Sistem penyangga digunakan dalam berbagai bidang seperti industri farmasi, kimia analik, bakteriologi, fotografi, industri kulit, dan zat warna, yang menggunakan rentang pH yang cukup sempit untuk mendapatkan kerja yang optimum.
1. Dalam industri, larutan penyangga digunakan untuk penanganan limbah. Larutan penyangga ditambahkan pada limbah untuk mempertahankan pH 5-7,5. Proses tersebut berfungsi untuk memisahkan materi organik pada limbah sehingga layak di buang ke perairan.
2. 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). Untuk menjaga pH darah agar stabil, di dalam darah terdapat beberapa larutan penyangga alami, yaitu:
a. Penyangga hemoglobin
Oksigen merupakan zat utama yang diperlukan oleh sel tubuh yang didapatkan melalui pernapasan. Oksigen diikat oleh hemoglobin di dalam darah, di mana O2 sangat sensitif terhadap pH. Reaksi kesetimbangan yang terjadi dapat dituliskan sebagai berikut:
HHb+ + O2 <------> H+ + HbO2
Produk buangan dari tubuh adalah CO2 yang di dalam tubuh bisa membentuk senyawa H2CO3 yang nantinya akan terurai menjadi H+ dan HCO 3–. Penambahan H+ dalam tubuh akan mempengaruhi pH, tetapi hemoglobin yang telah melepaskan O2 dapat mengikat H+ membentuk asam hemoglobin.
b. Penyangga karbonat
Penyangga karbonat juga berperan dalam mengontrol pH darah. Reaksi kesetimbangan yang terjadi sebagai berikut :
H+ (aq) + HCO– (aq) <-----> H2CO3 (aq) <-----> H2O(aq) + CO2 (aq)
Perbandingan molaritas HCO3– terhadap H2CO3 yang diperlukan untuk mempertahankan pH darah 7,4 adalah 20:1. Jumlah HCO3– yang relatif jauh lebih banyak itu dapat dimengerti karena hasil-hasil metabolisme yang diterima darah lebih banyak bersifat asam.
c. Penyangga fosfat
Penyangga fosfat merupakan penyangga yang berada di dalam sel. Penyangga ini adalah campuran dari asam lemah H2PO4– dan basa konjugasinya, yaitu HPO42– . Jika dari proses metabolisme sel dihasilkan banyak zat yang bersifat asam, maka akan segera bereaksi dengan ion HPO42– ,
HPO4– (aq) + H+ (aq) <------> H2PO4– (aq)
Dan jika pada proses metabolisme sel menghasilkan senyawa yang bersifat basa, maka ion OH– akan bereaksi dengan ion H2PO4– ,
H2PO4– (aq) + OH– (aq) <------> HPO4– (aq) + H2O(l)
Sehingga perbandingan [H2PO4– ] / [HPO42– ] selalu tetap dan akibatnya pH larutan tetap. Penyangga ini juga ada di luar sel, tetapi jumlahnya sedikit. Selain itu, penyangga fosfat juga berperan sebagai penyangga urin.
3. Penerapan dalam obat-obatan, diantaranya dalam obat penghilang rasa nyeri, obat suntik, dan tetes mata. Sebagai obat penghilang rasa nyeri, aspirin mengandung asam asetilsalisilat. 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, sehingga pendarahan tidak dapat dihindarkan. Oleh karena itu, pada aspirin ditambahkan MgO yang dapat mentransfer kelebihan asam.
Obat suntik atau obat tetes mata, pH-nya harus disesuaikan dengan pH cairan tubuh. Obat tetes mata harus memiliki pH yang sama dengan pH air mata agar tidak menimbulkan iritasi yang mengakibatkan rasa perih pada mata. Begitu pula obat suntik harus disesuaikan dengan pH darah.
4. Aplikasi dalam tubuh manusia, berupa air ludah. 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.
5. Menjaga keseimbangan pH tanaman. Suatu metode penanaman dengan media selain tanah, yang biasanya dikerjakan dalam ruang kaca, menggunakan medium 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 sesuai kondisi yang dibutuhkan.
Sumber :
Partana, Crys Fajar dan Antuni Wiyarsi.2009.Mari Belajar Kimia 2.Jakarta:Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
http://oryza-sativa135rsh.blogspot.com/2010/03/larutan-buffer.html (diakses pada tanggal 31 Januari 2012)
http://titameilani.blogspot.com/2010/06/larutan-penyangga.html (diakses pada tanggal 31 Januari 2012)
http://www.scribd.com/rahimahh_2/d/51202194-Sistem-buffer (diakses pada tanggal 15 Februari 2012)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar