Kegunaan Larutan Penyangga Dalam Kehidupan Sehari-hari

 

Larutan dapar atau Larutan penyangga (lebih tepatnya, dapar pH atau dapar ion hidrogen) (bahasa Inggris: buffer solution, pH buffer, hydrogen ion buffer) adalah larutan yang mengandung campuran asam lemah dan basa konjugatnya, atau sebaliknya.

Larutan penyangga bekerja sesuai konsepnya bahwa larutan ini dapat mempertahankan pH awal larutan meskipun ke dalam larutan ditambahkan asam kuat maupun basa kuat atau air dalam jumlah tertentu.

Dan Berikut ini ada beberapa penggunaan larutan penyangga (bufer) dalam kehidupan sehari-hari.

1. Dalam Tubuh Makhluk Hidup

    Dalam tubuh manusia terdapat sistem penyangga yang berperan dalam mempertahankan pHtubuh. Dalam darah orang normal, pH darah berkisar antara 7,35-7,45. Apabila mekanisme pengaturan pH dalam tubuh gagal, misalnya sakit berat, mengakibatkan pH darah turun di bawah 7,0 atau naik di atas 7,8 dapat menyebabkan kerusakan organ tubuh permanen bahkan kematian.

Bila pH darah lebih kecil dari 7,35 maka keadaan tersebut dinamakan asidosis. Faktor- faktor yang dapat menyebabkan keadaan asidosis, antara lain:

a.   penyakit jantung

b.   penyakit ginjal

c.   penyakit gula (diabetes mellitus)

d.   diare yang terus-menerus

e.   makan makanan berkadar protein tinggi dalam jangka waktu lama

f.    olahraga intensif yang dilakukan terlalu lama (asidosis bersifat sementara)

 

Bila pH darah lebih besar dari 7,45 maka keadaan tersebut dinamakan alkalosis. Faktor- faktor yang dapat menyebabkan keadaan alkalosis, antara lain:

a.   muntah yang hebat

b.   hyperventilasi (bernapas berlebihan)

      misalkan

(1)    para pendaki gunung, karena tubuh mengatasi tekanan oksigen    yang rendah di tempat tinggi.

(2)    cemas atau histeris sehingga bernapas berlebihan.

 

Untuk menjaga agar pH darah tidak banyak berubah maka dalam tubuh terdapat beberapa sistem pertahanan, antara lain:

A. Sistem penyangga (buffer)

Sistem buffer yang akan mempertahankan pH tubuh, antara lain:

H₂CO₃ – MHCO₃

MH₂PO₄ – M₂HPO₄

 

di mana: M = kation monovalen, seperti Na⁺, K⁺

H₂CO₃ = asam karbonat

 

Cara kerja buffer adalah sebgai berikut.

(1)   Buffer H₂CO₃ - HCO₃^- (cairan luar sel)

Proses metabolisme dalam tubuh yang terus-menerus menghasilkan zat-zat yang bersifat asam, seperti HCI, H₂SO₄, H₃PO₄, asam laktat dan lain-lain, maka kelebihan asam (H⁺) dapat diikat oleh HCO₃^-

HCO₃^-(aq) + H⁺(aq) ⇄ H₂CO₃(aq)

 

Bila dalam tubuh ada kelebihan basa (OH) maka kelebihan basa dapat diikat oleh H₂CO₃

H₂CO₃(aq) +OH^-(aq) ⇄ HCO₃^-(aq) + H₂O(l)

 

Dengan cara kerja buffer ini maka pH tubuh lebih kurang tetap. Agar pH tetap diper- tahankan 7,4 maka perbandingan konsentrasi HCO₃^- terhadap H₂CO₃ adalah 20 : 1.

Jumlah HCO₃^- relatif jauh lebih banyak karena hasil metabolisme dalam tubuh lebih banyak yang bersifat asam sehingga ketika asam-asam tersebut masuk pembuluh darah akan diikat oleh HCO₃^- menjadi H₂CO₃  kemudian H₂CO₃ akan terurai menghasilkan CO₂ lalu dikeluarkan melalui pernapasan.

