebelah kiri, dimana ion H+ yang ditambahkan akan bereaksi dengan CH3COO- dan menghasilkan CH3COOH. Sedangkan pada penambahan basa ion OH- dari larutan basa akan bereaksi dengan ion H+ dan menghasilkan air, hal inilah yang akan menyebabkan kedudukan kesetimbangan akan bergeser ke arah kanan dan dapat mempertahankan ion H+.Mekanisme larutan penyangga basa dapat ditemukan pada larutan penyangga yang mengandung NH3 dan NH4+, penambahan asam menyebabkan ion H+ mengikat ion OH- sehingga kesetimbangan akan bergeser ke arah kanan dan membuat konsentrasi dari ion OH- bisa dipertahankan. Pada penambahan basa, kesetimbangan akan bergeser kea rah kiri sehingga konsentrasi ion OH- bisa dipertahankan. Basa yang ditambahkan akan bereaksi dengan komponen asam dari NH4+ dan membentuk komponen basa NH3 dan air (Mulyani, 2016).
4. Sebutkan dan jelaskan jenis buffer berdasarkan komponen penyusunnya serta berikan contoh minimal 2!
Berdasarkan komponen penyusunnya, larutan buffer dibedakan menjadi dua yaitu larutan penyangga asam dan larutan penyangga basa. Larutan penyangga asam adalah larutan yang mempertahankan pH pada rentang asam (pH < 7). Larutan ini dibentuk dari asam lemah dan basa konjugasinya. Cara lain untuk membuat larutan penyangga asam yaitu dengan mencampurkan asam dan basa kuat dengan jumlah asam lemah yang lebih banyak. Hasil dari campuran ini yaitu garam yang mengandung basa konjugasi serta asam lemah. Secara umum basa kuat yang biasa gunakan yaitu natrium hidroksida, kalium hidroksida, barium hidroksida, kalsium hidroksida, dan masih banyak lagi. Contoh dari larutan penyangga asam yaitu campuran asam etanoat dan natrium etanoat serta campuran asam karbonat dan natrium bikarbonat.
Larutan penyangga basa adalah larutan yang dapat mempertahankan pH pada rentang basa (pH > 7). Larutan ini didapatkan dari hasil pencampuran dari basa lemah dan asam kuat. Cara lain untuk membuat larutan ini yaitu dengan mencampurkan basa lemah dan asam kuat dengan jumlah basa lemah yang lebih banyak. Adapun contoh dari larutan penyangga basa yaitu campuran NH3 dengan NH4+ dan campuran NH4OHdengan NH4Cl (Mulyani, 2016).
5. Jelaskan pengertian dan rumus dari kapasitas buffer!
Kapasitas buffer adalah jumlah asam atau basa yang bisa ditambahkan ke larutan penyangga sebelum pH nya berubah secara drastis. Seluruh larutan penyangga pastilah mempunyai kapasitas tertentu yang artinya setiap larutan penyangga hanya bisa berfungsi pada batas-batas tertentu yang sesuai dengan konsentrasi asam atau basa yang dimiliki. Secara umum, kapasitas maksimum (pH tidak berubah) terjadi ketika konsentrasi asam lemah atau basa lemah dan garam nya dipertahankan besarnya dan satu sama lain hampir sama. Adapun persamaan dari kapasita buffer dapat dirumuskan sebagai berikut (Adriyanti, 2017).
pH = pKa + log[basa]
[asam]
6. Jelaskan prinsip kerja dari kertas lakmus dan pH meter!
Kertas lakmus merupakan salah satu indikator untuk mengukur derajat keasaman suatu larutan. Kertas lakmus terdiri dari 2 bagian yaitu kertas lakmus merah dan kertas lakmus biru.
Pada saat dicelupkan ke dalam larutan asam maka kertas lakmus merah akan tetap merah dan kertas lakmus biru berubah menjadi merah. Pada keadaan basa kertas lakmus biru akan tetap biru dan kertas lakmus merah akan berubah menjadi biru. Perubahan pada kertas lakmus ini disebabkan oleh adanya orchein. Kertas lakmus biru pada larutan basa akan tetap biru karna orchein merupakan anion sehingga tidak dapat bereaksi dengan anion, sedangkan dalam keadaan asam struktur tersebut ditunjukkan dengan terjadinya peruhan jenis ikatan, perubahan posisi ikatan, dan juga delokalisasi. Perbedaan inilah yang akan menyebabkan perubahan penyerapan panjang gelombang yang tinggi sehingga ditangkap oleh mat akita sebagai warna merah. Adapun prinsip kerja pH meter terdapat pada perbedaan elektro kimia yang ada pada
larutan yang berada di dalam gelas elektroda dengan larutan yang terdapat di luar elektroda gelas. Hal ini bisa terjadi karena lapisan tipis dari gelembung kaca akan berinteraksi dengan ion hidrogen dengan ukuran kecil namun aktif (Desmira dkk., 2018)
7. Tentukan pH larutan jika 100 mL larutan CH3COOH 0,5M (Ka = 10-5) dicampur dengan 100 mL dengan larutan CH3CONa 0,1 M!
n CH3COOH = M x V n CH3COOH = 0,5 x 100 n CH3COOH = 50 mmol n CH3CONa = M x V n CH3CONa = 0,1 x 100 n CH3CONa = 10 mmol [H+]=Ka n CH3COOH
nCH3CONa [H+]= 10−550 mmol
10 mmol [H+]= 5 x 10-5
pH = - log [H+] pH = 4,301
2. TINJAUAN PUSTAKA
1. HCl
. HCl atau biasa disebut asam klorida merupakan sebuah larutan akuatik dari gas hidrogen klorida. HCl termasuk asam kuat dan merupakan komponen penting dalam asam lambung. Zat ini juga digunakan dalam industri. Asam klorida harus ditanganin oleh wewenang Kesehatan yang tepat karna zat ini bersifat korosif sehingga dapat menyebabkan kerusakan pada jaringan hidup (Kalbuadi, 2018).
2. NaOH
NaOH atau natrium hidroksida atau kadang juga disebut soda api adalah suatu senyawa yang mempunyai alkali tinggi. NaOH merupakan bahan yang sering digunakan di bidang industri. Sekitar 56% yang dihasilkan digunakan untuk industri dan 25% sisanya digunakan untuk industri kertas. Natrium hidroksida biasa digunakan dalam proses pembuatan deterjen dan garam natrium, regulasi pH dan sintesis organik. Natrium hidroksida sering digunakan untuk meningkatkan alkanitas campuran atau untuk menatralisir asam (Alfianto dan Jofani, 2020).
3. NaCl
NaCl (garam) atau bisa disebut natrium klorida yang secara alami memiliki bentuk kubik kristal. Jika dalam keadaaan murni NaCl tidak memiliki warna dan terdiri dari 60,663% berat Cl, berat atom 35,4527(8), dan 39,337% berat Na, berat atom 22,989768(9). Natrium klorida yang diproduksi secara komersial biasanya berbentuk kristal diskrit dengan berbagai rentang ukuran, butiran bubuk halus, dan blok terkompresi. Jika diamati dengan mikroskop, semua natrium klorida memilik bentuk kristal. Garam dapat berwarna putih, abu-abu, kemerahan, hingga kecoklatan, tergantung pada gradasi dan bentuk komersialnya. Warna ini dapat menjadi indikasi adanya kotoran baik yang tersumbat atau terdapat pada permukaan kristal (Lestari, 2020).
4. CH3COONa
CH3COONa adalah contoh dari larutan penyangga asam yang terbuat dari asam lemah dan basa konjugasi. Garam CH3COONa akan bersifat basa ketika berada di dalam air, hal ini terjadi karena CH3COONa terhidrolisis Sebagian. Campuran ini terdiri dari beberap spesi yaitu CH3COOH yang tidak terurai (asam lemah), CH3COO- hasil ionisasi dari CH3COOH dan ionisasi CH3COONa, ion H+ hasil ionisasi dari CH3COOH, serta ion Na+ dari ionisasi CH3COONa (Salsabila, 2020).
5. CH3COOH
CH3COOH merupakan rumus molekul dari asam asetat atau asam cuka yang merupakan senyawa organik yang di dalamnya memiliki gugus asam karboksilat. Biasa digunakan untuk pemberi rasa asam serta aroma di makanan. Asam asetat merupakan asam lemah, sehingga hanya sebagian kecil yang terdisosiasi di dalam air, reaksi ini juga mempunyai kesetimbangan yang dapat bergeser ke sebelah kiri atau kanan tergantung dengan kondisi dan reaksi.
Karakteristik dari asam ini yaitu memili bau yang tidak sedap dan gugus OH- pada jenis asam ini tidak bersifat seperti basa ion hidroksida. Hal ini disebabkan karena oksigen memiliki sifat elektronegatif yang tinggi sehingga akan membantu membawa ekstra muatan negative yang nantinya akan menyebabkan atom hidrogen terdisosiasi ( Wusnah dkk., 2018).
6. NH4OH
NH4OH adalah golongan amonia yang sering digunakan untuk pendingin, pupuk, bahan pemutih atau pembersih, dan di keperluan rumah tangga lainnya. Amonium hidroksida berwujud cair, tidak memiliki warna, bau yang menyengat, larut dalam air dan bersifat basa. Amonium hidroksida mempunyai berat molekul 35,05 g/mol dan mempunyai titik didih sebesar 37,7℃
dan titik lebur -57,5℃. Amonium hidroksida dapat menyeybabkan ledakan atau terbentuknya gas beracun (Yashnik et al., 2016).
7. NH4Cl
NH4Cl adalah rumus dari senyawa kimia amonium klorida yang berupa garam dengan bentuk kristal putih serta sangat mudah larut dalam air dan mempunyai berat molekul 53,49.
Amonium klorida dihasilkan dengan cara mereaksikan larutan amonium sulfat dengan natrium klorida. Manfaat utama dari amonium klorida yaitu sebagai sumber nitrogen pada pupuk, selain itu amonium klorida juga sering digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan baterai kering atau dapat juga digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan pupuk, farmasi, pembuatan senyawa amoniak, serta bahan untuk memperlambat mencairnya salju (Kirana, 2020).
3. DIAGRAM ALIR 1. Kalibrasi pH meter
Disiapkan pH meter dan larutan pH 7, pH 4,01 dan pH 10
Dihidupkan alat
Dibilas elektroda dengan aquades Dikeringkan dengan tisu Dicelupkan dalam larutan pH 7
Dipilih mode kalibrasi
Ditunggu selama 1-2 menit sampai pembacaan pH stabil Diangkat dan dibilas elektroda dengan aquades
Dikeringkan dengan tisu
Dilakukan hal yang sama untuk larutan pH 4,01 kemudian larutan pH 10
Hasil
2. Pembuatan dan pengujian Larutan Buffer
2.1. Pembuatan dan pengujian Larutan Buffer NaCl 0,1 M
Disiapkan 70 mL larutan NaCl 0,1 M
Diukur pH nya (dengan pH meter & lakmus) Diambil @20 ml pada 3 gelas beker
Beker I Beker II Beker III
20 mL larutan NaCl 0,1 M 20 mL larutan NaCl 0,1 M 20 mL larutan NaCl 0,1 M
10 mL larutan HCl 0,01 M
10 mL larutan NaOH 0,01 M
20 mL larutan aquades
Dicampur Dicampur Dicampur
Diukur pH nya (dengan pH meter & lakmus
Hasil
2.2. Pembuatan dan pengujian Larutan Buffer CH3COOH 0,1 M dan CH3COONa 0,1 M
