Larutan penyangga dalam tubuh Makhluk Hidup yang berperan dalam ekstrasel antara lain

Larutan penyangga menjadi salah satu materi kimia kelas XI SMA dan Madrasah Aliyah. Larutan penyangga juga memiliki manfaat dalam kehidupan sehari-hari, baik bagi internal ataupun eksternal tubuh manusia.

Larutan penyangga merupakan merupakan sistem reaksi kimia yang kadang-kadang hanya dapat berlangsung pada kondisi lingkungan yang mempunyai PH tertentu. Hal tersebut dapat ditemukan 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. 

Baca Juga

MengutipJurnal Riset Pendidikan Universitas Negeri Jakarta yang berjudul Analisis Miskonsepsi pada Materi Larutan Penyangga menggunakan Two-Tier Diagnostic Test, ada sejumlah manfaat larutan penyangga bagi kehidupan. Antara lain:

1. Fungsi Larutan Penyangga dalam Darah

a. Penyangga Hemoglobin
Produk buangan dari tubuh adalah CO2^- yang di dalam tubuh bisa membentuk senyawa H2CO3 yang akhirnya akan terurai menjadi H+ dan HCO3– . 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. 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

Advertising

Advertising

c. Penyangga fosfat
Penyangga fosfat merupakan penyangga yang berada di dalam sel. Penyangga ini adalah campuran dari asam lemah H2PO4^– dan basa konjugasinya, yaitu HPO4^2–. Jika dari proses metabolisme sel dihasilkan banyak zat yang bersifat asam, maka akan segera bereaksi dengan ion HPO4^2–, Dan jika pada proses metabolisme sel menghasilkan senyawa yang bersifat basa, maka ion OH^– akan bereaksi dengan ion H2PO4^–, Sehingga perbandingan [H2PO4^– ] / [HPO4^2–] selalu tetap dan akibatnya pH larutan tetap.

2. Fungsi Larutan Penyangga dalam Obat

Dalam sehari-hari kita cukup akrab dengan obat suntik atau obat tetes mata. Obat-obatan tersebut 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.

3. Fungsi Larutan Penyangga dalam Industri

Dalam praktik industri, larutan penyangga ditambahkan pada limbah untuk mempertahankan pH 5-7,5. Hal itu untuk memisahkan materi organik pada limbah sehingga layak di buang ke perairan.

Baca Juga

Larutan penyangga dapat mempertahankan pH yang hasilnya berupa dua hal yaitu larutan penyangga basa dan asam. Antara asam dan basa juga masih memiliki dua sub pembahasan di setiap 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 didapat dengan mencampurkan asam lemah dan garamnya atau asam lemah berlebih dengan basa kuat.

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 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+).

Cara Kerja Larutan Penyangga

Larutan penyangga memuat komponen asam dan basa dengan asam dan basa konjugasinya, sehingga mampu mengikat adun ion H+ maupun ion OH-. Sehingga penambahan sedikit asam kuat atau basa kuat tidak mengubah pH-nya secara signifikan. Berikut ini cara kerja larutan penyangga:

Larutan penyangga asam
Adapun cara kerjanya 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. Dimana 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. Penambahan ini juga menyebabkan susutnya komponen basa (NH3), bukannya ion OH-. Asam yang ditambahkan bereaksi dengan basa NH3 membentuk ion NH4+.

NH3 (aq) + H+(aq) → NH4+ (aq)

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)

Larutan penyangga asam dapat menggunakan tetapan ionisasi dalam menentukan konsentrasi ion H+ dalam suatu larutan dengan rumus berikut:

[H+] = Ka x a/valxgatau

pH = p Ka - log a/g

Ka = tetapan ionisasi asam lemaha = banyak mol asam lemah

g = banyak mol basa konjugasi

Larutan penyangga basa dapat menggunakan 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

Kb = tetapan ionisasi basa lemahb = 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.