 

(2)   Buffer H₂PO₄^-  HPO₄^2- (cairan intra sel)

Bila ada kelebihan asam (H⁺) akan diikat oleh HPO₄^2- dan bila ada kelebihan basa (OH^-) akan diikat oleh H₂PO₄^- sehingga pH tubuh kurang lebih tetap.

HPO₄^2-(aq) + H⁺(aq) ⇄ H₂PO₄^-(aq)

H₂PO₄^-(aq) + OH^-(aq) ⇄ HPO₄^2-(aq) + H₂O(aq)

 

(3)   Buffer Hb (dalam eritrosit)

Bila ada kelebihan asam H₂CO₃ (atau CO₂) biasanya dinetralkan oleh buffer Hb.

CO₂(g) + H₂O(l) ⇄ H₂CO₃(aq) (dalam carbonic anhidrase)

H₂CO₃(aq) + Hb(aq) ⇄ HCO₃^-(aq) + H⁺HbO(aq)

H₂CO₃(aq) + HbO₂(aq) ⇄ HCO₃^-(aq) + H⁺HbO(aq)

 

(4)   Buffer protein (dalam plasma)

Bila ada kelebihan asam H₂CO₃ (atau CO₂) dan basa (OH^-) dalamplasma biasanaya akan dinetralkan oleh buffer protein.

(a) CO₂(q) + H₂O(l) ⇄  H₂CO₃(aq)

      H₂CO₃(aq) + protein ⇄ HCO₃^-(aq) + HProtein

(b) Protein + H⁺(aq)  ⇄ H^-protein

Dengan cara kerja buffer seperti (1) sampai dengan (4) maka pH darah dapat dipertahankan kurang lebih tetap.

 

b.   Sistem Pernapasan

Sistem pernapasan dipakai buffer H₂CO₃ dan HCO₃^- karena ada hubungan dengan kemampuan pengeluaran CO₂. Bila kelebihan asam [H₃O⁺], berarti pH turun maka pusat pernapasan akan dirangsang sehingga pernapasan menjadi lebih dalam, akibatnya kelebihan CO₂ akan dikeluarkan melalui paru-paru.

HCO₃^‑(aq) + H₃O⁺(aq) ⇄ H₂CO₃(aq) + H₂O(l)

Bila kelebihan basa (OH^-) akan diikat oleh H₂CO₃

H₂CO₃(aq) +OH^-(aq) ⇄ HCO₃^-(aq) + H₂O(l)

 

c.   Pengontrolan pH oleh ginjal

Ion H⁺ juga dikeluarkan dari tubuh oleh ginjal melalui pembentukan ion HPO₄^2- dan dibuang garam dalam urine

HPO₄^2-(aq) + H⁺(aq) ⇄ H₂PO₄^-(aq)

Ketiga sistem ini (buffer, pernapasan, dan ginjal) bekerja sama mengatur pH darah menjadi konstan. Jika salah satu sistem tidak bekerja, dapat mengakibatkan fatal, dan bisa mengakibatkan kematian.

 Baca Juga : Contoh Penyelesaian Soal pH Larutan Penyangga

2. Dalam Industri Farmasi

Dalam bidang farmasi, larutan penyangga berperan dalam pembuatan obat-obatan agar zat aktif obat tersebut pH tertentu. Penambahan larutan penyangga agar tidak terjadi perubahan pH akibat pengaruh penambahan asam, basa, atau pengenceran. Biasanya dalam bidang farmasi digunakan larutan penyangga dari asam atau basa konjugasi dari senyawa fosfat.

 

3. Dalam Bidang Biologi

Enzim-enzim dapat bekerja pada pH yang sesuai. Oleh karena itu, pH dapat dibuat sesuai dalam bentuk campuran penyangga.

 

4. Dalam Bidang Analisis

Campuran dapar digunakan baik dalam analisis kualitatif maupun analisis kuantitatif.

misalkan

a. Pemisahan protein melalui elektroforesis.

b. Penetapan secara kuantitatif ion-ion logam.

c. Pengendapan atau pelarutan suatu senyawa.