35 mL CH3COOH 0,1 M + 35 CH3COONa 0,1 M
Dicampur
70 mL larutan campuran
Diukur pH nya (dengan pH meter & lakmus Diambil @20 ml pada 3 gelas beker
Beker I Beker II Beker III
20 mL larutan campuran 20 mL larutan campuran 20 mL larutan campuran
10 mL larutan HCl 0,01 M
10 mL larutan NaOH 0,01 M
20 mL larutan aquades
Dicampur Dicampur Dicampur
Diukur pH nya (dengan pH meter & lakmus
Hasil
2.3. Pembuatan dan pengujian Larutan Buffer NH4OH 0,1 M dan NH4Cl 0,1 M
35 mL NH4OH 0,1 M + 35 NH4Cl 0,1 M
Dicampur
70 mL larutan campuran
Diukur pH nya (dengan pH meter & lakmus Diambil @20 ml pada 3 gelas beker
Beker I Beker II Beker III
20 mL larutan campuran 20 mL larutan campuran 20 mL larutan campuran
10 mL larutan HCl 0,01 M
10 mL larutan NaOH 0,01 M
20 mL larutan aquades
Dicampur Dicampur Dicampur
Diukur pH nya (dengan pH meter & lakmus
Hasil
Alfianto, R., dan A. Jofani. 2020. Pra Rancangan Pabrik Kimia Sodium Hydroxide dari Limbah Brine dan Kapur Tohor dengan Kapasitas 20.000 Ton/Tahun. Skripsi. Yogyakarta : Universitas Islam Indonesia
Desmira, D., D. Aribowo, R. Pratama. 2018. Penerapan Senso pH pada Area Elektrolizer di PT.
Sulfindo Adiusaha. Jurnal Prosisko. 5(1) : 9-12
Edasa, D. W. 2018. Identifikasi Miskonsepsi Siswa pada Materi Larutan Penyangga dengan Menggunakan Test Diagnostic Three-Tier. Skripsi. Riau : Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau
Kirana, A. R. 2020. Ammonium Klorida dari Ammonium Sulfat dan Natrium Klorida dengan Proses Dekomposisi Ganda Kapasitas Produksi 50.000 Ton/Tahun. Skripsi. Malang : Institut Teknologi Nasional Malang
Lestari, S. 2020. Kajian Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Produktivitas Garam Indonesia Dibandingkan dengan Garam Austalia. Skripsi. Bandung : Institut Teknologi Nasional Bandung Mulyani, W. 2016. Pengaruh Pendekatan Pembelajaran STM (Sains Teknologi Masyarakat) Terhadap Hasil Belajar Siswa pada Materi Larutan Penyangga Kelas XI SMA Muhammadiyah 1 Banda Aceh. Skripsi. Banda Aceh : Universitas Islam Negeri Ar-Raniry Darussalam
Pinton, M. B., B. A. D. Santos, J. M. Lorenzo, et al. 2021. Green Technologies as a Strategy to Reduce NaCl and Phosphate in Meat Products : an Overview. Current Opinion in Food Science. 40(1):
1-5
Salsabila, A. 2020. Pengaruh Kemampuan Metakognitif Terhadap Kemampuan Berpikir Kritis Siswa Materi Larutan Penyangga. Skripsi Semarang : Universitas Negeri Semarang
Wusnah, W., M. Meriatna, dan R. Lestari. 2018. Pembuatan Asam Asetat dari Air Cucian Kopi Robusta dan Arabika dengan Proses Fermentasi. Jurnal Teknologi Kimia Unimal. 7(1) : 61-72 Yashnik, S. A., and Z. R. Ismagilov 2016. Zoelite Z2M-5 Containing Copper Ions : The Effect of the Copper Salt Anion and NH4OH/Cu2+ Ration on the State of the Copper Ions and in the Reactivity of the Zeolite in DeNO x. Kinnectics and Catalysis. 57(6) : 776-796
