Larutan penyangga juga digunakan pada electroplating (penyepuhan),
pananganan limbah dan proses fotografi. Komponen penyangga dalam proses
fotografi yaitu kalium hidrogen ftalat dan kalium fosfat monobasik. Larutan
penyangga juga digunakan untuk industri makanan dan minuman ringan seperti
yang sering digunakan adalah Natrium asetat dan asam sitrat.
Contohnya pada asam sitrat:
Asam sitrat merupakan asam organik lemah yang ditemukan pada daun dan
buah tumbuhan genus Citrus (jeruk-jerukan). Senyawa ini merupakan bahan
pengawet yang baik dan alami, selain digunakan sebagai penambah rasa masam
pada makanan dan minuman ringan. Dalam biokimia, asam sitrat dikenal sebagai
senyawa antara dalam siklus asam sitrat, yang penting dalam metabolisme makhluk
hidup, sehingga ditemukan pada hampir semua makhluk hidup. Zat ini juga dapat
digunakan sebagai zat pembersih yang ramah lingkungan dan sebagai antioksidan.
Asam sitrat terdapat pada berbagai jenis buah dan sayuran, namun ditemukan
pada konsentrasi tinggi, yang dapat mencapai 8% bobot kering, pada jeruk lemon
dan limau (misalnya jeruk nipis dan jeruk purut). Rumus kimia asam sitrat adalah
C H O . Struktur asam ini tercermin pada nama IUPAC-nya, asam 2-hidroksi-1,2,3-
6
8
7
propanatrikarboksilat.
Keasaman asam sitrat didapatkan dari tiga gugus karboksil COOH yang dapat
melepas proton dalam larutan. Jika hal ini terjadi, ion yang dihasilkan adalah ion
sitrat. Sitrat sangat baik digunakan dalam larutan penyangga untuk mengendalikan
pH larutan. Ion sitrat dapat bereaksi dengan banyak ion logam membentuk garam
-
+
sitrat. Selain itu, sitrat dapat mengikat ion-ion logam dengan pengkelatan, sehingga
digunakan sebagai pengawet dan penghilang kesadahan air.
G. Larutan Penyangga dalam Industri
Gambar 9. Larutan penyangga dalam obat
Sumber: https://ngurahobelixs.blogspot.com/2016/04/larutan-
penyangga-buffer.html
43
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 cairan tubuh. pH
untuk obat tetes mata harus disesuaikan dengan pH air mata agar tidak
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.
Perubahan pH pada larutan obat dapat merusak komposisi, fungsi, dan
efektivitas obat tersebut. Oleh karena itu, obat-obatan dalam bentuk larutan sering
kali bertindak sebagai sistem penyangga bagi obat itu sendiri untuk
mempertahankan kadar larutan obat tetap berada dalam trayek pH tertentu.
Larutan penyangga pada obat-obatan salah satunya seperti asam asetil
salisilat, yang merupakan komponen utama dari tablet aspirin sebagai obat
penghilang rasa nyeri. Adanya asam pada aspirin dapat menyebabkan perubahan
pH pada perut. Perubahan pH ini mengakibatkan pembentukan hormon, untuk
merangsang penggumpalan darah, sehingga terjadi pendarahan. Oleh karena itu,
pada aspirin ditambahkan MgO yang dapat mentransfer kelebihan asam.
Lebih singkatnya pemanfaatan penyangga dalam
tubuh dan kehidupan sehari-hari dapat dilihat
-pada video pembelajaran berikut: +
Link video:
Video 3. Larutan Penyangga dalam Tubuh dan
Kehidupan Sehari-hari
44
Ayo Berdiskusi!
Orientasi Masalah
“Jeruk Nipis Borneo Khas Kalimantan Timur”
Gambar 10. Jeruk Nipis Borneo
Sumber: http://kaltim.litbang.pertanian.go.id
Pernahkan kalian mendapati - suatu makanan yang memiliki daya simpan
+
-
+
pendek dan membuat makanan tersebut cepat basi? Keadaan tersebut terjadi
karena tidak adanya bahan pengawet pada olahan makanan tersebut.
Jeruk nipis borneo (Citrus aurantifolia) berasal dari Desa Mujan Kec. Long
Iram Kab. Kutai Barat Provinsi Kalimantan Timur. Jeruk nipis borneo ini
termasuk ke dalam genus Citrus (jeruk), maka buah ini memiliki rasa yang
cukup asam mencapai 11,86% - 15,.53%. Oleh karena itu asam sitratnya pun
sangat tinggi.
Warga penduduk setempat biasanya menggunakan perasan jeruk nipis
borneo dan penambahan garam ke dalam makanan. Seperti yang kita ketahui
bahwa asam sitrat (C H O ) dari jeruk merupakan asam lemah, dan garam
8
7
6
natriumnya merupakan basa konjugasinya.
Dengan demikian, jeruk nipis borneo tersebut digunakan sebagai salah satu
pengawetan pada makanan karena mampu mempertahankan pH makanan
agar tidak mudah berubah (busuk). Selain penggunaan jeruk nipis borneo dan
garam sebagai pengawet, produk apa saja yang mengandung larutan
penyangga?
45
Organisasi Belajar
Berdasarkan artikel diatas. Coba kalian diskusikan dengan teman
sekelompok!
1. Dari artikel diatas, informasi penting apa saja yang kalian
dapatkan?
2. Konsep pengetahuan apa yang berhubungan dengan masalah
diatas?
- +
3. Apa saja peranan larutan penyangga pada makhluk hidup dan
kehidupan sehari-hari?
46
Membimbing Penyelidikan
Untuk menjawab permasalahan di atas, mari lakukan kegiatan
penyelidikan berikut:
Simak dan tonton video pembelajaran
mengenai larutan penyangga dalam tubuh
makhluk hidup berikut:
Link:
Berdasarkan video yang telah
kalian tonton, isilah bagian
kosong dibawah ini!
- +
1. Berdasarkan video tersebut, salah satu pemanfaatan penyangga dalam tubuh
makhluk hidup yaitu penyangga fosfat. Sebutkan komponen pada penyangga
fosfat yang terdapat dalam darah dan air ludah, serta tuliskan persamaan
reaksinya!
Komponen penyangga fosfat yang terdapat dalam darah dan air ludah
terdiri dari ……………… dan ……………….
Berdasarkan komponen penyusunnya, penyangga fosfat termasuk jenis
penyangga apa? ……………….
Yang bertindak sebagai asam/basa lemah yaitu ……………….
Yang bertindak sebagai asam/basa konjugasi yaitu ……………….
+
Jika tubuh kelebihan asam (H ) maka akan bereaksi dengan ………………. Dengan
persamaan reaksi sebagai berikut:
………………………………………………………………………………………………………………………….
-
Jika tubuh kelebihan basa (OH ) maka akan bereaksi dengan ……………….
Dengan persamaan reaksi sebagai berikut:
………………………………………………………………………………………………………………………….
47
2. Selain larutan penyangga yang terdapat pada artikel dan video di
atas, coba berikan larutan penyangga yang terdapat dalam kehidupan
sehari-hari! Berikan manfaat dan kerugian yang ditimbulkan terhadap
diri manusia atau lingkungan!
- +
48
Mengembangkan dan
Mempresentasikan Hasil Karya
Berdasarkan informasi dan pemecahan masalah yang kalian dapat,
buatlah kesimpulan dan presentasikan hasil diskusi kelompok kalian!
Menganalisis dan Mengevaluasi
Proses Pemecahan Masalah
- +
Peserta didik menganalisis dan mengevaluasi hasil diskusi kelompok
penyaji dengan bimbingan guru, serta memberikan komentar, pertanyan
atau masukan.
49
AYO BERLATIH
1. Jelaskan cara kerja sistem penyangga dalam darah!
2. Salah satu aplikasi larutan penyangga dalam kehidupan sehari-hari
adalah penggunaan produk penyangga untuk tanaman hidroponik.
Jelaskan peran larutan penyangga pada tanaman hidroponik!
3. Sebutkan 2 contoh aplikasi larutan penyangga yang berkaitan dengan
etnokimia!
50
RANGKUMAN
1. Larutan penyangga adalah larutan yang dapat
mempertahankan pH meskipun ada penambahan sedikit asam
kuat, basa kuat, dan pengenceran atau dengan kata lain pH nya
tidak berubah secara signifikan.
2. Berdasarkan komponen penyusunnya ada dua jenis larutan
penyangga:
a. Penyangga asam, yang tersusun atas pasangan asam lemah
dengan basa konjugasinya.
b. Penyangga basa, yang tersusun atas pasangan basa lemah
dengan asam konjugasinya.
-
+
3. Penyangga asam dapat dibuat dengan cara melarutkan asam
lemah dan garamnya, dan dengan melarutkan asam lemah
berlebih dengan basa kuat sebagai pereaksi pembatas.
4. Penyangga basa dapat dibuat dengan cara melarutkan basa
lemah dan garamnya, dan dengan melarutkan basa lemah
berlebih dengan asam kuat sebagai pereaksi pembatas.
5. Perhitungan pH untuk penyangga asam:
51
6. Perhitungan pH untuk penyangga basa:
7. Prinsip kerja larutan penyangga asam dalam mempertahankan
pH adalah sebagai berikut:
+
a. Setiap penambahan H akan dinetralisasi oleh basa konjugasi.
-
b. Setiap penambahan OH akan dinetralisasi oleh asam lemah.
c. Setiap pengenceran dengan H O berarti memperbesar jumlah
2
+
ion H dan basa konjugasi dari ionisasi asam lemah, namun
+
penambahan konsentrasi H menjadi tidak berarti karena
volume larutan juga bertambah.
8. Prinsip kerja larutan penyangga basa dalam mempertahankan
pH adalah sebagai berikut:
+
a. Setiap penambahan H akan dinetralisasi oleh basa lemah.
-
b. Setiap penambahan OH akan dinetralisasi oleh asam
konjugasi.
c. Setiap pengenceran dengan H O berarti memperbesar jumlah
2
-
ion OH dan asam konjugasi dari ionisasi basa lemah, namun
-
penambahan konsentrasi OH menjadi tidak berarti karena
volume larutan juga bertambah.
9. Terdapat tiga jenis sistem penyangga dalam tubuh makhluk
-
hidup, yakni sistem penyangga karbonat-bikarbonat (H CO /
2
3
-
HCO ) sebagai sistem penyangga ekstra sel yang berperan
3
-
dalam menjaga pH darah, sistem penyangga fosfat (H PO /
2 4
2-
HPO ) sebagai sistem penyangga intra sel yang berperan
4
menjaga pH cairan intra sel, dan sistem penyangga asam amino.
Selain itu, terdapat penyangga dalam kehidupan sehari-hari
seperti air ludah sebagai larutan penyangga, menjaga
kesetimbangan pH tanaman, larutan penyangga dalam bidang
biologi, industri, dan farmasi.
52
UJI KOMPETENSI
1. Pernyataan yang benar tentang larutan penyangga …
A. Mempertahankan pH sistem agar tepat
B. Memiliki komponen asam dan basa yang selalu berupa pasangan konjugasi
C. Mampu mengatasi penambahan asam dan basa dalam jumlah banyak
D. Memiliki kapasitas tertentu
+ -
E. Pengenceran tidak mengubah konsentrasi ion H dan OH
2. Spesi yang terdapat dalam larutan penyangga adalah …
A. Asam lemah, basa kuat dan garam
B. Garam, asam kuat dan basa
C. Asam lemah, basa konjugasi dan ion H +
-
D. Asam kuat, basa konjugasi dan ion OH
E. Basa lemah, asam kuat dan garam
3. Berikut ini pasangan yang tidak -dapt membentuk larutan penyangga adalah …
+
A. NH dan NH Cl
3
4
B. NaCH CO dan HCl
3 2
C. RbOH dan HBr
D. KOH dan HF
E. H PO dan KH PO
3 4 2 4
4. Berikut adalah nilai pH beberapa larutan pada penambahan sedikit asam dan
sedikit basa:
Larutan yang merupakan sistem penyangga adalah …
53
A. H dan I
B. I dan J
C. J dan K
D. J dan L
E. K dan L
5. Campuran berikut ini yang dapat membentuk larutan penyangga adalah …
A. 100 mL NaOH 0,1 M + 100 mL HCl 0,1 M
B. 100 mL NaOH 0,1 M + 100 mL NaCN 0,1 M
C. 100 mL NaCN 0,1 M + 100 mL HCN 0,1 M
D. 100 mL NH OH 0,1 M + 50 mL H SO 0,1 M
4
4
2
E. 100 mL K SO 0,1 M + 50 mL H SO 0,1 M
2
2
4
4
6. Larutan penyangga mengandung 0,1 M CH COOH dan 0,01 M CH COONa
3
3
-5
mempunyai pH sebesar … (Ka CH COOH = 1,8 x 10 mol/L).
3
A. 2,74
B. 3,74
C. 4,74
D. 5,74
E. Semua salah
7. Jika 1 gram NaOH (Mr = 40) dimasukkan ke dalam 500 mL 0,1 M
-5
CH COOH (dianggap: Ka = 1 x 10 ), akan dihasilkan larutan …
3
A. penyangga dengan pH 5,00
B. penyangga dengan pH 6,00
C. penyangga dengan pH 9,00
D. garam dengan pH 5,00
E. basa dengan pH 9,00
8. Air ludah pada mulut manusia memiliki fungsi sebagai ...
A. larutan penyangga yang dapat mempertahankan pH mulut sekitar 6,8
B. merusak gigi
C. mengurangi kelembapan mulut
D. mengubah nilai pH mulut di atas 6,8
E. menetralisir sifat basa pada mulut
54
9. Salah satu pemanfaatan larutan penyangga kehidupan sehari-hari
sebagai berikut, kecuali …
A. penggunaan jeruk nipis borneo dan penambahan garam sebagai bahan
pengawet
B. penyangga fosfat dalam air ludah untuk mempertahankan pH mulut
C. sistem penyangga karbonat dalam darah
D. penyangga dalam bidang farmasi
E. penyangga fosfat dalam hati manusia
10. Penyangga yang bekerja untuk menjaga pH cairan intra sel adalah …
2-
3-
A. HPO /PO
4
4
-
B. H PO /HPO 4 2-
4
2
-
C. HCO /CO 3 2-
3
D. H CO /HCO 3 -
2
3
-
E. CH COOH/CH COO
3
3
55
KUNCI JAWABAN
AYO BERLATIH 1
1. Yang bersifat penyangga adalah larutan A dan B, sedangkan yang
bukan penyangga adalah C, karena larutan penyangga adalah larutan
yang dapat mempertahankan pH pada penambahan sedikit asam dan
sedikit basa. Dengan kata lain pH larutan penyangga relatif tetap atau
hanya terjadi perubahan pH yang tidak terlalu signifikan.
2. Lihat dan baca lagi halaman 11 dan 12.
3. Yang dapat membentuk larutan penyangga yaitu : a, b, dan c.
4. a. Bukan penyangga, karena itu merupakan garam dengan basa kuat.
b. Penyangga basa, dengan komponen basa lemah dan asam
+
konjugasi yaitu NH dan NH .
3 4
C. Hidrolisis garam karena yang tersisa mol garamnya.
AYO BERLATIH 2
1. pH larutan yaitu 3,167 dengan sifat penyangga asam.
2. pH larutan adalah 6 – log 9.
3. Massa dari NaOH yang diperlukan adalah 36,36 mg.
4. Sebelum ditambah pH = 4 – log 2 = 3,699.
Sesudah ditambah pH = 4 – log 2,082 = 3,681.
56
AYO BERLATIH 3
1. Lihat dan baca lagi halaman 40.
2. Suatu metode penanaman dengan media lain selain tanah, biasanya
dikerjakan dalam ruang kaca dengan 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.
3. Aplikasi larutan penyanga yang berkaitan dengan etnokimia yaitu
pada budaya manginang dan pemanfaatan jeruk nipis borneo khas
kalimantan timur sebagai pengawet alami pada makanan.
UJI KOMPETENSI
1. A 6. E
2. C 7. A
3. C 8. A
4. B 9. E
5. C 10. B
57
GLOSARIUM
Asam konjugat : Asam yang berasal dari basa Bronsted yang menerima 1
+
H dari asam dalam reaksi asam-basa Bronsted Lowry.
+
Asam kuat : Zat yang terurai sempurna menghasilkan H dalam air,
suatu elektrolit kuat.
Asam lemah : Suatu asam yang hanya terionisasi sebagian dalam air
+
menghasilkan ion H , elektrolit lemah.
Basa konjugat : Basa yang berasal dari asam Bronsted yang telah
+
kehilangan 1 H dalam reaksi asam-basa.
-
Basa kuat : Zat yang terurai sempurna menghasilkan ion OH dalam
air, suatu elektrolit kuat.
Basa lemah : Suatu basa yang hanya terionisasi sebagian dalam air
-
menghasilkan ion OH , elektrolit lemah.
Kapasitas : Kemampuan larutan penyangga untuk menahan
penyangga perubahan pH akibat penambahan sedikit asam atau
sedikit basa.
Penyangga : Larutan yang dapat mencegah perubahan pH.
Penyangga asam : Larutan penyangga yang terdiri dari asam lemah dan
basa konjugasinya.
Penyangga basa : Larutan penyangga yang terdiri dari basa lemah dan
asam konjugasinya.
pH : Ukuran konsentrasi molar efektif ion hidrogen dalam
+
larutan. pH = - log [H ].
Prinsip Le : Jika penekanan (perubahan kondisi) diterapkan pada
Chatelier sistem dalam kondisi kesetimbangan, sistem akan
menggeser arah yan menurunkan penekanan untuk
membentuk kesetimbangan baru.
58
+
Tetapan : Tetapan disosiasi asam menghasilkan ion H dan anion.
kesetimbangan
asam, Ka
Tetapan : Tetapan disosiasi basa menghasilkan ion kation dan ion
-
kesetimbangan OH .
basa, Kb
59
DAFTAR PUSTAKA
60
Biodata Penulis
Nur'aulya
Banjarmasin, 15 Juli 2001
Kuin Selatan, Kec. Banjarmasin Barat,
Kota Banjarmasin
Pendidikan Kimia A2 2019
Universitas Lambung Mangkurat
61
E-MODUL KIMIA
LARUTAN
PENYANGGA
Berbasis Problem Based Learning
Terintegrasi Etnokimia